專利名稱：半導(dǎo)體襯底、半導(dǎo)體器件制造方法和半導(dǎo)體器件測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體襯底、半導(dǎo)體器件的制造方法和半導(dǎo)體器件的測試方法，特別涉及在半導(dǎo)體襯底(晶片(wafer))上一起形成多個半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片(chip))的技術(shù)和這樣形成的半導(dǎo)體器件的測試方法。
背景技術(shù)：
為了提高半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)效率，通常的做法是在一個半導(dǎo)體襯底(晶片)上一起形成多個半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)。此后，半導(dǎo)體襯底上一起形成的多個半導(dǎo)體元件在它們位于半導(dǎo)體襯底上時受到電測試等；隨后，這些半導(dǎo)體元件被分離成單獨(dú)元件(單獨(dú)芯片)，進(jìn)行封裝工藝(如果需要)。半導(dǎo)體元件在半導(dǎo)體襯底上的形成，包括含有所謂光刻工藝的初步工藝。
在該光刻工藝中，預(yù)先制備標(biāo)線片(reticle)(用于印刷的陰性板(negativeplate))，該標(biāo)線片具有這樣的圖案，該圖案用于形成預(yù)定的半導(dǎo)體元件區(qū)域或者用于形成電極和布線(wiring)；將曝光工藝作用于感光樹脂層(光致抗蝕劑層，其被形成于半導(dǎo)體襯底主表面上所形成的薄膜上)。當(dāng)在感光樹脂層上進(jìn)行顯影工藝之后，通過利用剩下的感光樹脂層進(jìn)行蝕刻，來選擇性去除該薄膜等，這就產(chǎn)生了半導(dǎo)體襯底上形成的薄膜圖案。
近年來，半導(dǎo)體襯底尺寸已經(jīng)增大(8英寸直徑到100英寸直徑)，難以通過一個標(biāo)線片覆蓋半導(dǎo)體襯底的整個主表面。因此，一個半導(dǎo)體襯底被劃分成多個區(qū)域，以在單個區(qū)域基礎(chǔ)上利用標(biāo)線片進(jìn)行曝光工藝。也就是，在將半導(dǎo)體襯底和標(biāo)線片相互相對移動的同時，逐一在這些區(qū)域上依次進(jìn)行曝光和印刷。應(yīng)當(dāng)注意，均對應(yīng)于一個半導(dǎo)體元件的多個圖案被形成于一個標(biāo)線片中。
通過切割刀片切割半導(dǎo)體襯底，使得半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件成為單獨(dú)個體。因此，在圖案(其與利用標(biāo)線片進(jìn)行曝光和印刷而形成的半導(dǎo)體元件相對應(yīng))之間，設(shè)置有被該切割刀片切割和去除的區(qū)域，即切割區(qū)域。
通常，切割區(qū)域的寬度被設(shè)定為基本等于切割刀片的寬度，從而相鄰半導(dǎo)體元件之間的整個切割區(qū)域可通過一次切割工藝來切掉和去除。按照常規(guī)處理方法的半導(dǎo)體襯底上形成的印刷圖案的實例如圖1中所示。
如上所述，基于標(biāo)線片的曝光和印刷逐一在多個區(qū)域上依次進(jìn)行。這里，標(biāo)線片的1次曝光印刷區(qū)域被稱為標(biāo)線片區(qū)域。切割刀片所削掉的切割區(qū)域被稱為劃線或切線。在圖1所示實例中，4個標(biāo)線片區(qū)域2-1至2-4通過虛線來表示，每個標(biāo)線片區(qū)域包含與4行×4列的16個半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的圖案4。在每個標(biāo)線片區(qū)域2-1至2-4中，與半導(dǎo)體襯底上的一行半導(dǎo)體器件相對應(yīng)的圖案4間隔是等于劃線(切割區(qū)域)的寬度W1，由標(biāo)線片上的圖案來限定。
另一方面，為了還使得在標(biāo)線片區(qū)域2-1和相鄰標(biāo)線片區(qū)域2-2之間區(qū)域的寬度W2基本等于劃線的寬度W1，每個標(biāo)線片區(qū)域外圍部分的切割區(qū)域?qū)挾缺辉O(shè)定為等于標(biāo)線片區(qū)域中劃線的大約1/2(一半)。也就是，標(biāo)線片區(qū)域2-1至2-4在半導(dǎo)體襯底上的位置被調(diào)節(jié)為，作為在相鄰標(biāo)線片區(qū)域外圍上的切割區(qū)域相連接的結(jié)果，寬度W2基本等于切割刀片寬度，以等于劃線寬度W1。
劃線寬度的設(shè)定不僅被應(yīng)用于與半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的圖案4的橫向W，而且應(yīng)用于縱向?qū)挾萀，從而所有劃線寬度相互相等。通常，與半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的圖案4之間的間隔(寬度W1和W2、寬度L1和L2)被設(shè)定為等于切割刀片寬度，以試圖提高切割效率。
此外，在個體化之前，對于半導(dǎo)體襯底上的許多半導(dǎo)體元件進(jìn)行測試時，將多個半導(dǎo)體元件(例如圖1實例中的兩個元件)同時進(jìn)行電連接，以同時測試多個半導(dǎo)體元件，對于測試試圖進(jìn)行改進(jìn)。
