JP2007059450A - マーキング装置及び半導体チップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マーキング不良を精度よく検出でき、かつマーキング処理のスループットが向上するマーキング装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るマーキング装置は、半導体ウェハ１に含まれる不良半導体チップにマーク用のインクを射出するマーキング装置であって、半導体ウェハ１の上方に位置し、インクを射出するインカー２０と、インカー２０から射出されたインクを、インカーと半導体ウェハの間の空間で検出するセンサー３２，３４と、センサー３２，３４の検出結果を用いて、インカー２０からインクが、射出されるべきタイミングで射出されたか否かを判断する制御部とを具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、不良半導体チップにマーキング処理をするマーキング装置及び半導体チップの製造方法に関する。特に本発明は、マーキング不良を精度よく検出でき、かつマーキング処理のスループットが向上するマーキング装置及び半導体チップの製造方法に関する。

図７は、シリコンウェハに含まれる不良半導体チップにマーキングする、従来の方法を説明する為のフローチャートである。シリコンウェハには複数の半導体チップが形成されているが、これら半導体チップのうちいずれが不良であるかは、プローブ検査装置によって予め調べられている。一枚のシリコンウェハに複数の不良半導体チップが含まれている場合もある。

まず、マーキング装置を用いて、すべての不良半導体チップにインクを射出する（Ｓ１０２：例えば特許文献１参照）。マーキング装置はインカーを有しており、このインカーからインクが射出される。本工程でインカーがインクの射出不良を起こした場合、インクが付着していない不良半導体チップが生じる。この状態でシリコンウェハを出荷すると、インクが付着していない半導体チップの中に、不良半導体チップが識別不可能な状態で混入することになる。

これを防止するために、従来方法では、上記したインク射出処理の終了後、インクが付着している半導体チップの数をカウントし、半導体検査装置が検出した不良半導体チップの数と一致していることを確認する（Ｓ１０４）。インクが付着している半導体チップの数のカウントは、画像処理又は目視で行われる。
特開平１１−５４５７１号公報（第３段落及び第４段落）

インクが付着している半導体チップのカウントを画像処理で行う場合、一枚の半導体ウェハの処理に長時間（例えば一時間）必要となるため、マーキング処理のスループットが低かった。
また、インクが付着している半導体チップのカウントを目視で行う場合、誤りが生じる可能性があった。

本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、マーキング不良を精度よく検出でき、かつマーキング処理のスループットが向上するマーキング装置及び半導体チップの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るマーキング装置は、半導体ウェハに含まれる不良半導体チップにマーク用のインクを射出するマーキング装置であって、
前記半導体ウェハの上方に位置し、前記インクを射出するインカーと、
前記インカーから射出された前記インクを、前記インカーと前記半導体ウェハの間の空間で検出するセンサーと、
前記センサーの検出結果を用いて、前記インカーから前記インクが、射出されるべきタイミングで射出されたか否かを判断する制御部とを具備する。

このマーキング装置によれば、前記インカーからインクが射出されたか否かを、前記センサーを用いてその場で検出することができる。このため、不良半導体チップにマーキングされなかった場合、その場でマーキング不良を検出することができる。従って、マーキング後に改めて検査を行う必要が無くなり、マーキング処理のスループットが向上する。

前記センサーは、例えば光センサーである。この場合、前記制御部は、前記インクを射出すべきことを示す射出信号が前記インカーに出力されてから所定時間以内に、前記光センサーが検出する光量が所定値以下になった場合に、前記インクが射出されたと判断する。

前記制御部は、前記インクが射出されるべきタイミングで、前記センサーが前記インクを検出しなかった場合、前記インカーを制御し、再び前記インクを射出させてもよい。また、エラー信号を出力し、例えば表示部にエラー表示を行わせてもよい。

前記制御部は、前記インクが射出されるべきタイミング以外で、前記センサーが前記インクを検出した場合に、エラー信号を出力してもよい。このようにすると、エラー信号が出力されなかった場合に、正常な半導体チップにインクが付着していないことを保証できる。

本発明に係る半導体チップの製造方法は、
半導体ウェハ内の不良半導体チップにインクを射出するインカーと、射出された前記インクを前記半導体ウェハと前記インカーの間で検出するセンサーとを準備する工程と、
半導体ウェハに複数の半導体チップを製造する工程と、
前記複数の半導体チップを検査し、不良半導体チップを検出する工程と、
前記半導体ウェハの位置を調節することにより、前記インカーの下方に前記不良半導体チップを位置させる工程と、
前記インカーに前記インクを射出させるとともに、前記インクが射出されるべきタイミングで、前記センサーが前記インクを検出したか否かを判断する工程と、
を具備する。

