説明

半導体ウェハ

少なくとも1つの第1ダイ12および少なくとも1つの第2ダイ13を含むウェハ10が提供され、国庫で、第1ダイおよび第2ダイは第1ダイと第2ダイとの間の領域によって互いに分離される。ウェハが、ウェハをパターニングするために使用されるツールとウェハの位置を合わせるために使用される第1位置決めマーク群31をさらに含む。位置決めマーク群31は第1ダイ12と第2ダイ13との間の領域に全体的に配置され、位置決めマーク群が複数の位置決め線36、37、38を含み、ここで、複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される複数のギャップ51、52、53,54によって互いに分離される複数のセグメント45、46、48、49を用いて形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般的には半導体に関するものであり、さらに詳しくは半導体ウェハ構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
位置決めマーク(アライメントマーク)は半導体デバイスの製造に一般に使用される。ウェハに形成される半導体ダイの行および列のアレイに半導体デバイスを正確的に配置するためにウェハにおける位置決めマークは装置によって使用される。このような位置決めマークは半導体ダイ同士の間の領域に典型的に配置され、スクライブレーンとして一般に呼ばれる。切溝(kerf)を形成するために鋸断または切断することによって半導体ダイは単品化される。位置決めマークは典型的にスクライブレーンにおける最大構造である。従来ダイシングソーは40マイクロン以下の切断幅を典型的に有する。しかしながら、従来リソグラフィ装置における位置決めシステムの制限によって現在の位置決めマークが切溝に対して大きいサイズを有する。その結果、狭いサイズの切溝が形成されかつ鋸が大きな位置決めマークに当たる場合、スクライブレーン各々に隣接する半導体ダイに損失が生じるおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の課題は、ウェハ上に形成された半導体ダイをダイシングソーで分離する際に、スクライブレーン各々に隣接する半導体ダイに損失が生じるおそれを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明による半導体ウェハは、
少なくとも1つの第1ダイと、
少なくとも1つの第2ダイと、
ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第1位置決めマーク群と
を有し、前記第1ダイおよび前記第2ダイは、前記第1ダイおよび前記第2の間に存在する領域によって互いに分離され、
前記第1位置決めマーク群は前記第1ダイ及び前記第2ダイの間の領域内に全体的に配置され、第1位置決めマーク群は第1の複数の位置決め線を含み、前記第1複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第1の複数のギャップにより互いに分離された第1の複数のセグメントを用いて形成されている、半導体ウェハである。
【発明の効果】
【0005】
本発明によれば、ウェハ上に形成された半導体ダイをダイシングソーで分離する際に、スクライブレーン各々に隣接する半導体ダイに損失が生じるおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本発明によるスクライブレーン位置決めマークを有する半導体ウェハの斜視図。
【図2】本発明によるスクライブレーン位置決めマークの1つの実施形態の斜視図。
【図3】図2に示す位置決めマークとともに相互に入り組んだ組み合わせとして又は別個に使用される本発明によるスクライブレーン位置決めマークの別の実施形態の斜視図。
【図4】図2に示すスクライブレーン位置決めマークが積み重なった実施形態の断面図。
【図5】図3に示すスクライブレーン位置決めマークと相補的に積み重なる例を示す実施形態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明は例示の方法により説明されており、添付の図面により限定されるものではなく、図面において、同様の参照符号は類似の要素を示す。図中の要素は簡潔かつ明確に説明されており、必ずしも寸法通りに描かれていない。
【0008】
図1は、ダイ12、ダイ13、ダイ14、およびダイ15のような複数の半導体ダイを有する半導体ウェハ10を示す。ウェハ上のすべてのダイは誘電体材料(すなわち、絶縁材料)によって電気的に分離される。いかなる種々の誘電体材料が使用されてもよい。ウェハ10に形成される半導体ダイは行列形式に並んだダイのアレイに配置される。複数の点々で示されているように、ウェハ10に形成される多数の半導体ダイの内の少数のダイのみが図示されている。ダイの行および列のアレイは、ダイ同士を分離または分割する複数の水平および垂直スクライブレーンを形成する。例えば、垂直スクライブレーン18が形成され、水平スクライブレーン20が形成される。実際にはスクライブレーンの寸法は半導体ダイよりもかなり小さいが、図示の便宜上、図1においてダイおよびスクライブレーンのサイズは正確ではないことが理解されるべきである。また、形成される製品に依存して、半導体ダイの実際のサイズがウェハ同士の間で異なるように、いかなる種類の半導体ダイがウェハ10に形成されてもよい。本発明にしたがって、いくつかのダイに隣接するスクライブレーン内にスクライブレーンマークが形成される。