在圖1的實例中，對于排列成一行的半導(dǎo)體元件之中的兩個半導(dǎo)體元件4-1a和4-1b(這兩個元件具有相同功能，因而形成相同圖案)同時進(jìn)行測試；然后，對相鄰的兩個半導(dǎo)體元件4-1c和4-1d同時進(jìn)行測試。此外，對相鄰的兩個半導(dǎo)體元件4-2a和4-2b同時進(jìn)行測試；隨后，在相同的測試方式下依次對于兩個半導(dǎo)體元件同時測試。由此，即使例如在同時測試兩個半導(dǎo)體元件的方法下，在半導(dǎo)體元件4-1a和4-2a上進(jìn)行測試時(在一個標(biāo)線片區(qū)域中形成的半導(dǎo)體元件數(shù)量是奇數(shù)的情況下)，仍然易于利用切割刀片將半導(dǎo)體元件相互分離，這是因為有關(guān)的半導(dǎo)體元件之間的間隔W2被設(shè)定為等于其他半導(dǎo)體元件的間隔W1。也就是，上述測試方法是基于這樣的半導(dǎo)體元件排列，其中半導(dǎo)體襯底上半導(dǎo)體元件的每個間隔是等于劃線寬度。另一方面，不需要在半導(dǎo)體襯底上的半導(dǎo)體元件周圍，提供用于定位的對準(zhǔn)標(biāo)記等。
應(yīng)當(dāng)注意，這些標(biāo)記通常被設(shè)置于劃線上，在沿著劃線進(jìn)行切割時被去除，這是因為這些標(biāo)記對于制造工藝是必需的，但是對于已完成的半導(dǎo)體元件則是不需要的。也就是，這些劃線還用作可提供對準(zhǔn)標(biāo)記等的區(qū)域。為此，劃線寬度必須大于對準(zhǔn)標(biāo)記。然而，如果所有劃線具有足以在其上提供對準(zhǔn)標(biāo)記的寬度，劃線寬度會有所增大，導(dǎo)致劃線占用面積相對于半導(dǎo)體襯底面積的增大，還導(dǎo)致一片半導(dǎo)體襯底上所能形成的半導(dǎo)體元件數(shù)量的減少。
由此，在日本待審公開專利申請?zhí)?000-124185中提出交替排列窄的劃線，僅在寬的劃線上排列對準(zhǔn)標(biāo)記，以便增大一片半導(dǎo)體襯底上所能形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量。此外，日本待審公開專利號63-250119提出在縱向上延伸的劃線的寬度與在橫向上延伸的劃線的寬度不相同，作為在一個半導(dǎo)體襯底上形成具有不同寬度的劃線的一種排列。
如上所述，按照半導(dǎo)體器件的排列(其中，半導(dǎo)體元件之間的劃線寬度是均勻的，標(biāo)線片區(qū)域外圍的切割區(qū)域等于劃線的1/2)，在形成于半導(dǎo)體襯底上的半導(dǎo)體元件之間的所有區(qū)域中，形成具有相同寬度的劃線區(qū)域。由此通過與劃線具有相同寬度的切割刀片，能夠切割所有劃線，實現(xiàn)有效的切割工藝。
然而，在一個標(biāo)線片區(qū)域上排列多個半導(dǎo)體元件并非總是最佳的。為了將劃線寬度設(shè)為恒定，對于半導(dǎo)體元件在標(biāo)線片區(qū)域中的排列中存在限制，這造成一個標(biāo)線片區(qū)域中所能設(shè)置的半導(dǎo)體元件的數(shù)量無法進(jìn)一步增加。
近年來，半導(dǎo)體襯底厚度趨于減少，以實現(xiàn)半導(dǎo)體器件的進(jìn)一步微型化和集成化，由此，具有減少厚度的這種半導(dǎo)體襯底能夠利用具有較小厚度(或?qū)挾?的切割刀片來切割。然而，如上所述，在半導(dǎo)體元件的排列中，劃線寬度在半導(dǎo)體襯底中相互相等，結(jié)果出現(xiàn)許多這樣的情況切割刀片具有這樣的寬度，其大于切割半導(dǎo)體襯底(具有減少的厚度)所必需的最小寬度。
如果使用了具有必需的最小厚度(寬度)的切割刀片，切割區(qū)域在半導(dǎo)體襯底中的的寬度和面積就可進(jìn)一步減少，能夠增大用于形成半導(dǎo)體元件的面積，這造成一個半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件數(shù)量的增大。然而，如上所述，存在這樣的情況具有必需的最小厚度(寬度)的切割刀片無法被有效地應(yīng)用于半導(dǎo)體元件的排列(其中，劃線寬度相互相等)中，從而實現(xiàn)更有效的切割；因而存在這樣的問題一個半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量無法進(jìn)一步增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一般目的是提供一種改進(jìn)和有用的半導(dǎo)體襯底、一種改進(jìn)和有用的半導(dǎo)體器件制造方法和測試方法，其中消除了上述問題。
本發(fā)明的具體目的是提供一種半導(dǎo)體襯底、一種半導(dǎo)體器件制造方法和測試方法，其消除了由劃線寬度所帶來的限制，從而增大該半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方案，提供一種半導(dǎo)體襯底，在其上通過形成多個單位曝光和印刷區(qū)域來形成多個半導(dǎo)體元件區(qū)域，每個單位曝光和印刷區(qū)域包含半導(dǎo)體元件區(qū)域，該半導(dǎo)體襯底包括第一劃線，在單位曝光和印刷區(qū)域之內(nèi)所形成的半導(dǎo)體元件區(qū)域之間延伸；以及第二劃線，在單位曝光和印刷區(qū)域之間延伸，其中該第一劃線的寬度不同于該第二劃線的寬度。
