JP2011151232A

JP2011151232A - 半導体装置、半導体パッケージ、半導体装置の製造方法、及び半導体装置の情報読み取り方法

Info

Publication number: JP2011151232A
Application number: JP2010011782A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Taguchi; 和博田口
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】半導体チップに付された情報を確実に読み取ることのできる、半導体装置、半導体パッケージ、半導体装置の製造方法、及び半導体装置の情報読み取り方法を提供する。
【解決手段】集積回路が形成され、印字面を有するチップと、前記印字面の一部の領域に印字された印字部とを具備する。前記印字部は、超音波探傷を用いて前記印字面における他の領域と区別可能な材料により、形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置、半導体パッケージ、半導体装置の製造方法、及び半導体装置の情報読み取り方法に関する。

半導体製品の製造過程では、ウエハ状態において、集積回路が形成される。その後、ウエハを切断することにより、複数の半導体チップが得られる。複数の半導体チップは、通常、全て同じ構造を有している。一度ウエハを切断してしまうと、各半導体チップがウエハにおけるどの位置に存在していたものであるのかが、全くわからなくなる。そのため、ウエハ状態において、各チップを識別するためのＩＤが付されることがある。ＩＤを付すことにより、切断後に得られる各半導体チップが不良になった場合でも、不良になったチップがウエハにおけるどの位置に存在していたかを確認することができる。その結果、不良原因の解析が容易になり、製造工程へ不良原因対策をフィードバックさせ易くなり、良品率及び製品品質を向上させやすくなる。

関連技術として、特許文献１（特開２００２−２８０２７６）に記載された手法が挙げられる。特許文献１には、半導体ウェハに含まれる各々の半導体チップをプローブテストして、良品の半導体チップおよび不良品の半導体チップを判別し、Ｘ線を透過しにくい顔料を含むインクを用いて、各々の良品の半導体チップの表面又は裏面に、当該半導体チップに関する情報をコード化してマーキングすることを特徴とする半導体装置のマーキング方法が開示されている。

特開２００２−２８０２７６

特許文献１に記載された手法によれば、Ｘ線を用いることにより、非破壊で半導体装置のチップトレーサビリティを向上させることができる。しかしながら、Ｘ線を用いる場合、Ｘ線を出射する出射装置と、観察対象を透過したＸ線を検出する検出装置との間に、観察対象以外にＸ線を遮断するような物質が存在していてはならない。半導体チップは、通常、半導体パッケージとして用いられる。しかしながら、観察対象の半導体パッケージが両面実装基板上に実装されている場合には、観察対象の半導体パッケージの反対側に、Ｘ線を遮断する物体（例えば金属配線など）が設けられている場合が多い。このような場合、Ｘ線を用いて半導体チップに付された情報を取得することができない、という問題点があった。

本発明に係る半導体装置は、集積回路が形成され、印字面を有するチップと、前記印字面の一部の領域に印字された印字部とを具備する。前記印字部は、超音波探傷により前記印字面における他の領域と区別可能な材料により、形成されている。

本発明に係る半導体パッケージは、上述の半導体装置と、前記半導体装置を封止する封止体とを具備する。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、チップに集積回路を形成する工程と、前記チップの印字面における一部の領域に、超音波探傷を用いて前記印字面における他の領域と区別可能な材料を用いて、情報を印字し、印字部を形成する工程とを具備する。

本発明に係る半導体装置の情報読み取り方法は、チップに集積回路を形成する工程と、前記チップの印字面における一部の領域に、超音波探傷により前記印字面における他の領域と区別可能な材料を用いて、情報を印字し、印字部を形成する工程と、超音波探傷により、前記印字部に含まれる情報を読み取る工程とを具備する。

本発明によれば、半導体チップに付された情報を確実に読み取ることのできる、半導体装置、半導体パッケージ、半導体装置の製造方法、及び半導体装置の情報読み取り方法が提供される。

半導体パッケージを概略的に示す断面図である。半導体装置の製造方法を説明するための説明図である。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る半導体パッケージ９を示す、概略断面図である。図１に示されるように、半導体パッケージ９は、半導体チップ２（半導体装置）、パッケージ基板４、半田ボール電極６、及び封止体５を備えている。半導体チップ２は、パッケージ基板４の主面に実装されている。半導体チップ２には、集積回路が形成されており、その集積回路は、例えば図示しないボンディングワイヤ等を介して、パッケージ基板４に設けられた配線と電気的に接続されている。半田ボール電極６は、パッケージ基板４の裏面に設けられている。半田ボール電極６は、パッケージ基板４に設けられた配線と電気的に接続されており、半導体チップ２の集積回路を図示しない外部装置と電気的に接続している。封止体５は、半導体チップ２を保護するために設けられており、パッケージ基板４の主面において半導体チップ２を被覆している。

半導体チップ２は、一部の領域に印字部３が設けられた、印字面を有している。本実施形態では、半導体チップ２は、表面（回路形成面）を上向にして、パッケージ基板４上に搭載されている。そして、印字部３が、半導体チップ２の表面に設けられている。すなわち、本実施形態では、印字面は、半導体チップ２の表面である。印字部３は、例えば、文字、記号、及び二次元バーコード等により形成され、製造時におけるウエハのロットを示す情報、及びウエハ上における位置座標を示す情報等を有している。