例えば、スクライブレーン18の中にはスクライブレーン位置決めマーク24があり、スクライブレーン20の中にはスクライブレーン位置決めマーク22がある。図2により詳細に示すように、各スクライブレーンマークは、第2材料によって分割または分離される第1材料による複数の線を有する。第1材料および第2材料は導電性でも非導電性でもよい。一態様において、第1材料は、導電性線路を形成する銅または別の金属の導電性材料である。その態様の場合、第2材料は電気的に絶縁するための誘電体である。一態様において、スクライブレーン位置決めマーク各々における導電性線路はウェハが切断される方向と垂直または直角に形成される。しかしながら、他の角度が使用されてもよい。スクライブレーン内の位置決めマーク各々の隣接する導電性線路は鋸がスクライブレーンを切断する方向と垂直である場合、スクライブレーン領域を効率的に使用できる。つまり、たとえスクライブレーンが狭かったとしても、光学機器が位置決めマークを容易に特定できるようする多数の導電性線路が形成されてもよい。導電性線路がダイのエッジと垂直ではなく平行に形成される場合、光学機器が位置決めマークを特定できるようにするために、より大きな幅のスクライブレーンが必要になる。
【0009】
図2はダイ12及びダイ13の間の領域に図1の第1形態のスクライブレーン18を形成した様子を詳細に示す。上述したように、スクライブレーン18の中にスクライブレーン位置決めマーク24がある。スクライブレーン位置決めマーク24はグループ30、グループ31、グループ32、およびグループ33のような複数の位置決めマーク群を有する。位置決めマーク群の各々は、スクライブレーン18が鋸断される方向と直交する1つ以上の導電性線路を有する。グループ30およびグループ31とグループ32およびグループ33との間に、中心基準マーク35が設けられ、これは公称位置決め中心(nominal alignment center)である。中心基準マーク35より上のグループ数は、典型的には、中心基準マーク35より下のグループ数と異なる。図示の形態の場合、グループ30〜33の各々は3つのスクライブレーンマーク線とともに形成されている。別の個数のスクライブレーンマーク線または単一のスクライブレーンマーク線が形成されてもよいことが理解されるべきである。具体的な実施形態は単に説明を意図しているにすぎず、グループ30〜33におけるスクライブレーンマーク線同士の間の距離は図示の例と異なってもよいことが理解されるべきである。グループ30の中心スクライブレーンマーク線と隣接するグループ31の中心スクライブレーンマーク線との間の距離は距離D1として示されている。同様に、グループ32の中心スクライブレーンマーク線と隣接するグループ33の中心スクライブレーンマーク線との間の距離は距離D2として示されている。グループ31の中心スクライブレーンマーク線と隣接するグループ32の中心スクライブレーンマーク線との間の距離は距離D3として示されている。特定位置決め検出ハードウェアにおいて、リソグラフィ装置製造者の各々がグループ間の分離距離を特定する。よって、検出ハードウェアに依存して、距離D1、D2、およびD3は、使用される装置に応じて異なってもよい。一形態において、距離D2は距離D1より大きくてもよい。したがって、鋸から見た切溝の方向における位置決めマークのサイズはリソグラフィ装置に依存することが、容易に理解できる。その結果、様々なスクライブレーンマーク線のグループ化および個別化が可能である。
【0010】
グループ30の中にスクライブレーンマーク線36、37、38があり、グループ32の中にスクライブレーンマーク線40、41、42がある。図示の形態の場合、グループ31のスクライブレーンマーク線はグループ30と同様である。同様に、グループ32のスクライブレーンマーク線はグループ33と同様である。グループ30より上側には複数の追加的な同様なグループがある。グループ33より下側にも複数の追加的な同様なグループがある。単なる一形態において、合計で19個の同様なグループが中心基準マーク35より上側に設けられ、合計で21個の同様なグループが中心基準マーク35より下側に設けられる。スクライブレーンマーク線の各々は分割(個別化又はセグメント化)され、ギャップによって分離された複数のセグメントを有するように形成される。例えば、スクライブレーンマーク線36の場合、線セグメント45、46、47、48、49がある。セグメント45および46はギャップ51によって分離される。セグメント46および47はギャップ52によって分離される。セグメント47および48はギャップ53によって分離される。セグメント48および49はギャップ54によって分離される。スクライブレーンマーク線が銅のような導電性材料から形成される場合、ギャップ51〜54は誘電体56から形成される。より一般的には、スクライブレーンマーク線およびギャップの材料は、導電性であるか否かによって異なる材料で形成されていればよい。
【0011】