在按照本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底中，優(yōu)選地，第一劃線的寬度是能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小寬度。另外，優(yōu)選地，第一劃線的寬度小于第二劃線的寬度。另外，優(yōu)選地，第一劃線的寬度基于半導(dǎo)體襯底的厚度來確定。
在按照本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底中，優(yōu)選地，包含第一劃線的多個劃線在每個單位曝光和印刷區(qū)域之內(nèi)延伸，劃線寬度相互不同。對準(zhǔn)標(biāo)記可排列于第二劃線上。
另外，按照本發(fā)明的另一方案，提供一種半導(dǎo)體器件制造方法，包括第一曝光和印刷步驟，利用標(biāo)線片在半導(dǎo)體襯底上形成第一曝光和印刷區(qū)域，該標(biāo)線片具有與第一劃線所分離開的多個半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的圖案；第二曝光和印刷步驟，在半導(dǎo)體襯底上形成第二曝光和印刷區(qū)域，從而第二劃線在第一曝光和印刷區(qū)域與第二曝光和印刷區(qū)域之間延伸，該第二劃線具有比第一劃線的寬度更大的寬度；以及個體化步驟，通過沿著第一劃線和第二劃線，切割和分離半導(dǎo)體襯底，使半導(dǎo)體元件變成個體。上述制造方法可還包括將第一劃線的寬度設(shè)定位能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小寬度。
另外，按照本發(fā)明的另一方案，提供一種半導(dǎo)體器件的測試方法，其中，通過形成包含第一單位曝光和印刷區(qū)域、第二單位曝光和印刷區(qū)域的多個單位曝光和印刷區(qū)域，在半導(dǎo)體襯底上形成多個半導(dǎo)體元件區(qū)域，該第一單位曝光和印刷區(qū)域、該第二單位曝光和印刷區(qū)域的每一個含有半導(dǎo)體元件區(qū)域，該測試方法包括對位于該第一單位曝光和印刷區(qū)域、該第二單位曝光和印刷區(qū)域中對應(yīng)位置處的半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行測試。上述測試方法可還包括按照第一曝光和印刷區(qū)域、第二曝光和印刷區(qū)域之間的位置誤差，對于與第二曝光和印刷區(qū)域之內(nèi)的半導(dǎo)體元件區(qū)域進(jìn)行電接觸的位置進(jìn)行校正。
如上所述，按照本發(fā)明，利用具有所需最小厚度(寬度)的切割刀片，沿著一個標(biāo)線片區(qū)域(單位曝光和印刷區(qū)域)中所形成的相鄰半導(dǎo)體元件區(qū)域之間的第一劃線，能夠切割半導(dǎo)體襯底。因此，切割(切割去除)所必需的半導(dǎo)體襯底的面積有所減少，由此增大了用于在一片半導(dǎo)體襯底中形成半導(dǎo)體元件的區(qū)域。也就是，一個標(biāo)線片區(qū)域中形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量有所增大，這造成了一片半導(dǎo)體襯底中形成的半導(dǎo)體元件數(shù)量的增大。
此外，按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件測試方法，由于位于不同曝光和印刷區(qū)域中對應(yīng)位置處的多個半導(dǎo)體元件可被同時測試，即使劃線寬度相互不同，仍可同時電接觸和測試多個半導(dǎo)體元件。
從結(jié)合附圖來閱讀時的如下具體描述中，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。


圖1是按照常規(guī)處理方法的半導(dǎo)體襯底上形成的印刷圖案的平面圖；圖2是半導(dǎo)體襯底的平面圖，通過按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造方法，在其上形成有多個半導(dǎo)體元件；圖3是圖2虛線所圍繞的部分A的放大圖；圖4是用于說明在兩個標(biāo)線片區(qū)域上同時測試兩個半導(dǎo)體元件的測試方法的圖示；圖5是用于說明在四個標(biāo)線片區(qū)域上測試四個半導(dǎo)體元件的測試方法的圖不；圖6是示出了存在于一個標(biāo)線片區(qū)域中、相互具有不同寬度的劃線的實例的平面圖；圖7是示出了探測器實例的橫截面圖，該探測器能夠同時測試不同標(biāo)線片區(qū)域中形成的兩個半導(dǎo)體元件；以及圖8是圖7中所示探針板的XYθ移動機(jī)構(gòu)的平面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，將給出本發(fā)明實施例的描述。首先，參照圖2和圖3，將給出按照本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體襯底的描述。
圖2是半導(dǎo)體襯底的平面圖，通過按照本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造方法，在其上形成有多個半導(dǎo)體元件。圖3是由圖2虛線所圍繞的部分A的放大圖。
