(57)【要約】【課題】半導体ウェハに、細長い同一形状の半導体チップを配置したときの、半導体ウェハの周縁部の未使用部分を減らす。【解決手段】細長い同一形状の半導体チップ３ａ、４ａを、半導体ウェハ１０ａに配置する。半導体ウェハ１０ａの中央部に、同じ向きに揃えた半導体チップ３ａの列を配列する。これが第１グループとなる。第１グループの上下の周縁部に、半導体チップ４ａを、半導体チップ３ａの向きとは９０度異なる向きに配置する。半導体チップ４ａは、その長辺が半導体チップ３ａの短辺に隣接するように配置されている。【選択図】図６
2009283524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短辺と長辺を有する複数の半導体チップが規則的に配置された半導体ウェハであって、
同じ向きに揃えられた複数の前記半導体チップを含む第１グループと、
前記第１グループに含まれる前記半導体チップの向きとは９０度回転させた向きに配置された前記半導体チップを含む第２グループとを有し、
前記第１グループと前記第２グループとが隣接するように配置された半導体ウェハ。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体ウェハであって、
前記第１グループは、前記半導体ウェハの中央部に配置され、
前記第２グループは、前記第１グループよりも外側の周縁部に配置された半導体ウェハ。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体ウェハであって、
前記第１グループに含まれる前記半導体チップと同じ向きに揃えられた、少なくとも１つの半導体チップを含む第３グループをさらに有し、
前記第３グループは、前記第１グループに隣接するように前記周縁部に配置されており、
前記第３グループに含まれる前記半導体チップの前記短辺の位置と、前記第１グループに含まれる前記半導体装置の前記短辺の位置がずれるように配置された半導体ウェハ。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体ウェハであって、
前記第２グループに含まれる前記半導体チップと同じ向きに揃えられた、少なくとも１つの半導体チップを含む第４グループをさらに有し、
前記第４グループは、前記第２グループに隣接するように前記周縁部に配置されており、
前記第４グループに含まれる前記半導体チップの前記短辺の位置と、前記第２グループに含まれる前記半導体装置の前記短辺の位置がずれるように配置された半導体ウェハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハに関し、特に、短辺と長辺を有する複数の半導体チップが規則的に配置された半導体ウェハに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の中には、スキャナや複写機等に用いられる固体撮像装置等のように、半導体チップの長辺方向のサイズと短辺方向のサイズの比（アスペクト比）が５０以上あるような非常に細長いものがある。このような半導体装置を半導体ウェハ上に形成するとき、１枚の半導体ウェハから取れる半導体チップ数ができるだけ多くなるように効率良く配置する手法が望まれている。
【０００３】
図１は、特許文献１の図２に示されたチップ配置である。また、他の例として、図２および図３のようなチップ配置とすることもある。ここでは、直径２００ｍｍのシリコンウェハを用いた場合を例として説明する。
【０００４】
図１〜図３に示すように、半導体ウェハ１ａ〜１ｃ上に、半導体チップ２ａ〜２ｃがそれぞれ複数個形成されている。この時、個々の半導体チップがそのアスペクト比（半導体チップの長辺サイズを短辺サイズで割った比率）に応じて、１列あるいは複数列が格子状に配置されている。例えば、図１に示す半導体チップ２ａは、アスペクト比が１００程度（長辺サイズが８０ｍｍ程度）であり、半導体ウェハ１ａ上に１列に配置されている。また、図２に示す半導体チップ２ｂは、アスペクト比が７０程度（長辺サイズが５０ｍｍ程度）であり、半導体ウェハ１ｂ上に２列に配置されている。同様に、図３に示す半導体チップ２ｃは、アスペクト比が５０程度（長辺サイズが３５ｍｍ程度）であり、半導体ウェハ１ｃ上に３列に配置されている。
【０００５】
半導体ウェハ上に形成された半導体チップは、チップ毎に分離する必要がある。半導体ウェハを半導体チップに分離する手法としては、一般的にはダイシングが用いられる。ダイシングは高速回転するブレードを半導体チップが切り出される線に沿って動かし半導体ウェハを切断する方法である。
【０００６】
従来のダイシングによってチップ分離を行う場合、その切断ラインが半導体ウェハ上で直線的でなければならないため、図１〜図３に示すように、半導体ウェハ上に個々の半導体チップを格子状に配置しなければならない。半導体チップのサイズや形状によっては、半導体チップの配置レイアウトは制約され、ウェハ周縁部においては、完全な半導体チップを形成することができない未使用部分（図１〜図３のハッチング部分）が多くなる。その結果、１枚の半導体ウェハから得られるチップ数が少なくなり、生産効率が悪い。