幅Wを有する切溝58はスクライブレーン18の中心に沿って切断される。切溝は鋸により形成される。スクライブレーンマーク線が銅のような導電性材料から形成されかつ連続していた場合、鋸刃の回転動作により銅が引き裂かれ、側部の運動により激しく持ち上げる。銅の浮上は横向きに進み、スクライブレーン位置決めマーク24とダイ12およびダイ13各々との間のギャップまたはバッファの領域に及ぶクラック(亀裂又は裂け目)を生じさせる。多くの場合、亀裂はバッファ領域を介して隣接するダイ12およびダイ13の双方又は一方にまで伸び、その結果、ダイ12およびダイ13の周辺回路の機能を阻害してしまうおそれがある。あるいは、ダイがエンドユーザのアプレリケーションに実装された後に、クラックが半導体ダイの初期破損(premature failure)を生じるおそれがある。ダイの亀裂を防止するストッパをダイ12およびダイ13の各々の周辺に実装することも可能であるが、一般にこの解決方法は総合的に見て効率的ではない。ダイのクラックの問題を緩和するために、スクライブレーンマーク線の各々が分割(個別化又はセグメント化)され、鋸の動きによって生じるクラックが横方向に進行するのを阻止する。スクライブレーンマーク線は、ギャップによって分離された複数の矩形部を有する矩形線として形成される。分割又は分断されたスクライブレーンマーク線は、スクライブレーン位置決めマーク24の幅に亘って伸びている。一形態において、すべての隣接するスクライブレーンマーク線のギャップの位置は鋸の方向に整合し、隣接するスクライブレーンマーク線の様々なセグメントの材料の位置も整合している。他の形態において、隣接するスクライブレーンマーク線のギャップは鋸の方向に整合していなくてもよい。
【0012】
分割されたスクライブレーンマーク線は矩形であり、マーク線材料の量が実質的に減少しないように、十分な長さを有する。その結果、使用される光学認識装置の光学的動作特性は、実質的に劣化しない。つまり、光学認識装置が半導体ウェハの位置を合わせる能力を実質的に減少させないように、様々なセグメント間に形成されるギャップは相対的に十分小さい。矩形パターンの連続的な材料で分割されたスクライブレーンマーク線を形成することで、セグメント間のギャップまたは隙間を除いて反射または吸収材料の損失は生じない。
【0013】
図3は、本発明によるスクライブレーン位置決めマーク24’の別の実施形態を示し、図2に示す位置決めマークと共に組み合わせて使用されてもよいし、単独で使用されてもよい。図示の形態において、スクライブレーン位置決めマーク24’は図2のスクライブレーン位置決めマーク24と共に並んでいる。よって、説明の簡明化のため、図3および図2の間で共通する素子には同一の符号が付けられている。スクライブレーンマーク線36、37、38の各々は金属で囲まれた誘電体材料から形成されており、スクライブレーン位置決めマーク24’は金属および誘電体材料を用いて形成されていると仮定する。よって、この形態の場合、スクライブレーン位置決めマーク24’は図2のスクライブレーン位置決めマーク24の材料形成において相補的である。同様に、中心基準マーク35’が、図2の中心基準マーク35と相互的または反対の金属および誘電体材料から形成されている。中心基準マーク35’は誘電体56’によって囲まれており、図2の形態とは異なり、グループ31およびグループ32に届いていない。図示の形態において、スクライブレーン位置決めマーク24’は図2のスクライブレーン位置決めマーク24の上側または下側に位置が整合していてもよいし、異なる金属層内に形成されてもよい。しかしながら、スクライブレーン位置決めマーク24’は図示されているようにスクライブレーンにおける追加的な金属層なしに別個に形成されてもよい。
【0014】
図4は、線4−4を沿って図2の金属化されたスクライブレーン位置決めマーク線40内の金属層の断面図を示す。基板62はスクライブレーン18内にあり、ダイ12およびダイ13によっていずれの側に隣接する。基板62を覆っているものは誘電体56である。図2のスクライブレーン位置決めマーク24はスクライブレーンマーク線とともに他の金属層各々に設けられ、例えば、第2金属層(M2)、第4金属層(M4)、および第6金属層(M6)各々に設けられる。各層の金属はギャップと共に位置合わせされている。誘電体56により、M2、M4、M6の層は分離され、各金属層のギャップが形成される。図4示される金属化(金属層の形成)は、別個にパターニングされた金属層および誘電体層を形成することで実行されてもよいし、あるいは金属および誘電体の交互層が形成された個々のビア層を形成することで実行されてもよい。
【0015】
図5は、図3のスクライブレーン位置決めマークが図2のスクライブレーン位置決めマークとともに並べて組み合わせて使用される場合において、図3の線5−5に沿って誘電体スクライブレーン位置決めマーク線40’に隣接する金属層の断面図を示す。並べて組み合わせた結果として、図3で最上部に露出していた金属はもはや最上部の金属ではなく、図5の金属層M5として示されている。つまり、図5のスクライブレーンマーク線は金属層1から始めて奇数番目の金属層を示し、図4のスクライブレーンマーク線は金属層2から始めて偶数番目の金属層を示す。
【0016】
図4に関連して説明されたように、誘電体56は基板62上にある。誘電体スクライブレーンマーク線41’と隣接する金属は、例えば、第1金属層(M1)、第3金属層(M3)、および第5金属層(M5)により形成される。各層の金属はギャップとともに位置が整合している。図4および図5の各金属層の金属およびギャップは、鋸が切断するのと垂直な方向に整合している。ギャップが鋸の切断方向と垂直な方向に整合していることは必須でないことに留意を要する。図2および図3の例が重ね合わせて使用される実施形態(一方が他方より上位にある実施形態)の場合、鋸の切断方向において、図4および図5の金属層各々の金属およびギャップは、金属の形成及び誘電体の形成に関して相補的である。図2の形態が図3の形態の上位又は下位に重なっていない形態の場合、図4および図5の各層は、図2および図3の形態が相互に入り込まず重ならないように形成されてもよい。