圖2表示在硅(Si)制成的半導(dǎo)體襯底10上形成多個半導(dǎo)體元件12的狀態(tài)。在圖2中，虛線限定的區(qū)域14是利用一個標(biāo)線片來同時曝光和圖案化的區(qū)域(每個區(qū)域是單位(unit)曝光和印刷區(qū)域，隨后稱為標(biāo)線片區(qū)域)。5行×5列的二十五個半導(dǎo)體元件12被設(shè)置于每個標(biāo)線片區(qū)域14中。當(dāng)然，每個標(biāo)線片區(qū)域14中形成的半導(dǎo)體元件12的數(shù)量不限于25片，可基于半導(dǎo)體元件的大小、標(biāo)線片的大小或者劃線的寬度來適當(dāng)選擇。
在本發(fā)明中，一個標(biāo)線片區(qū)域14中形成的半導(dǎo)體元件12的數(shù)量可通過適當(dāng)選擇(隨后所述)來設(shè)定為最大，而不使所有劃線寬度相互相等。標(biāo)線片區(qū)域14位于格狀排列之中，以覆蓋環(huán)形半導(dǎo)體襯底14的整個主表面(通常具有一取向平邊(flat)10A)。應(yīng)當(dāng)注意，盡管在圖2的半導(dǎo)體襯底10邊緣區(qū)域和外部區(qū)域中形成半導(dǎo)體元件12是不必要或不合適的，但是這樣的半導(dǎo)體元件12被表示為無效的半導(dǎo)體區(qū)域16，以示出標(biāo)線片區(qū)域14的排列形式。
圖2中包含多個標(biāo)線片區(qū)域14的部分A的區(qū)域在圖3中示出。在圖3中，與每個標(biāo)線片區(qū)域14中的相鄰半導(dǎo)體元件12之間的區(qū)域相對應(yīng)的每個劃線18(第一劃線)的寬度SW1是小于沿著相鄰標(biāo)線片區(qū)域14之間分界線延伸的每個劃線20(第二劃線)的寬度SW2。如上所述，通常半導(dǎo)體元件12在標(biāo)線片區(qū)域14中的位置這樣來確定，劃線18的寬度SW1和劃線20的寬度SW2如圖1所示相互相等。然而在本發(fā)明中，消除了對于所有劃線寬度均等化的限制，劃線寬度可按照這樣的觀點(diǎn)來確定一個標(biāo)線片中形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量被最大化。在本實施例中，為了最大化一個標(biāo)線片區(qū)域中形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量，每個標(biāo)線片區(qū)域14中的相鄰半導(dǎo)體元件12之間的劃線寬度SW1被設(shè)定為等于能夠切割半導(dǎo)體襯底10的切割刀片的最小寬度。
如上所述，近來的半導(dǎo)體襯底厚度趨于減少，能夠切割半導(dǎo)體襯底的切割刀片的寬度已有所減少。例如，如果能夠切割常規(guī)厚度的半導(dǎo)體襯底的切割刀片的寬度是120微米，則能夠切割厚度減少的半導(dǎo)體襯底的切割刀片的寬度甚至己減少到40μm-60μm。因此，如果使用了所需最小厚度(寬度)的切割刀片，則切割削掉的半導(dǎo)體面積有所減少，由此相應(yīng)增大了形成半導(dǎo)體元件的區(qū)域。由此，一個標(biāo)線片區(qū)域中所能形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量有所增大，這造成一個半導(dǎo)體襯底中形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量增大。也就是，在本實施例中，與切割刀片厚度(寬度)(其為能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小尺寸)相對應(yīng)的劃線寬度被設(shè)定于一個標(biāo)線片區(qū)域中所形成的多個半導(dǎo)體元件之間的區(qū)域。
然后，利用該標(biāo)線片，對半導(dǎo)體襯底依次進(jìn)行曝光和印刷。在標(biāo)線片區(qū)域中，多個半導(dǎo)體元件(對應(yīng)于印刷圖案)被聚集到其中心部分之中，其外圍上的剩余區(qū)域是有關(guān)的標(biāo)線片區(qū)域的劃線區(qū)域。也就是，在本實施例中，以所需的最小間隔，將多個半導(dǎo)體元件分離和排列于每個標(biāo)線片區(qū)域中，該最小間隔是能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小劃線寬度；曝光和印刷區(qū)域的外圍部分中的剩余區(qū)域被設(shè)定為劃線。這時，每個標(biāo)線片區(qū)域的外圍部分中的剩余區(qū)域的寬度是一比能夠切割半導(dǎo)體襯底的劃線的1/2更大的值。
通過將標(biāo)線片區(qū)域的外圍中的剩余區(qū)域的寬度設(shè)定為大于能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小劃線寬度的1/2，相鄰標(biāo)線片區(qū)域之間的劃線(圖3中的劃線20)寬度變得大于能夠切割半導(dǎo)體襯底的劃線(圖3中的劃線18)的最小寬度。因此，在相鄰標(biāo)線片區(qū)域之間的劃線上能夠設(shè)置對準(zhǔn)標(biāo)記等。由此，通過在本發(fā)明中按照上述方法確定劃線寬度，在一個半導(dǎo)體襯底中能夠設(shè)置具有不同寬度的劃線。由于相鄰標(biāo)線片區(qū)域之間的劃線具有比一個標(biāo)線片區(qū)域中的劃線寬度更大的寬度，利用具有較大厚度的切割刀片，可一次切割相鄰標(biāo)線片區(qū)域之間的劃線；或者利用切割刀片(其用于切割一個標(biāo)線片區(qū)域中的相鄰半導(dǎo)體元件之間的劃線)，通過兩次進(jìn)行切割工藝，可切割相鄰標(biāo)線片區(qū)域之間的劃線。