【０００７】
この問題を解決する手法が、特許文献２に記載されている。図４に、当該文献の半導体チップ２１のシリコンウェハ２０での配置図を示す。半導体チップ２１間の横方向の分離線は、異方性エッチングによるエッチング分離線２２であり、破線で示す縦方向の分離線はダイシングによるダイシングライン２３である。特許文献２によれば、各半導体チップ２１は、１方向をダイシングで分離し、他方向をエッチングで分離するので、シリコンウェハ２０内におけるチップ配列の自由度が増している。つまり、エッチング分離線２２を半導体チップ２１の長辺方向にずらして形成し、シリコンウェハ２０の未使用部分が少なくなるように半導体チップ２１を配置することで、１枚のシリコンウェハ２０から得られるチップ数を増やしている。
【０００８】
また、特許文献３には、サイズの異なる複数種類のＩＣチップ１２〜１４を同一の半導体ウェハ１１に配置したチップ配置が示されている。図５に、そのチップ配置を示す。同じサイズのＩＣチップ同士を横一列に配置し、その列の上段または下段に、別のサイズのＩＣチップ同士を横一列に配置するようにして、１枚の半導体ウェハに各種サイズのＩＣチップを効率よく作製し、多品種少量生産によって生産効率を上げている。
【特許文献１】特開２００３−３２４０６０（図２）
【特許文献２】特開２００３−７２０９０（図６）
【特許文献３】特開平１０−２５６４７９（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
アスペクト比が１００程度（長辺サイズが８０ｍｍ程度）あるような細長い半導体チップを半導体ウェハ上に配置する場合は、ブレードを用いたダイシングにてチップ分離する場合は、半導体チップを長辺方向にずらして配置することができず、半導体ウェハ上の未使用部分を減らすことができない。
【００１０】
特許文献２（図４）では、半導体チップを長辺方向にずらして配置しているが、依然として多くの未使用部分が存在する。特許文献３（図５）においても、同じサイズの半導体チップを横一列に並べる工夫をしているが、特許文献２と同様、一方向にずらして配置しているにすぎない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、細長い同一形状の半導体チップを、ウェハ周縁部では方向を９０度回転させて配置した。すなわち、本発明の半導体ウェハは、同じ向きに揃えられた複数の半導体チップを含む第１グループと、当該第１グループに含まれる半導体チップの向きとは９０度異なる向きに配置された半導体チップを含む第２グループとを有し、第１グループと第２グループとが隣接するように配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
半導体ウェハの周縁部において、半導体チップの配置方向を、中央部における半導体チップの配置方向に対して９０度回転させることにより、ウェハ周縁部の未使用部分を従来よりも減らすことができ、１枚の半導体ウェハから得られるチップ数を増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
【００１４】
図６に、本発明の第１の実施の形態にかかる半導体ウェハ上でのチップ配置を示す。ここでは、直径２００ｍｍのシリコンウェハを用いた場合を例として説明する。
【００１５】
図６に示すように、半導体ウェハ１０ａ上に半導体チップ３ａ、４ａがそれぞれ複数個形成されている。半導体チップ３ａ、４ａは、同一形状である。この時、半導体ウェハ１０ａ上に形成する半導体チップ３ａ、４ａの配置レイアウトは、チップサイズやアスペクト比によって異なる。例えば、図６に示す半導体チップ３ａ、４ａは、アスペクト比が１００程度（長辺サイズが８０ｍｍ程度）である。まず、従来例と同様に、半導体ウェハ１０ａの中央部に、複数の半導体チップ３ａを左右（Ｘ方向）に並べて１列に配置する。半導体チップ３ａ同士は、同じ向きに揃えられ、長辺同士が隣接し、短辺同士がＸ方向に揃うように配置される。これらの半導体チップ３ａのグループが第１グループとなる。
【００１６】
周縁部には、半導体チップ３ａと同じ向きでは半導体チップを配置できない。したがって、周縁部では、半導体チップ３ａの向きに対して９０度回転させた向きに半導体チップ４ａを少なくとも１つ配置する。半導体チップ４ａは、その長辺が半導体チップ３ａの短辺に隣接するように配置される。半導体チップ４ａは、可能な限り半導体ウェハ１０ａの未使用部分が少なくなるように、複数配置しても良い。この例では、第１グループの上側と下側に、半導体チップ４ａを２個ずつ並べて配置している。この半導体チップ４ａのグループが第２グループとなる。なお、ハッチング部分は、最終的に残った未使用部分である。
【００１７】