【0017】
図5に示される金属層の形成は、別個にパターニングされた金属層および誘電体層を形成することで、あるいは金属および誘電体の交互的層が形成されている個々のビア層を軽視することで実行されてもよいことが理解されるべきである。
【0018】
スクライブレーンを形成するためにアレイ状に配置されたダイを有する半導体ウェハが提供されることを理解されるべきであり、そのスクライブレーン内においては、位置決めマークが単品化されるダイを形成するためにウェハが切断される方向と垂直な分断された平行線を有する。各セグメントはギャップによって別のセグメントから分離される。切溝がスクライブレーンのおよそ中心にそって形成される場合において、鋸の刃が位置決めマークに接触すると、切溝を形成する鋸は位置決めマークを持ち上げる。位置決めマーク材料の浮上は、位置決めマークを様々な方向へ引っ張る。位置決めマークを複数の分断された別個の部分に分けるギャップがない場合、クラック(亀裂)がアライメントマーク全体にわたって横向きに進行し、隣接するダイのエッジに至る可能性がある。このクラックの結果、ダイの周囲は典型的には物理的に変えられ、ダイの故障の原因となる。たとえダイの周辺にクラックを防止するストッパがあったとしても、クラックがダイを損傷させないことを保証できないほど、クラックの力又は応力は非常に大きい。位置決めマークに通常用いられる材料は銅であり、銅は鋸の刃の運動により容易に浮上してしまう。鋸の切断方向に垂直な位置決めマークをセグメント化することは、銅が浮上する量を減らすだけでなく、必要な銅の量も減らす。さらに、位置決めマークはセグメント化された平行な線分のグループとして形成され、グループ各々の中心は所定の距離だけ離れている。中心マークに対して上側または左側のグループは、中心マークの下側または右側のグループは、異なる距離だけ離れている。また、中心マークから或る方向に形成されるグループの数は中心から反対方向に形成されるグループの数と異なる。よって、位置決めマークの頑丈さが維持され、ダイが単品化される場合または切溝が形成される場合の隣接ダイのクラックを減少させる。
【0019】
一形態において、少なくとも1つの第1ダイおよび少なくともの第2ダイを有するウェハが提供される。第1ダイおよび第2ダイは、第1ダイと第2ダイとの間に存在する領域によって互いに分離される。第1位置決めマークはウェハをパターニングするためのツールにウェハの位置を合わせるために使用される。第1位置決めマーク群は第1ダイと第2ダイとの間の領域内に全体的に配置される。第1位置決めマークは第1の複数の位置決め線を含む。第1複数の位置決め線の各線は、絶縁材料で充たされた第1の複数のギャップによって互いに分離された第1の複数のセグメントを用いて形成される。別の形態において、少なくとも第2位置決めマーク群がウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される。第2位置決めマーク群は第1ダイと第2ダイとの間の領域内に全体的に配置される。第2位置決めマーク群は第2の複数の位置決め線を含む。第2の複数の位置決め線の各線は、絶縁材料で満たされた第2の複数のギャップによって互いに分離された第2の複数のセグメントを用いて形成される。別の形態において、第1の複数のセグメントはウェハの第1の複数の金属層またはウェハの第1の複数のビア層の何れかに形成される。第2の複数のセグメントはウェハの第2の複数の金属層またはウェハの第2の複数のビア層の何れかに形成される。別の形態において、第1の複数のセグメント各々の長は少なくとも絶縁材料で充填された第1の複数のギャップ各々の長より少なくとも3倍長い。別の形態において、少なくとも第3位置決めマーク群はウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される。第3位置決めマーク群は第1ダイと第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、ここで、第3位置決めマーク群は第3の複数の位置決め線を含み、第3の複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填された第3の複数のギャップによって互いに分離された第3の複数のセグメントを用いて形成される。別の形態において、ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第4位置決めマーク群が提供される。第4位置決めマーク群は第1ダイと第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、ここで、第4位置決めマーク群が第4の複数の位置決め線を含み、第4複数の位置決め線の各線は絶縁材料で充填された第3複数のギャップによって互いに分離された第4複数のセグメントを用いて形成される。別の形態において、第1位置決めグループの第1の複数の線に平行な中心軸および第3位置決めグループの第3の複数の線に平行な中心軸は第1距離だけ隔たっている。第2位置決めグループの第2の複数の線に平行な中心軸および第4位置決めグループの第4の複数の線に平行な中心軸は第2距離だけ隔たっている。第2距離は第1距離より大きい。別の形態において、第1の複数のセグメントは少なくとも銅を含有する導電性材料を用いて形成される。
【0020】
