JP5629076B2 - Identification code marking device and method, and semiconductor device with identification code marked - Google Patents
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Description
本発明は、半導体チップ部品や電子部品材料などに用いられる半導体装置に識別コードをマーキングする装置及び方法、識別コードがマーキングされた半導体装置に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for marking an identification code on a semiconductor device used as a semiconductor chip component or an electronic component material, and a semiconductor device on which the identification code is marked.
半導体チップ部品や電子部品材料などが組み込まれた半導体装置は、家電製品や自動車、工業製品など、多種多様な分野に渡って使用されている。前記半導体装置は、所定の製造方法や製造条件に基づいて、大量に生産されており、常に安定した品質が維持される様に、管理されている。 Semiconductor devices incorporating semiconductor chip components, electronic component materials, and the like are used in a wide variety of fields such as home appliances, automobiles, and industrial products. The semiconductor device is mass-produced based on a predetermined manufacturing method and manufacturing conditions, and is managed so that stable quality is always maintained.
前記半導体装置の品質管理においては、製造工程の途中や出荷前に、適宜検査が行われる。もし、前記検査で不合格となれば、原因を分析して、前記製造方法や製造条件の改善につなげられる。 In quality control of the semiconductor device, inspection is appropriately performed during the manufacturing process or before shipment. If the inspection fails, the cause can be analyzed and the manufacturing method and manufacturing conditions can be improved.
一方、前記半導体装置を製造工程内で検査を行い、検査の合格品を出荷した後で、不具合が見つかることが稀にある。前記不具合が、前記製造方法や製造条件に起因していることが判明した場合、製造年月日や製造ロットなどを明示して、ユーザに告知し、修理や回収を促すことになる。 On the other hand, a defect is rarely found after the semiconductor device is inspected in a manufacturing process and a product that has passed the inspection is shipped. When it is found that the defect is caused by the manufacturing method or manufacturing conditions, the date of manufacture or the manufacturing lot is clearly indicated, and the user is notified to prompt repair or collection.
そのため、前記製造方法や製造条件を管理することは、前記半導体装置の品質を維持する上で重要である。また、出荷した製品に関しても、前記製造方法や製造条件などの製造履歴を残し、後に参照することが出来ることも重要となる。 Therefore, managing the manufacturing method and manufacturing conditions is important for maintaining the quality of the semiconductor device. It is also important for the shipped product to have a manufacturing history such as the manufacturing method and manufacturing conditions, which can be referred to later.
前記製造履歴を明確にする手段として、前記半導体装置の製造工程において、識別コードと呼ばれる固有のID(例えば、2次元コードなど)(以下、識別コード)を付加する手法が用いられている。 As a means for clarifying the manufacturing history, a method of adding a unique ID called an identification code (for example, a two-dimensional code) (hereinafter referred to as an identification code) is used in the manufacturing process of the semiconductor device.
前記識別コードは、製造に使用した設備や製造年月日、製造ロット、仕向地、その他の情報を付加して登録しておくことで、製造履歴を特定することが出来る。また、前記識別コードや、前記製造方法や製造条件、検査結果などの各種情報は、データベースに登録され、後に参照することが出来る様になっている。 The identification code can specify the manufacturing history by adding and registering the equipment used for manufacturing, the manufacturing date, the manufacturing lot, the destination, and other information. Various information such as the identification code, the manufacturing method, manufacturing conditions, and inspection results are registered in a database so that they can be referred to later.
図6に、従来の半導体装置の製造工程のフローと、マーキングされる前記識別コード及びデータベースとの相関を示す。前記識別コードには、ウエハーID30a、チップID30cが含まれている。
FIG. 6 shows a correlation between a conventional semiconductor device manufacturing process flow and the identification code and database to be marked. The identification code includes a wafer ID 30a and a
前工程(s100)では、洗浄や成膜、露光、現像、エッチングなどが繰り返して行われ、半導体ウエハー10上に、アライメントマーク101や回路パターンが形成される。
In the previous step (s100), cleaning, film formation, exposure, development, etching, and the like are repeatedly performed, and the alignment mark 101 and the circuit pattern are formed on the
その後、半導体ウエハー10は、プローブ電気テストなどの導通検査や絶縁検査が行われる(s101)。
Thereafter, the
ウエハーID30aは、前記前工程の前後ないしは前記検査の前後に、半導体ウエハー10にマーキングされ、前記半導体装置の製造工程内での管理などに使用されている。
The wafer ID 30a is marked on the
続いて、半導体ウエハー10表面の異物や傷などの有無を確認するために、外観検査などの最終検査が行われる(s102)。
Subsequently, in order to confirm the presence or absence of foreign matter or scratches on the surface of the
続いて、半導体ウエハー10上の切り出し前の各半導体チップ102上の回路を保護している表面保護膜の上に、チップID30cがマーキングされる(s103)。
Subsequently, the
その後、半導体ウエハー10がダイシングされ、切り出し後の半導体チップ104が出来上がる(s104)。
Thereafter, the
続いて、半導体チップ104の検査を行い(s105)、チップ組立工程やパッケージ工程に進められる(s110)。
Subsequently, the
前記ウエハー検査の工程(s101)で検査された半導体ウエハー10は、ウエハーID30aの読み取りが行われ、前記検査結果が、データベース120に登録される(s121)。 The semiconductor wafer 10 inspected in the wafer inspection step (s101) is read with the wafer ID 30a, and the inspection result is registered in the database 120 (s121).