半導体チップのアスペクト比が７０程度（長辺サイズが５０ｍｍ程度）となった場合は、図７に示すように配置すればよい。図７において、半導体チップ３ｂ１、３ｂ２、４ｂ１および４ｂ２は、全て同一形状である。まず、半導体ウェハ１０ｂの中央部に、同じ向きに揃えられた複数の半導体チップ３ｂ１の列を２列上下に配置する。この半導体チップ３ｂ１の２列全体が第１グループとなる。次に、２列配置はできない左右（Ｘ方向）の周縁部に、半導体チップ３ｂ１と同じ向きに揃えられた半導体チップ３ｂ２を、Ｙ方向にずらして１列配置する。この半導体チップ３ｂ２のグループが第３グループとなる。次に、半導体チップ３ｂ１と同じ向きでは半導体チップを配置できない上下（Ｙ方向）の周縁部に、半導体チップ３ｂ１の向きに対して９０度回転させた向きに半導体チップ４ｂ１を配置する。この長辺サイズでは、２つの半導体チップ４ｂ１を短辺同士が隣接するように左右に並べて配置できる。この半導体チップ４ｂ１のグループが第２グループとなる。次に、残りの上下（Ｙ方向）の周縁部に、半導体チップ４ｂ１と同じ向きに揃えられた半導体チップ４ｂ２を、半導体チップ４ｂ１に対してＸ方向にずらして配置する。この例では、半導体チップ４ｂ２を２個ずつ並べられている。この半導体チップ４ｂ２のグループが第４グループとなる。
【００１８】
また、図８に示す半導体チップ３ｃ１、３ｃ２、３ｃ３、４ｃ１および４ｃ２は、全て同一形状であり、アスペクト比が５０程度（長辺サイズが３５ｍｍ程度）である。この場合も同様に、半導体ウェハ１０ｃの中央部に、同じ向きに揃えられた複数の半導体チップ３ｃ１の列を３列配置する。これが第１グループとなる。その左右（Ｘ方向）の周縁部に、半導体チップ３ｃ１と同じ向きに揃えられた半導体チップ３ｃ２の列を２列配置する。これが第３グループとなる。さらにその左右（Ｘ方向）の周縁部に、半導体チップ３ｃ１と同じ向きに揃えられた半導体チップ３ｃ３の列を１列配置する。これが第５グループとなる。第５グループは、第３グループに対して短辺の位置が上下（Ｙ方向）にずれるように配置されているが、第１グループに対しては短辺の位置が上下（Ｙ方向）にずれていてもいなくてもどちらでもよい。第１グループの上下（Ｙ方向）の周縁部に、半導体チップ３ｃ１の向きに対して９０度回転させた向きに配置した半導体チップ４ｃ１の列を２列配置する。これが第２グループとなる。さらにその上下（Ｙ方向）の周縁部に、半導体チップ４ｃ１と同じ向きに揃えられた半導体チップ４c２の列を１列配置する。これが第４グループとなる。
【００１９】
上述ように半導体ウェハ上に配置された半導体チップをチップ毎に分離する場合は、切断ラインが交差しているため、レーザダイシングやエッチングなどのように、選択的に切断ラインを形成することができる手法を用いることが好ましい。切断ラインが交差していない直線部分については、ブレードを用いたダイシングを用いることができるため、組み合わせてダイシングしても良い。
【００２０】
上述の実施形態によれば、中央部に配置した半導体チップと同じ方向に揃えることができない周縁部において、中央部の半導体チップの向きに対して９０度回転させた向きに半導体チップを配置している。半導体チップのグループの数や配列の個数や列数は、半導体ウェハの未使用部分が少なくなるように、適宜決めればよい。半導体チップをチップ毎に分離するには、レーザダイシングやエッチング等の選択的に切断ラインを形成することができる手法を用いれば良い。したがって、半導体ウェハ上の未使用部分を減らすことができ、従来よりも多くの半導体チップを１枚の半導体ウェハから作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】特許文献１に開示された半導体ウェハのチップ配置である。
【図２】図１の変形例である。
【図３】図１の他の変形例である。
【図４】特許文献２に開示された半導体ウェハのチップ配置である。
【図５】特許文献３に開示された半導体ウェハのチップ配置である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハのチップ配置である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハのチップ配置の変形例である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハのチップ配置の他の変形例である。
【符号の説明】
【００２２】
３ａ、３ｂ１、３ｂ２、３ｃ１、３ｃ２、３ｃ３    半導体チップ
４ａ、４ｂ１、４ｂ２、４ｃ１、４ｃ２    半導体チップ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ    半導体ウェハ
【図１】
2009283524.tif 000003
【図２】
2009283524.tif 000004
【図３】
2009283524.tif 000005
【図４】
2009283524.tif 000006
【図５】
2009283524.tif 000007
【図６】
2009283524.tif 000008
【図７】
2009283524.tif 000009
【図８】
2009283524.tif 000010