別の形態において、少なくとも第1ダイおよび少なくとも第2ダイを有するウェハが提供される。第1ダイ及び第2ダイは第1ダイ及び第2ダイの間に存在する領域によって互いに分離されている。第1位置決めマークはウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために提供される。第1位置決めマークは第1ダイと第2ダイとの間の領域内に全体的に配置される。第1位置決めマークは、中心基準マークと、第1位置決め線と、中心基準マークの反対側に配置された第2位置決め線とを含む。第1位置決め線は絶縁材料によって充填された第1の複数のギャップによって互いに分離された第1の複数のセグメントを用いて形成され、第2位置決め線は絶縁材料によって充填された第2の複数のギャップによって互いに分離された第2の複数のセグメントを用いて形成される。別の形態において、第1の複数のセグメントはウェハの第1の複数の金属層またはウェハの第1の複数のビア層のいずれかに形成される。第2の複数のセグメントはウェハの第2の複数の金属層またはウェハの第2の複数のビア層のいずれかに形成される。別の形態において、第1の複数のセグメントの各々の長は絶縁材料によって充填された第1の複数のギャップの各々の長より少なくとも3倍長く、第2の複数のセグメントの各々の長は絶縁材料によって充填された第2の複数のギャップの各々の長より少なくとも3倍長い。更に別の形態において、第1の複数のセグメントは少なくとも銅を含有する導電性材料を用いて形成される。
【0021】
別の形態において、少なくとも第1ダイおよび少なくとも第2ダイを有するウェハが提供される。第1ダイおよび第2ダイは、第1ダイと第2ダイとの間に配置される領域によって互いに分離される。第1位置決めマーク群はウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される。第1位置決めマーク群は第1ダイと第2ダイとの間の領域以内に全体的に配置される。第1位置決めマーク群は(1)第1層に形成される第1の複数の位置決め線であって、第1複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される第1複数のギャップによって互いに分離される第1の複数のセグメントを用いて形成される、第1の複数の位置決め線と、(2)第2層に形成される第2の複数の位置決め線であって、第2層は第1層の下にあり、第2の複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される第2複数のギャップによって互いに分離される第2複数のセグメントを用いて形成される第2の複数の位置決め線とを有する。別の形態において、少なくともウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第2位置決めマーク群が提供される。第2位置決めマーク群は第1ダイと第2ダイとの間の領域以内に全体的に配置される。第2位置決めマーク群は、(1)第1層に形成される第3の複数の位置決め線であって、第3の複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される第3の複数のギャップによって互いに分離される第3の複数のセグメントを用いて形成される、第3の複数の位置決め線と、(2)第2層に形成される第4の複数の位置決め線であって、第2層は第1層の下にあり、第4の複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される第4の複数のギャップによって互いに分離される第4の複数のセグメントを用いて形成される、第4の複数の意義決め線とを含む。別の形態において、ウェハをパターニングするために用いられるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第3位置決めマーク群が提供される。第3位置決めマーク群は第1ダイと第2ダイとの間の領域以内に全体的に配置される。第3位置決めマーク群は、(1)第1層に形成される第5の複数の位置決め線であって、第5の複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される第5の複数のギャップによって互いに分離される第5複数のセグメントを用いて形成される、第5の複数の位置決め線と、(2)第2層に形成される第6複数の位置決め線であって、第2層は第1層下にあり、第6の複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される第6の複数のギャップによって互いに分離される第6複数のセグメントを用いて形成される、第6の複数の位置決め線とを含む。別の形態において、ウェハが、ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される少なくとも第4位置決めマーク群を有する。第4位置決めマーク群は第1ダイと第2ダイとの間の領域以内に全体的に配置される。第4位置決めマーク群は、(1)第1層に形成される第7の複数の位置決め群であり、第7の複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される第7の複数のギャップによって互いに分離される第7の複数のセグメントを用いて形成される、第7の複数の位置決め線と、(2)第2層に形成される第8の複数の位置決め線であって、第2層は第1層の下にあり、第8の複数の位置決め線の各線は絶縁材料によって充填される第8の複数のギャップによって互いに分離される第8複数のセグメントを用いて形成される、第8の複数の位置決め線とを含む。