ここで、印字部３は、超音波探傷を用いて印字面における他の領域と区別可能な材料により、形成されている。すなわち、印字部３は、超音波を半導体チップ２に当てた場合に、印字面における印字部３と他の領域との間で、反射波の音響インピーダンスが異なるような材料により、形成されている。半導体チップ２がシリコン製である場合には、印字部３を形成する材料として、例えば、熱硬化型シリコーン樹脂などを用いることができる。

続いて、本実施形態に係る半導体装置の読み取り方法について説明する。

図１に示されるように、トランスデューサー７を用いて、超音波を半導体パッケージ９に向けて出射する。半導体パッケージ９に入射した超音波の入射波は、半導体チップ２あるいは印字部３と、封止体５との境界面において反射され、反射波としてトランスデューサー７によって検出される。トランスデューサー７は、反射波の音響インピーダンスを検出するように構成されている。トランスデューサー７は、検出結果を、図示しない画像処理装置に送る。そして、画像処理装置により、音響インピーダンスの検出結果が二次元画像化され、表示装置などに出力される。反射波においては、印字面における印字部３と他の領域との間で、音響インピーダンスが異なっている。従って、二次元画像を確認することにより、印字部３の形状を視覚的に確認することができ、印字部３として記述された情報を読み取ることができる。

本実施形態に係る半導体パッケージ９では、パッケージ基板４の裏面に、半田ボール電極６が設けられている。仮に、Ｘ線を用いる場合には、半田ボール電極６がＸ線を遮断し、Ｘ線を検出することが出来ないと考えられる。これに対して、本実施形態によれば、超音波探傷が用いられる。従って、半田ボール電極６のようなＸ線を遮断するような物質が存在する場合であっても、半導体チップ２に記された情報を読み取ることができる。

続いて、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図２は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための説明図である。

図２（ａ）に示されるように、まず、ウエハ１を用意し、ウエハ１に集積回路を形成する。この際、ウエハ１には、複数のチップ領域８が設定され、各チップ領域８毎に集積回路が形成される。

次いで、各チップ領域８に、印字部３を形成する。印字部３が例えば樹脂により形成される場合には、各チップ領域８上に液状樹脂を塗布して乾燥（熱硬化型の場合は加熱）させることにより、印字部３を形成することができる。

次いで、ウエハ１を、複数のチップ領域８に対応させて切断する。これにより、複数のチップ２が得られる。図２（ｂ）には、得られた各チップ２が描かれている。その後、各チップ２を、パッケージ基板４上に実装し、封止体５によって各チップ２を封止する。これにより、図１に示した半導体パッケージ９が得られる。その後、必要に応じて、超音波探傷により、半導体チップ２に記載された印字部３が有する情報が、読み取られる。

以上説明したように、本実施形態によれば、超音波探傷を用いることにより、半導体チップ２が封止された後であっても、非破壊で半導体チップ２に記載された情報を読み取ることができる。

また、超音波探傷を用いるため、観察対象（半導体チップ２）の前後にＸ線を遮断する物質が存在する場合であっても、印字部３として記載された情報を読み取ることが可能になる。

また、半導体パッケージ９をモジュールに組み込んだ後であっても、半導体パッケージ９の表面が露出してさえいれば、モジュールから半導体パッケージ９を取り外すことなく、印字部３に記載された情報を読み取ることができる。

尚、本実施形態では、印字部３が、半導体チップ２の表面（回路形成面）に形成される場合について説明した。すなわち、半導体チップ２の表面が印字面である場合について説明した。但し、印字面は、必ずしも半導体チップ２の表面である必要は無い。例えば、半導体パッケージ９の形態によっては、印字部３が半導体チップ２の裏面（回路形成面の反対側の面）に形成されていてもよい。すなわち、印字面が、半導体チップ２の裏面であってもよい。

１ウエハ
２半導体チップ（半導体装置）
３印字部
４パッケージ基板
５封止体
６半田ボール電極
７トランスデューサー
８チップ領域
９半導体パッケージ

Claims

集積回路が形成され、印字面を有するチップと、
前記印字面における一部の領域に印字された印字部と、
を具備し、
前記印字部は、超音波探傷を用いて前記印字面における他の領域と区別可能な材料により、形成されている
半導体装置。
請求項１に記載された半導体装置であって、
超音波が前記印字部において反射されて生成される反射波の音響インピーダンスは、超音波が前記他の領域において反射されて生成される反射波の音響インピーダンスとは異なっている
半導体装置。
請求項１または２に記載された半導体装置であって、
前記チップは、シリコンにより形成され、
前記印字部は、樹脂により形成される
半導体装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載された半導体装置であって、
前記印字部は、前記チップを特定する情報を有している
半導体装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載された半導体装置と、
前記半導体装置を封止する封止体と、
を具備する
半導体パッケージ。
チップに集積回路を形成する工程と、
前記チップの印字面における一部の領域に、超音波探傷により前記チップの表面と区別可能な材料を用いて、情報を印字し、印字部を形成する工程と、
を具備する
半導体装置の製造方法。
チップに集積回路を形成する工程と、
前記チップの印字面における一部の領域に、超音波探傷により前記チップの表面と区別可能な材料を用いて、情報を印字し、印字部を形成する工程と、
超音波探傷により、前記印字部に含まれる情報を読み取る工程と、
を具備する
半導体装置の情報読み取り方法。