発明を実施するための形態

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るマーキング装置の構成を説明する為のブロック図である。図２は、図１に示したマーキング装置の正面概略図である。

図１及び図２に示すように、このマーキング装置は、シリコンウェハ１が有する不良半導体チップにマーキングを行う装置であり、シリコンウェハ１を載置するステージ１０を有している。ステージ１０の上方には、インクを射出するインカー２０が配置されている。インカー２０の位置は、支持部材（図示せず）によって固定されている。シリコンウェハ１には複数の半導体チップが形成されているが、ステージ１０が水平面内で移動することにより、任意の半導体チップをインカー２０の直下に位置させることができる。ステージ１０の移動、及びインカー２０の動作は、制御部４０によって制御される。

インカー２０とステージ１０の間の空間には、光センサー３０の発光部３２及び受光部３４が配置されている。光センサー３０は、インカー２０から射出されたインクを、インカー２０とシリコンウェハ１の間の空間で検出するセンサーであり、例えばインカー２０を固定する支持部材に固定されている。インクがインカー２０から射出された場合、発光部３２から発光された光をインクが遮るため、受光部３４が検出する光の強度が弱くなる。受光部３４が検出した光の強度は制御部４０に出力される。制御部４０は、受光部３４が検出する光の強度が基準値以下になった場合、インカー２０からインクが射出され、不良半導体チップにマーキングが行われたと判断する。

また、マーキング装置には表示部５０が設けられている。表示部５０は、表示内容が制御部４０によって制御される。表示部５０は、例えばエラー表示を行う。

図３は、図１及び図２に示したマーキング装置を用いて半導体チップを製造する方法を説明するフローチャートである。まず、シリコンウェハ１（図２に図示）に複数の半導体チップを形成する（Ｓ２）。次いで、プローブ検査装置を用いて、シリコンウェハ１に形成されたすべての半導体チップを検査し、不良半導体チップを検出する。そして、不良半導体チップの位置及び数をデータとして保持する（Ｓ４）。次いで、図１及び図２に示したマーキング装置を用いて、不良半導体チップにインクを射出し、マーキング処理を行う（Ｓ６）。

図４は、マーキング処理時（図３のＳ６）における制御部４０の第１の動作例を説明する為のフローチャートである。本例は、インカー２０が、空圧によってインクを射出するタイプである場合に適用される。まず、制御部４０は、ステージ１０を用いてシリコンウェハ１を水平面内で移動させ、マーキングすべき不良半導体チップをインカー２０の直下に位置させる（Ｓ６２）。

次いで、制御部４０が、インカー２０に射出信号を出力する（Ｓ６４）。インカー２０は、射出信号を受信するとインクを射出する（Ｓ６５）。そして、制御部４０は、光センサー３０がインクを検出した場合（Ｓ６６：Ｙｅｓ）、不良半導体チップにインクが付着してマーキングが行われたと判断する。
全ての不良半導体チップにマーキングを行うまで、上述した動作を繰り返す（Ｓ７４）。

また、制御部４０は、射出信号を出力してから所定時間以内に、光センサー３０がインクを検出しない場合（Ｓ６６：Ｎｏ）、インカー２０からのインク射出が不良だったと判断する。そして、インクを検出しなかった回数すなわちインク射出不良のカウント数を一つ増加させる（Ｓ６８）。インク射出不良が所定回数未満の場合（Ｓ７０：Ｎｏ）、再びインカーに射出信号を出力し、インカーに再びインクの射出動作を行わせる（Ｓ６４）。インク射出不良が所定回数に達した場合（Ｓ７０：Ｙｅｓ）、制御部４０は表示部５０にエラー表示を行わせ（Ｓ７２）、マーキング装置の動作を終了させる。

図５は、ステージ１０を用いてシリコンウェハ１を移動させるとき（図４のＳ６２）における制御部４０の制御の詳細を説明するフローチャートである。制御部４０は、ステージ１０の移動を制御し、マーキングすべき不良半導体チップをインカー２０の直下に配置させる（Ｓ６２２）。ステージ１０の移動中、制御部４０は、光センサー３０がインクを検出したか否かを確認する（Ｓ６２４）。光センサー３０がインクを検出した場合（Ｓ６２４：Ｙｅｓ）、制御部４０は、誤動作又はインク垂れにより、インカー２０からインクが落ちたと判断し、表示部５０にエラー表示を行わせ（Ｓ６２６）、かつその位置を記憶する（Ｓ６２８）。これにより、オペレータが、正常な半導体チップにインクが付着したことを認識でき、かつ、この半導体チップを後で識別することができる。
シリコンウェハ１の移動中にインクが落ちなかった場合、正常な半導体チップにインクが付着していないことを保証できる。