別のさらなる形態において、第1位置決めマーク群の第1の複数の位置決め線と平行な中心軸および第3位置決めマーク群の第5の複数の線と平行な中心軸は第1距離によって分離される。第2位置決めマーク群の第3の複数の位置決め線と平行な中心軸および第4位置決めマーク群の第7の複数の線と平行な中心軸は第2距離によって分離され、第2距離は第1距離より長い。別のさらなる形態において、第1の複数の位置決め線、第3の複数の位置決め線、第5の複数の位置決め線、および第7位置決め線は第1層に形成され、第2の複数の位置決め線、第4の複数の位置決め線、第6の複数の位置決め線、第8の複数の位置決め線は重ならないように第2層に形成される。別のさらなる形態において、第1の複数のセグメントの各々の長は絶縁材料によって充填される第1複数のギャップの各々の長より少なくとも3倍長く、第2の複数のセグメントの各々の長は絶縁材料によって充填される第2複数のギャップの各々の長より少なくとも3倍長い。別のさらなる形態において、第1の複数のセグメント、第2の複数のセグメント、第3の複数のセグメント、第4の複数のセグメント、第5の複数のセグメント、第6の複数のセグメント、第7の複数のセグメント、および第8の複数のセグメントは少なくとも銅を含有する導電性材料を用いて形成される。
【0022】
明細書及び特許請求の範囲において、「前方」、「後方」、「上方」、「下方」、「上」、「下」などの用語は、説明の目的で用いられているにすぎず、必ずしも恒久的な相対関係を説明するものではない。これらのそのように用いられた用語は、適切な状況下においては交換可能であり、本明細書において説明される発明の実施形態は、例えば、明細書において図示または説明されたもの以外の位置づけによる動作が可能である。
【0023】
前述の詳細な説明は、具体的な例示の実施の形態を参照しながら本発明を説明するものである。しかし、添付の特許請求の範囲で定義された本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正及び変更が加えられ得ることが理解されよう。詳細な説明及び添付図面は限定するものではなく、単に例と見なされるべきであり、そのような修正又は変更は、すべて本明細書で説明され定義された本発明の範囲内に入るものとする。例えば、位置決めマークは導電性または非導電性の材料によって実装されてもよい。導電性材料が利用される場合、金属を除いて他の材料が利用されてもよい。導電性金属が利用される場合、銅を除いて他の金属を利用されてもよい。絶縁材料のいかなる数は記載される誘電体の実装に使用されてもよい。金属は位置決めマークに実装するために使用される時、1つの形態において、位置決めマークが金属は位置決めマークを実装されるために使用される時、位置決めマークが、切溝船の幅の所定パーセントより大きな長を有する切溝線と直交な方向に継続金属を有しない。所定パーセントが変化できるが、1つの形態において、所定パーセントは50パーセントである。他の形態において、所定パーセントは100%より大きい。セグメントの種々なパターンは実行されてもよく、ここで、ギャップが部分的に位置合わせまたは位置合わせない。以上、具体的な実施例に関して、利益、他の利点、及び問題の解決方法について説明してきたが、利益、利点、問題の解決方法、及びこうした利益、利点、問題 の解決方法をもたらし、又はより顕著なものにする構成要素は、全ての請求項又は何れかの請求項において重要とされ、要求され、不可欠とされる機能や構成要 素であると見なされるべきではない。
【0024】
特に明記しない限り、「第1」及び「第2」等の用語は、そのような用語が述べる要素間を任意に区別するために用いる。したがって、これらの用語は、必ずしもそのような要素の時間的な又は他の優先順位付けを示そうとするものではない。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体ウェハであって、
少なくとも1つの第1ダイと、
少なくとも1つの第2ダイと、
ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第1位置決めマーク群と
を有し、前記第1ダイおよび前記第2ダイは、前記第1ダイおよび前記第2の間に存在する領域によって互いに分離され、
前記第1位置決めマーク群は前記第1ダイ及び前記第2ダイの間の領域内に全体的に配置され、第1位置決めマーク群は第1の複数の位置決め線を含み、前記第1複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第1の複数のギャップにより互いに分離された第1の複数のセグメントを用いて形成されている、半導体ウェハ。
【請求項2】
前記ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される少なくとも1つの第2位置決めマーク群をさらに備え、前記第2位置決めマーク群は前記第1ダイおよび前記第2ダイと間の領域内に全体的に配置され、第2位置決めマーク群は第2複数の位置決め線を含み、前記第2複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第2の複数のギャップによって互いに分離された第2複数のセグメントを用いて形成されている、請求項1に記載の半導体ウェハ。
【請求項3】
前記第1複数のセグメントは前記ウェハの第1の複数の金属層または前記ウェハの第1の複数のビア層のいずれに形成され、前記第2の複数のセグメントは前記ウェハの第2の複数の金属層または前記ウェハの第2複数のビア層のいずれに形成されている、請求項1に記載の半導体ウェハ。