如上所述，在按照本實施例的半導(dǎo)體襯底中，在多個標(biāo)線片區(qū)域的每一個中形成多個半導(dǎo)體元件，相鄰曝光和印刷區(qū)域之間延伸的第二劃線的寬度是不同于每個曝光和印刷區(qū)域中的相鄰半導(dǎo)體元件之間延伸的第一劃線的寬度。第一劃線的寬度是基于半導(dǎo)體襯底的厚度來確定的，優(yōu)選為能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小寬度。
此外，按照本實施例半導(dǎo)體器件的制造方法，與多個半導(dǎo)體器件相對應(yīng)的圖案在半導(dǎo)體襯底上被曝光和印刷，以通過利用一個標(biāo)線片(具有與第一劃線所分離的多個半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的圖案，這些第一劃線具有與能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小寬度相等的寬度)來形成第一曝光和印刷區(qū)域；然后，移開該標(biāo)線片，與該第一曝光和印刷區(qū)域相鄰地形成第二曝光和印刷區(qū)域，從而沿著邊界延伸的第二劃線的寬度大于第一劃線的寬度。然后，在移動標(biāo)線片的同時重復(fù)曝光和印刷，以在半導(dǎo)體襯底的基本整個表面上形成半導(dǎo)體元件。隨后，通過沿著第一劃線和第二劃線切割(切割分離)半導(dǎo)體襯底，使半導(dǎo)體元件成為單獨(dú)個體。也就是，沿著第一劃線，利用具有能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小寬度的切割刀片，來切割半導(dǎo)體襯底，使半導(dǎo)體元件成為單獨(dú)個體。
在本實施例中，盡管薄的切割刀片被用于切割半導(dǎo)體襯底，但是由于半導(dǎo)體襯底變薄，可使用激光切割，取代切割刀片的切割。在使用激光的這種情況下，切割寬度可被減少到20μm-30μm。由此，一個標(biāo)線片區(qū)域中形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量可有所增大，造成了一片半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件數(shù)量的進(jìn)一步增大。
現(xiàn)在將給出在對于半導(dǎo)體襯底進(jìn)行電測試時的測試方法的描述，在上述實施例中將半導(dǎo)體元件形成于該半導(dǎo)體襯底上，作為該半導(dǎo)體襯底的狀態(tài)。
通常，一片半導(dǎo)體襯底上形成的多個半導(dǎo)體元件被等間隔地排列，例如如圖1所示，對于相鄰的兩個半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行電接觸，以在橫向上依次轉(zhuǎn)移電接觸的同時，對于作為一個單位的兩個半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行電測試。半導(dǎo)體元件4具有相同功能和相同的電極排列，并被同時測試。也就是，圖1的T1所示半導(dǎo)體元件4被同時測試，在測試完成之后，電接觸被轉(zhuǎn)移到T2所示半導(dǎo)體元件，以進(jìn)行測試。類似地，進(jìn)行電接觸的半導(dǎo)體元件被依次轉(zhuǎn)移，以對于T3和T4所示半導(dǎo)體元件進(jìn)行電測試。
即使劃線寬度在一片半導(dǎo)體襯底中相互相等時，半導(dǎo)體元件存在于兩個(或更多)標(biāo)線片區(qū)域上，但是兩個相鄰半導(dǎo)體元件之間的相對位置關(guān)系仍然是恒定的，因而不需要改變電接觸進(jìn)行之處的位置。然而在本發(fā)明中，如果一個標(biāo)線片區(qū)域周圍所設(shè)置的劃線寬度與半導(dǎo)體元件之間的劃線寬度有所不同(與上述實施例中一樣)，那么半導(dǎo)體元件之間的相對位置關(guān)系(距離)與標(biāo)線片區(qū)域中的半導(dǎo)體元件之間的距離有所不同。
因此，盡管能夠同時測試一個標(biāo)線片區(qū)域中的多個半導(dǎo)體元件，但是無法對于位于相鄰標(biāo)線片區(qū)域上的多個半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行測試，也就是定位于第一標(biāo)線片區(qū)域端部的第一半導(dǎo)體元件、位于第二標(biāo)線片區(qū)域(鄰近于第一標(biāo)線片區(qū)域)端部的第二半導(dǎo)體元件(面向第一半導(dǎo)體元件)。
因此，在本發(fā)明中，如圖4所示，通過對半導(dǎo)體元件12(其位于半導(dǎo)體襯底上所設(shè)置的多個標(biāo)線片區(qū)域中的對應(yīng)位置處)進(jìn)行電接觸來進(jìn)行測試。也就是，在圖4中如T1所示，第一標(biāo)線片區(qū)域14-1中的半導(dǎo)體元件12-1a和第二標(biāo)線片區(qū)域14-2中的半導(dǎo)體元件12-2a被同時測試。在測試完成之后，電接觸被轉(zhuǎn)移到T2所示的對應(yīng)兩個半導(dǎo)體元件12-1b和12-2b，測試這些半導(dǎo)體元件。隨后，電接觸被轉(zhuǎn)移到T3所示對應(yīng)兩個半導(dǎo)體元件12-1c和12-2c，測試這些半導(dǎo)體元件。相同的測試被依次應(yīng)用于其他半導(dǎo)體元件12。