マーキングされたチップID30cは、そのIDが付加された半導体チップのレイアウト情報が、データベース120に登録される(s123)。
As for the marked
切り出し後の半導体チップ104は、チップID30cの読み取りが行われ、前記半導体チップの検査結果が、データベース120に登録される(s125)。
After the cut-out
半導体装置110すべてに、チップID30cを付加しておけば、ダイシングされて個片化された後でも、半導体装置の製造工程において、チップID30cを読み取って、データベース120に保存されている情報と照合すれば、半導体装置110の前記製造情報の履歴を参照することが出来る。
If the
従って、半導体装置の製造工程内で検査を行い、不具合が発見されれば、その不具合の原因が製造条件にあるかどうかを判断し、製造条件の改善を行うことが出来る。 Therefore, if inspection is performed in the manufacturing process of the semiconductor device and a defect is found, it can be determined whether the cause of the defect is in the manufacturing condition, and the manufacturing condition can be improved.
切り出し後の半導体チップ104は、リードフレームと接合や、樹脂モールドが施される。前記樹脂モールドが施されてパッケージングされた半導体チップは、半導体装置110として、梱包された後、出荷される。
The
半導体装置110の製造工程に用いられる半導体ウエハー10としては、単結晶シリコが一般的であるが、単結晶シリコンの他に、多結晶シリコンからなるものや、ガラスやプラスチック、他の材料からなる基板の上に、半導体材料を成膜し、その上に回路パターンを形成する場合も含まれる。
As the
前記識別コードは、マーキングが施された半導体ウエハー10が樹脂でモールドされた後でも、X線を用いた読み取りを行うことが出来る様に、金属材料を含んだインク材を用いてマーキングされている。
The identification code is marked using an ink material containing a metal material so that the X-ray can be read even after the
前記識別コードのドット部を形成するインク材と、前記ドット部以外の材料部分とでは、X線の透過率が異なるので、半導体装置内部の前記識別コードを読み取ることが出来る。 Since the ink material forming the dot portion of the identification code and the material portion other than the dot portion have different X-ray transmittances, the identification code inside the semiconductor device can be read.
半導体装置110は、製品として出荷された後であっても、パッケージ内部のチップID30cを読み取って、データベース120に保存されている情報と照合することで、半導体装置110の製造情報の履歴を参照することができる。
Even after the
従って、出荷した後の製品に故障が生じた場合、その故障が、特定の期間や装置、工程に起因していることが判明すれば、出荷先を検索し、ユーザに告知し、修理や回収を行い、類似故障の発生を未然に防ぐことが出来る。 Therefore, when a failure occurs in a product after shipment, if it is found that the failure is caused by a specific period, device, or process, the shipping destination is searched, the user is notified, and repair or recovery is performed. To prevent similar failures from occurring.
図7に従来の半導体装置の断面図を示す。
特許文献1によれば、半導体チップ表面に、ベース部材を塗布してベース部材30dを形成した後、前記ベース部材30dの上にチップID30cを形成する方法及び装置が開示されている。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a conventional semiconductor device.
According to
半導体ウエハー10の上に、回路パターン108が形成され、さらにその上に絶縁層109が形成されている。絶縁層109の上には、ベース部材30dが形成され、その上に塗布されたインク材31b群で構成される、チップID30cが形成されている。
A
特許文献2によれば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ装置などに用いられるガラス基板などに識別コードを作成するために、前記基板を洗浄し、撥液化処理し、液滴吐出により識別コードを描画し、加熱処理又は乾燥処理する技術が開示されている。 According to Patent Document 2, in order to create an identification code on a glass substrate or the like used for a liquid crystal display or an organic EL display device, the substrate is washed, lyophobized, and the identification code is drawn by droplet discharge. A technique for heat treatment or drying treatment is disclosed.