【請求項4】
前記第1の複数のセグメント各々の長さは前記絶縁材料で満たされた前記第1の複数のギャップ各々の長さより少なくとも3倍長い、請求項1に記載の半導体ウェハ。
【請求項5】
前記ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される少なくとも1つの第3位置決めマーク群をさらに備え、前記第3位置決めマーク群は前記第1ダイと前記第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、第3位置決めマーク群は第2の複数の位置決め線を含み、前記第3の複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第3の複数のギャップによって互いに分離された第3の複数のセグメントを用いて形成されている、請求項2に記載の半導体ウェハ。
【請求項6】
前記ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される少なくとも1つの第4位置決めマーク群をさらに備え、前記第4位置決めマーク群は前記第1ダイと前記第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、第4位置決めマーク群は第2複数の位置決め線を含み、前記第4の複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で充填された第4の複数のギャップによって互いに分離された第4の複数のセグメントを用いて形成されている、請求項5に記載の半導体ウェハ。
【請求項7】
前記第1位置決めマーク群の前記第1の複数の位置決め線に平行な中心軸および前記第3位置決めマーク群の前記第3の複数の位置決め線に平行な中心軸は、第1距離だけ隔たっており、前記第2位置決めマーク群の前記第2の複数の位置決め線に平行な中心軸および前記第4位置決めマーク群の前記第4の複数の位置決め線に平行な中心軸は、第4距離だけ隔たっており、前記第2距離は前記第1距離より長い、請求項6に記載の半導体ウェハ。
【請求項8】
前記第1の複数のセグメントは少なくとも銅を含有する導電性材料を用いて形成されている、請求項1に記載の半導体ウェハ。
【請求項9】
半導体ウェハであって、
少なくとも1つの第1ダイと、
少なくとも1つの第2ダイと、
ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第1位置決めマーク群と
を有し、前記第1ダイおよび前記第2ダイは前記第1ダイ及び前記第2の間に存在する領域によって互いに分離されており、
前記第1位置決めマーク群は前記第1ダイと前記第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、前記第1位置決めマークは、中心基準マークと、第1位置決め線と、前記中心基準マークの反対側に配置された第2位置決め線とを含み、前記第1位置決め線は絶縁材料で満たされた第1の複数のギャップによって互いに分離された第1の複数のセグメントを用いて形成され、前記第2位置決め線は絶縁材料で満たされた第2の複数のギャップによって互いに分離された第2複数のセグメントを用いて形成されている、半導体ウェハ。
【請求項10】
前記第1の複数のセグメントは前記ウェハの第1の複数の金属層または前記ウェハの第1の複数のビア層のいずれかに形成され、前記第2の複数のセグメントは前記ウェハの第2の複数の金属層または前記ウェハの第2の複数のビア層のいずれかに形成される、請求項9に記載の半導体ウェハ。
【請求項11】
前記第1の複数のセグメント各々の長さは前記絶縁材料で満たされた前記第1の複数のギャップ各々より少なくとも3倍長く、前記第2の複数のセグメント各々の長さは前記絶縁材料で満たされた前記第2の複数のギャップ各々より少なくとも3倍長い、請求項9に記載の半導体ウェハ。
【請求項12】
前記第1複数のセグメントは少なくとも銅を含有する導電性材料を用いて形成されている、請求項9に記載の半導体ウェハ。
【請求項13】
半導体ウェハであって、
少なくとも1つの第1ダイと、
少なくとも1つの第2ダイと、
ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第1位置決めマーク群と
を有し、前記第1ダイおよび前記第2ダイは前記第1ダイ及び前記第2の間に存在する領域によって互いに分離されており、
前記第1位置決めマーク群は前記第1ダイと前記第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、前記第1位置決めマーク群は、
(1)第1層に形成された第1の複数の位置決め線であって、前記第1の複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第1の複数のギャップによって互いに分離された第1複数のセグメントを用いて形成された、第1の複数の位置決め線と、
(2)第2層に形成された第2の複数の位置決め線であって、前記第2層は前記第1層より下位にあり、前記第2の複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第2の複数のギャップによって互いに分離された第2の複数のセグメントを用いて形成されている、第2の複数の位置決め線と、
を含む、半導体ウェハ。
【請求項14】