由于一個標(biāo)線片被依次移動以形成標(biāo)線片區(qū)域14，則標(biāo)線片區(qū)域14之內(nèi)的半導(dǎo)體元件之間的相對位置關(guān)系在標(biāo)線片區(qū)域14之間是相同的。因此，如果對于T1所示兩個半導(dǎo)體元件進(jìn)行電接觸的接觸器(contactor)在圖4所示測試方法中被橫向移動，則該接觸器被移動到T2所示兩個半導(dǎo)體元件12之上的位置，由此能夠?qū)捎趥€半導(dǎo)體元件12同時進(jìn)行電接觸。這同樣應(yīng)用于T3所示兩個半導(dǎo)體元件12。
盡管用于兩個標(biāo)線片區(qū)域14中的兩個半導(dǎo)體元件12的測試方法在圖4中示出，但同時測試的半導(dǎo)體元件的數(shù)量不限于兩片，如果能夠構(gòu)造這樣的接觸器，則可同時測試多于兩個的標(biāo)線片區(qū)域14中所形成的多于兩個的半導(dǎo)體元件。也就是，同時測試的半導(dǎo)體元件的數(shù)量可為等于或大于兩個的任意數(shù)。
圖5是用于更具體說明測試方法的圖示。在圖5所示測試方法中，對于包含有橫向排列的四個標(biāo)線片區(qū)域14的區(qū)域141中的對應(yīng)四個半導(dǎo)體元件12同時進(jìn)行測試，這四個半導(dǎo)體元件12分別位于四個標(biāo)線片區(qū)域14中。盡管在圖4實例中，總共25個半導(dǎo)體元件12被形成于5行×5列排列的每個標(biāo)線片區(qū)域14中，但是在圖5所示實例中，總共16個半導(dǎo)體元件12被形成于4行×4列排列的每個標(biāo)線片區(qū)域14中。
在圖5所示排列中，對T1所示對應(yīng)四個半導(dǎo)體元件12同時進(jìn)行電接觸，對有關(guān)的四個半導(dǎo)體元件12同時進(jìn)行測試。然后，對T2所示對應(yīng)四個半導(dǎo)體元件12同時進(jìn)行電接觸，對有關(guān)的四個半導(dǎo)體元件12同時進(jìn)行測試。隨后，對T3所示對應(yīng)四個半導(dǎo)體器件12同時進(jìn)行電接觸，對四個半導(dǎo)體元件12同時進(jìn)行測試。
依次對于對應(yīng)四個半導(dǎo)體元件12同時進(jìn)行測試，在一行半導(dǎo)體元件12的測試完成之后電接觸轉(zhuǎn)移到下一行，以與應(yīng)用于上一行的導(dǎo)體元件12相同的方式，對于對應(yīng)四個半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行測試。然后在對于區(qū)域141中的所有半導(dǎo)體元件12完成測試之后，以與應(yīng)用于區(qū)域141中的半導(dǎo)體元件12相同的方式，對于下一區(qū)域142的四個標(biāo)線片區(qū)域中的半導(dǎo)體元件進(jìn)行測試。
如上所述，在按照本發(fā)明的測試方法中，即使在一個半導(dǎo)體襯底中存在具有不同寬度的劃線，也能夠在多個曝光和印刷區(qū)域上，對于每個曝光和印刷區(qū)域中、位于相同位置處的多個半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行測試。
上述測試方法可應(yīng)用于在一個標(biāo)線片區(qū)域中存在不同寬度劃線的情況(如圖6所示)。圖6是示出在一個標(biāo)線片區(qū)域中存在相互具有不同寬度的劃線時的實例平面圖。
在圖6中，第一標(biāo)線片區(qū)域14-1中的垂直方向上延伸的劃線22、24、26、28，以及沿著第一標(biāo)線片區(qū)域14-1和鄰近于第一標(biāo)線片區(qū)域14-1的第二標(biāo)線片區(qū)域14-2之間邊界延伸的劃線30，分別具有不同寬度SW11、SW12、SW13、SW14和SW15。類似地，第一標(biāo)線片區(qū)域14-1中的水平方向上延伸的劃線32、34、36、38，以及沿著第一標(biāo)線片區(qū)域14-1和鄰近于第一標(biāo)線片區(qū)域14-1的第三標(biāo)線片區(qū)域14-3之間邊界延伸的劃線40，分別具有不同寬度SL11、SL12、SL13、SL14和SL15。
例如，在所謂的測試元件組(TEG)中，存在這樣的情況，在一個標(biāo)線片中形成有對應(yīng)于不同半導(dǎo)體元件(大小不同、功能不同)的圖案。此外，存在這樣的情況，同類半導(dǎo)體元件被聚集到一部份之中，不同種類的半導(dǎo)體元件組(group)之間的劃線寬度有所增大。此外，可在其他情況下在一個標(biāo)線片區(qū)域中提設(shè)置不同寬度的劃線。按照上述測試方法，由于在排列于標(biāo)線片單位中的半導(dǎo)體元件之中，每個標(biāo)線片區(qū)域中相同位置處所排列的半導(dǎo)體元件是同類半導(dǎo)體元件，所以在多個標(biāo)線片上能夠同時測試多個半導(dǎo)體元件。在上述測試方法中，對于位于第一標(biāo)線片區(qū)域和第二標(biāo)線片區(qū)域(其他標(biāo)線片區(qū)域)中對應(yīng)位置處的半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行電接觸，以在半導(dǎo)體元件上同時進(jìn)行測試。