従来の撥液性があるベース部材30dの上に、識別コードをマーキングすると、ベース部材30dと前記識別コードを形成するドット部との接触角が大きくなり(接触面積が減少し)、前記識別コードを形成するドット部の密着力が低下する場合があった。ベース部材30dと前記識別コードとの密着力が不足すると、前記識別コードを形成するドット部がベース部材30dから剥がれ落ちてしまい、後で前記識別コードの識別が正しくできない可能性もあった。
When an identification code is marked on the
また、従来の撥液性があるベース部材30dは、透明又は遮光効果の少ない材料が多く用いられていた。そのため、前記半導体装置の製造工程内で、反射照明を用いて前記識別コードを読み取る際、前記識別コードの下層にある回路パターン108と絶縁層109が透けて見えてしまい、前記識別コードが正しく識別出来なくなる可能性があった。そのため、前記識別コードを正しく識別出来る様にするために、照明の色や照射角度を工夫するなど、特別な技術や経験を要した。
In addition, the
また、前記識別コードとベース部材30dとは異なる材料であるため、ベース部材30dを塗布するために、専用の塗布手段を用いる必要があり、マーキング装置のコストアップの要因となっていた。
Further, since the identification code and the
そこで本発明の目的は、
識別コードとベース部材との密着力が高く、識別コードの識別が正しく行える、安価な識別コードのマーキング装置及び方法を提供することを目的とする。
Therefore, the object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide an inexpensive identification code marking device and method that have high adhesion between an identification code and a base member and that can correctly identify the identification code.
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
半導体ウエハーに、識別コード用のベース部材を塗布し、前記ベース部材の上に識別コードをマーキングした後で、前記半導体ウエハーを半導体チップに個片化する、半導体装置の製造工程において、
前記半導体ウエハー上に、ベース部材を塗布するステップと、
塗布された前記ベース部材の上に、識別コードを塗布してマーキングするステップとを有し、
前記ベース部材と前記識別コードとを、同じ材料で形成することを特徴とする、
識別コードのマーキング方法である。
In order to solve the above problems, the invention described in
In a manufacturing process of a semiconductor device, after applying a base member for an identification code to a semiconductor wafer and marking the identification code on the base member, the semiconductor wafer is separated into semiconductor chips.
Applying a base member on the semiconductor wafer;
Applying and marking an identification code on the applied base member;
The base member and the identification code are formed of the same material,
This is a method for marking an identification code.
請求項2に記載の発明は、
前記ベース部材と前記識別コードの形成に用いられる材料が、X線を吸収又は反射する材料を含んでいることを特徴とする、
請求項1に記載の識別コードのマーキング方法である。
The invention described in claim 2
The material used for forming the base member and the identification code includes a material that absorbs or reflects X-rays,
The identification code marking method according to
請求項3に記載の発明は、
前記識別コードの厚みが増すように、前記識別コードを形成するインク材の上に、さらに前記識別コードを形成するインク材を重ねてマーキングすることを特徴とする、
請求項1〜2に記載の識別コードのマーキング方法である。
The invention according to claim 3
In order to increase the thickness of the identification code, the ink material that forms the identification code is further marked on the ink material that forms the identification code,
The identification code marking method according to
請求項4に記載の発明は、
前記ベース部材は、中央部が略平坦で、外周部が盛り上がった形状をしており、
前記ベース部材の外周部の盛り上がり部分よりも内側に、
前記識別コードをマーキングすることを特徴とする、
請求項1〜3に記載の識別コードのマーキング方法である。
The invention according to claim 4
The base member has a shape in which the central part is substantially flat and the outer peripheral part is raised,
Inside the raised portion of the outer peripheral portion of the base member,
Marking the identification code,
The identification code marking method according to
請求項5に記載の発明は、
半導体装置に用いられる半導体チップ上に、識別コード用のベース部材を塗布し、前記ベース部材の上に識別コードをマーキングする装置であって、
前記半導体チップ表面上に、ベース部材を塗布する手段と、
塗布された前記ベース部材の上に、識別コードを塗布してマーキングする手段とを備え、
前記ベース部材と前記識別コードとを、同じ材料で形成することを特徴とする、
識別コードのマーキング装置である。
The invention described in claim 5
An apparatus for applying a base member for an identification code on a semiconductor chip used in a semiconductor device and marking the identification code on the base member,
Means for applying a base member on the surface of the semiconductor chip;
On the applied the base member, and means for marking by applying an identification code,
The base member and the identification code are formed of the same material,
This is an identification code marking device.