図６は、マーキング処理（図３のＳ６）における制御部４０の第２の動作例を説明する為のフローチャートである。本例は、インカー２０が、中芯を前後させることによりインクを射出するタイプである場合に適用される。本例に示す処理は、光センサー３０がインクを検出しなかった（Ｓ６６：Ｎｏ）後の処理が、第１の例と異なる。以下、第１の例と同一の処理については同一のステップ番号を付し、説明を省略する。

本例において、光センサー３０がインクを検出しなかった場合（Ｓ６６：Ｎｏ）、制御部４０は表示部５０にエラー表示を行わせ（Ｓ７２）、動作を終了させる。これは、インカー２０が中芯タイプを前後させるタイプの場合、再びインクの射出動作を行わせると、インクの射出量が多くなりすぎる等、マーキング不良が生じやすいためである。

以上、本発明の実施形態によれば、インカー２０からインクが射出されたか否かを、光センサー３０を用いてその場で検出することができる。このため、不良半導体チップにマーキングされなかった場合、その場でマーキング不良を検出することができる。従って、マーキング後に改めて検査を行う必要が無くなり、マーキング処理のスループットが向上する。また、マーキング不良を検出した場合、その場で再び不良半導体チップにインクを射出することができる。

また、ステージ１０の移動中にインカー２０からインクが落ちたことも検出できる。従って、インク落ちが無かったことを保証することにより、正常な半導体チップにインクが付着していないことを保証できる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば一つの不良半導体チップに２回インクを射出させてもよい。この場合、制御部４０は、インクの射出が２回とも正常に行われたか否かを判断することができる。

本発明の実施形態に係るマーキング装置の構成を説明する為のブロック図。 図１に示したマーキング装置の正面概略図。 マーキング装置を用いた半導体チップの製造方法を説明するフローチャート。 図３のＳ６における制御部４０の第１の動作例を説明する為のフローチャート。 図４のＳ６２における制御部４０の制御の詳細を説明するフローチャート。 図３のＳ６における制御部４０の第２の動作例を説明する為のフローチャート。 従来のマーキング方法を説明する為のフローチャート。

符号の説明

１…シリコンウェハ、１０…ステージ、２０…インカー、３０…光センサー、３２…発光部、３４…受光部、４０…制御部、５０…表示部

Claims (7)

1. 半導体ウェハに含まれる不良半導体チップにマーク用のインクを射出するマーキング装置であって、
   前記半導体ウェハの上方に位置し、前記インクを射出するインカーと、
   前記インカーから射出された前記インクを、前記インカーと前記半導体ウェハの間の空間で検出するセンサーと、
   前記センサーの検出結果を用いて、前記インカーから前記インクが、射出されるべきタイミングで射出されたか否かを判断する制御部と、
   を具備するマーキング装置。
2. 前記センサーは光センサーである請求項１に記載のマーキング装置。
3. 前記制御部は、前記インクを射出すべきことを示す射出信号が前記インカーに出力されてから所定時間以内に、前記光センサーが検出する光量が所定値以下になった場合に、前記インクが射出されたと判断する請求項２に記載のマーキング装置。
4. 前記制御部は、前記インクが射出されるべきタイミングで、前記センサーが前記インクを検出しなかった場合に、前記インカーを制御し、再び前記インクを射出させる請求項１〜３のいずれか一項に記載のマーキング装置。
5. 前記制御部は、前記インクが射出されるべきタイミングで、前記センサーが前記インクを検出しなかった場合に、エラー信号を出力する請求項１〜３のいずれか一項に記載のマーキング装置。
6. 前記制御部は、前記インクが射出されるべきタイミング以外で、前記センサーが前記インクを検出した場合に、エラー信号を出力する請求項１〜５のいずれか一項に記載のマーキング装置。
7. 半導体ウェハ内の不良半導体チップにインクを射出するインカーと、射出された前記インクを前記半導体ウェハと前記インカーの間で検出するセンサーとを準備する工程と、
   半導体ウェハに複数の半導体チップを製造する工程と、
   前記複数の半導体チップを検査し、不良半導体チップを検出する工程と、
   前記半導体ウェハの位置を調節することにより、前記インカーの下方に前記不良半導体チップを位置させる工程と、
   前記インカーに前記インクを射出させるとともに、前記インクが射出されるべきタイミングで、前記センサーが前記インクを検出したか否かを判断する工程と、
   を具備する半導体チップの製造方法。

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