使用所謂的探測器，以進(jìn)行電接觸。在與多個標(biāo)線片區(qū)域中的對應(yīng)半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行接觸時，考慮到標(biāo)線片區(qū)域的大小，按照待同時測試的多個半導(dǎo)體元件，來排列探測器的探針(接觸針)，從而這些探針能夠被一起移動到與隨后待測試的半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的位置。
上述測試方法是基于這樣的假設(shè)，能夠高精度地移動標(biāo)線片，從而按照該標(biāo)線片形成多個曝光和印刷區(qū)域。然而，假設(shè)標(biāo)線片的移動精度由于某些原因而惡化，曝光和印刷區(qū)域的定位精度也有所惡化，就需要校正探針的位置。也就是，盡管每個標(biāo)線片區(qū)域中形成的半導(dǎo)體元件之間的位置關(guān)系未被改變，但是同時測試的不同標(biāo)線片區(qū)域中的半導(dǎo)體元件之間的位置關(guān)系可有所改變。由此，標(biāo)線片區(qū)域(含有被同時測試的半導(dǎo)體元件)的相對位置變化是等于對應(yīng)半導(dǎo)體元件的相對位置變化。這樣，優(yōu)選地監(jiān)控或檢測這些標(biāo)線片區(qū)域之間的位置精度，以便在標(biāo)線片區(qū)域之間的位置精度惡化時校正探針位置。
探針位置的校正可如下來實現(xiàn)相對于與作為基準(zhǔn)的第一標(biāo)線片區(qū)域中所形成的半導(dǎo)體元件相對應(yīng)的探針，按照有關(guān)標(biāo)線片的位置偏移(offset)，校正第二標(biāo)線片區(qū)域中形成的半導(dǎo)體元件的位置。
圖7是示出探測器實例的橫截面圖，該探測器可同時測試在不同標(biāo)線片區(qū)域中形成的兩個半導(dǎo)體元件。圖8是圖7所示探針板的XYθ移動機(jī)構(gòu)平面圖。
圖8所示探測器具有兩個探針板52-1和52-2，每個探針板52-1和52-2具有探測器(接觸針)54，該探測器用于接觸半導(dǎo)體元件之一的電極。探測器54的末端被設(shè)置成與半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件的對應(yīng)電極相接觸。探針板52-1被固定于襯底56，另一方面，探針板52-2由襯底以可精密移動的方式支撐。也就是，探針板52-2被固定于XYθ移動機(jī)構(gòu)60(裝配于探測器外殼58)的可移動軸62，以便通過驅(qū)動XYθ移動機(jī)構(gòu)60可相對于襯底56精密地移動。由于另一探針板52-1被固定于襯底56，因而探針板52-2可相對于探針板52-1精密地移動。為了使探針板52-2可移動，探針板52-2通過柔性布線59電連接于襯底56。
XYθ移動機(jī)構(gòu)60能夠在平行于半導(dǎo)體襯底主表面的X方向和Y方向上精密地移動可移動軸62，還能夠在X-Y平面之內(nèi)在θ方向上精密地旋轉(zhuǎn)。為了驅(qū)動圖8所示可移動軸62，XYθ移動機(jī)構(gòu)60具有微致動器64-1、64-2、64-3和64-4，比如壓電式元件或磁收縮元件。
微致動器64-1通過在X方向上精密移動驅(qū)動軸62，使得探針板52-2在X方向上精密移動。微致動器64-2通過在Y方向上精密移動驅(qū)動軸62，使得探針板52-2在Y方向上精密移動。微致動器64-3和64-4通過按壓突出銷(pin)62a(其在徑向上從驅(qū)動軸62突出)，在θ方向上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸62，使得探針板52-2在θ方向上旋轉(zhuǎn)。
按照圖7和圖8所示探測器，相對于與第一標(biāo)線片區(qū)域中形成的半導(dǎo)體元件相接觸的探針板52-1，能夠校正與另一(第二)標(biāo)線片區(qū)域中形成的半導(dǎo)體元件相接觸的探針板52-2的位置，能夠以足夠精度將探針板52-1和52-2定位于待測試的多個半導(dǎo)體元件。
應(yīng)當(dāng)注意，盡管在圖7中未示出，半導(dǎo)體襯底位于在XY方向上可移動的臺架(stage)上，從而通過利用在XY方向上依次移動半導(dǎo)體襯底，將待測試的半導(dǎo)體元件移動到探針板51-1和51-2正下方的位置，能夠?qū)Π雽?dǎo)體襯底上的半導(dǎo)體元件依次進(jìn)行測試。
如上所述，按照本實施例，對于多個曝光和印刷區(qū)域的每一個中對應(yīng)位置處的多個半導(dǎo)體元件進(jìn)行電接觸，以同時測試已經(jīng)完成電接觸的半導(dǎo)體元件。此外，當(dāng)對于多個半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行電接觸時，按照曝光和印刷區(qū)域之間的位置誤差，相對于至少一個半導(dǎo)體元件，校正用以進(jìn)行接觸的位置。