前記ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第2位置決めマーク群をさらに備え、前記第2位置決めマーク群は、前記第1ダイと前記第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、前記第2位置決めマーク群は、
(1)前記第1層に形成される第3の複数の位置決め線であって、前記第3複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第3の複数のギャップによって互いに分離された第3の複数のセグメントを用いて形成された、第3の複数の位置決め線と、
(2)前記第2層に形成される第4の複数の位置決め線であって、前記第2層は前記第1層より下位にあり、前記第4の複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第4の複数のギャップによって互いに分離された第4の複数のセグメントを用いて形成された、第4の複数の位置決め線とを含む、請求項13に記載の半導体ウェハ。
【請求項15】
前記ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第3位置決めマーク群をさらに備え、前記第3位置決めマーク群は前記第1ダイと前記第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、前記第3位置決めマーク群は、
(1)前記第1層に形成される第5の複数の位置決め線であって、前記第5複数の位置決め線の各線は絶縁材料で満たされた第5の複数のギャップによって互いに分離された第5の複数のセグメントを用いて形成された、第5の複数の位置決め線と、
(2)前記第2層に形成される第6の複数の位置決め線であって、前記第2層は前記第1層より下位にあり、前記第6の複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第6の複数のギャップによって互いに分離された第6の複数のセグメントを用いて形成された、第6の複数の位置決め線とを含む、請求項14に記載の半導体ウェハ。
【請求項16】
前記ウェハをパターニングするために使用されるツールにウェハの位置を合わせるために使用される第4位置決めマーク群をさらに備え、前記第4位置決めマーク群は前記第1ダイと前記第2ダイとの間の領域内に全体的に配置され、前記第4位置決めマーク群は、
(1)前記第1層に形成される第7の複数の位置決め線であって、前記第7の複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第7の複数のギャップによって互いに分離された第7の複数のセグメントを用いて形成された、第7の複数の位置決め線と、
(2)前記第2層に形成される第8複数の位置決め線であって、前記第2層は前記第1層より下位にあり、前記第8の複数の位置決め線の各々は、絶縁材料で満たされた第8の複数のギャップによって互いに分離された第8の複数のセグメントを用いて形成された、第8の複数の位置決め線とを含む、請求項15に記載の半導体ウェハ。
【請求項17】
前記第1位置決めマーク群の前記第1の複数の位置決め線に平行な中心軸および前記第3位置決めマーク群の前記第5の複数の位置決め線に平行な中心軸は、第1距離だけ隔たっており、前記第2位置決めマーク群の前記第3複数の位置決め線に平行な中心軸および前記第4位置決めマーク群の前記第7の複数の位置決め線に平行な中心軸は、第2距離だけ隔たっており、前記第2距離は前記第1距離より長い、請求項16に記載の半導体ウェハ。
【請求項18】
前記第1の複数の位置決め線、前記第3の複数の位置決め線、前記第5の複数の位置決め線、および第7の複数の位置決め線が前記第1層に形成され、前記第2の複数の位置決め線、前記第4の複数の位置決め線、前記第6の複数の位置決め線、および前記第8の複数の位置決め線が互いに重ならないように前記第2層に形成される、請求項16に記載の半導体ウェハ。
【請求項19】
前記第1複数のセグメント各々の長さは前記絶縁材料で満たされた前記第1の複数のギャップ各々より少なくとも3倍長く、前記第2の複数のセグメント各々の長さは前記絶縁材料で満たされた前記第2の複数のギャップ各々より少なくとも3倍長い、請求項13に記載の半導体ウェハ。
【請求項20】
前記第1の複数のセグメント、前記第2の複数のセグメント、前記第3の複数のセグメント、前記第4の複数のセグメント、前記第5の複数のセグメント、前記第6の複数のセグメント、前記第7の複数のセグメント、および前記第8の複数のセグメントが、少なくとも銅を含有する導電性材料を用いて形成されている、請求項19に記載の半導体ウェア。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2013−508971(P2013−508971A)
【公表日】平成25年3月7日(2013.3.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−535212(P2012−535212)
【出願日】平成22年9月21日(2010.9.21)
【国際出願番号】PCT/US2010/049636
【国際公開番号】WO2011/049699
【国際公開日】平成23年4月28日(2011.4.28)
【出願人】(504199127)フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド (806)
【Fターム(参考)】