如上所述，在通過按照本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底制造方法而形成的半導(dǎo)體襯底中，一個標(biāo)線片區(qū)域(曝光和印刷區(qū)域)中的相鄰半導(dǎo)體元件之間的間隔被設(shè)定為能夠切割半導(dǎo)體襯底的最小寬度(第一劃線的寬度)，相鄰標(biāo)線片區(qū)域之間形成的第二劃線的寬度被設(shè)定為大于第一劃線的寬度。因此，與常規(guī)方法相比，半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量能夠有所增大。
此外，按照本發(fā)明半導(dǎo)體器件的測試方法，位于對應(yīng)位置處的半導(dǎo)體元件能夠在多個標(biāo)線片區(qū)域(其間排列有更寬的劃線)中被同時測試。也就是，即使劃線在半導(dǎo)體襯底上具有不同寬度，對于位于多個標(biāo)線片區(qū)域中對應(yīng)位置處的多個半導(dǎo)體元件仍可同時進(jìn)行接觸，對于多個半導(dǎo)體元件進(jìn)行同時測試。
本發(fā)明不限于具體公開的實施例，在不脫離本發(fā)明范圍時可進(jìn)行變化和改型。
本申請基于2004年11月11日提交的日本優(yōu)先申請?zhí)?004-328061，這里通過參照而并入其完整內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體襯底，在其上通過形成多個單位曝光和印刷區(qū)域來形成多個半導(dǎo)體元件區(qū)域，每個所述單位曝光和印刷區(qū)域包含所述半導(dǎo)體元件區(qū)域，該半導(dǎo)體襯底包括第一劃線，在所述單位曝光和印刷區(qū)域之內(nèi)所形成的所述半導(dǎo)體元件區(qū)域之間延伸；以及第二劃線，在所述單位曝光和印刷區(qū)域之間延伸，其中，該第一劃線的寬度不同于該第二劃線的寬度。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底，其中，所述第一劃線的寬度是能夠切割所述半導(dǎo)體襯底的最小寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底，其中，所述第一劃線的寬度小于所述第二劃線的寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底，其中，所述第一劃線的寬度基于所述半導(dǎo)體襯底的厚度來確定。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底，其中，包含所述第一劃線的多個劃線在每個所述單位曝光和印刷區(qū)域之內(nèi)延伸，所述劃線的寬度相互不同。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底，其中，對準(zhǔn)標(biāo)記被排列于所述第二劃線上。
7.一種半導(dǎo)體器件制造方法，包括第一曝光和印刷步驟，利用一具有圖案的標(biāo)線片，在半導(dǎo)體襯底上形成第一曝光和印刷區(qū)域，該圖案與第一劃線所分離的多個半導(dǎo)體元件相對應(yīng)；第二曝光和印刷步驟，在所述半導(dǎo)體襯底上形成第二曝光和印刷區(qū)域，從而第二劃線在所述第一曝光和印刷區(qū)域與所述第二曝光和印刷區(qū)域之間延伸，該第二劃線具有比所述第一劃線的寬度更大的寬度；以及個體化步驟，通過沿著所述第一劃線和所述第二劃線，切割和分離所述半導(dǎo)體襯底，使所述半導(dǎo)體元件變成個體。
8.如權(quán)利要求7所述的制造方法，還包括將所述第一劃線的寬度設(shè)定為能夠切割所述半導(dǎo)體襯底的最小寬度。
9.一種半導(dǎo)體器件的測試方法，其中，通過形成包含第一單位曝光和印刷區(qū)域、第二單位曝光和印刷區(qū)域的多個單位曝光和印刷區(qū)域，在半導(dǎo)體襯底上形成多個半導(dǎo)體元件區(qū)域，該第一單位曝光和印刷區(qū)域、該第二單位曝光和印刷區(qū)域的每一個含有所述半導(dǎo)體元件區(qū)域，該測試方法包括對位于該第一單位曝光和印刷區(qū)域、該第二單位曝光和印刷區(qū)域中對應(yīng)位置處的所述半導(dǎo)體元件同時進(jìn)行測試。
10.如權(quán)利要求9所述的測試方法，還包括按照所述第一單位曝光和印刷區(qū)域、所述第二單位曝光和印刷區(qū)域之間的位置誤差，對于與所述第二單位曝光和印刷區(qū)域之內(nèi)的半導(dǎo)體元件區(qū)域進(jìn)行電接觸的位置進(jìn)行校正。
全文摘要
一種半導(dǎo)體襯底，消除了劃線寬度所造成的局限，以增大半導(dǎo)體襯底上形成的半導(dǎo)體元件的數(shù)量。通過形成多個單位曝光和印刷區(qū)域，形成多個半導(dǎo)體元件區(qū)域，每個單位曝光和印刷區(qū)域包含半導(dǎo)體元件區(qū)域。第一劃線在單位曝光和印刷區(qū)域內(nèi)之所形成的半導(dǎo)體元件區(qū)域之間延伸。第二劃線在單位曝光和印刷區(qū)域之間延伸。第一劃線的寬度不同于第二劃線的寬度。
文檔編號H01L21/66GK1773679SQ20051005305
公開日2006年5月17日 申請日期2005年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者藤井滋, 有坂義一, 居鶴仁, 田代一宏, 丸山茂幸 申請人:富士通株式會社