請求項6に記載の発明は、
前記ベース部材と前記識別コードの形成に用いられる材料が、X線を吸収又は反射する材料を含んでいることを特徴とする、
請求項5に記載の識別コードのマーキング装置である。
The invention described in claim 6
The material used for forming the base member and the identification code includes a material that absorbs or reflects X-rays,
An identification code marking device according to claim 5.
請求項7に記載の発明は、
前記識別コードの厚みが増すように、前記識別コードを形成するインク材の上に、さらに前記識別コードを形成するインク材を重ねてマーキングする手段を備えたことを特徴とする、請求項5〜6に記載の識別コードのマーキング装置である。
The invention described in claim 7
6. The apparatus according to claim 5, further comprising means for marking the ink material forming the identification code on the ink material forming the identification code so as to increase a thickness of the identification code. 6. An identification code marking device according to item 6.
請求項8に記載の発明は、
前記ベース部材は、中央部が略平坦で、外周部が盛り上がった形状をしており、
前記ベース部材の外周部の盛り上がり部分よりも内側に、
前記識別コードをマーキングする手段を備えたことを特徴とする、
請求項5〜7に記載の識別コードのマーキング装置である。
The invention according to claim 8 provides:
The base member has a shape in which the central part is substantially flat and the outer peripheral part is raised,
Inside the raised portion of the outer peripheral portion of the base member,
A means for marking the identification code is provided,
An identification code marking device according to claim 5.
請求項9に記載の発明は、
パッケージ内部に、識別コードがマーキングされた半導体装置であって、
前記半導体装置を構成する半導体チップと、
前記半導体チップの上に塗布形成されたベース部材と、
塗布形成された前記ベース部材の上から塗布マーキングされた前記識別コードとを有し、
前記ベース部材と前記識別コードとが、同じ材料で形成されていることを特徴とする、半導体装置である。
The invention according to claim 9 is:
A semiconductor device in which an identification code is marked inside the package,
A semiconductor chip constituting the semiconductor device;
A base member formed by coating on the semiconductor chip;
And having the identification code coated and marked from above the base member formed by coating ,
In the semiconductor device, the base member and the identification code are formed of the same material.
請求項10に記載の発明は、
前記ベース部材と前記識別コードとを形成する材料が、
X線を吸収又は反射する材料を含んでいることを特徴とする、
請求項9に記載の半導体装置である。
The invention according to
The material forming the base member and the identification code is:
Containing a material that absorbs or reflects X-rays,
A semiconductor device according to claim 9.
請求項11に記載の発明は、
前記ベース部材は、中央部が略平坦で、外周部が盛り上がった形状をしており、
前記ベース部材の外周部の盛り上がり部分よりも内側に、
前記識別コードがマーキングされていることを特徴とする、
請求項9〜10に記載の半導体装置である。
The invention according to
The base member has a shape in which the central part is substantially flat and the outer peripheral part is raised,
Inside the raised portion of the outer peripheral portion of the base member,
The identification code is marked,
A semiconductor device according to claim 9.
本発明の識別コードのマーキング装置及び方法を用いて形成した識別コードは、ベース部材との密着力が高まり、識別コードを形成するドット部の剥がれ落ちを防ぐことが出来る。また、ベース部材が回路パターンの背景模様を遮蔽するので、反射照明を用いて識別コードを読み取る際に、正しく識別することが出来る。 The identification code formed by using the identification code marking apparatus and method of the present invention has an increased adhesion to the base member, and can prevent the dot portions forming the identification code from coming off. Further, since the base member shields the background pattern of the circuit pattern, it can be correctly identified when the identification code is read using the reflected illumination.
また、特殊な撥液材を使用する工程を省くことが出来るので、識別コードのマーキング装置を安価で提供することが出来る。 In addition, since a step of using a special liquid repellent material can be omitted, an identification code marking device can be provided at a low cost.
また、本発明の半導体装置は、パッケージ内部に形成された識別コードを有しているので、製品出荷後でも識別することが出来る。 Further, since the semiconductor device of the present invention has an identification code formed inside the package, it can be identified even after product shipment.
本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。本発明の識別コードのマーキングについては、チップID30cのマーキングを例示して説明する。
図1は、本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。
各図において直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、XY平面を水平面、Z方向を鉛直方向
とする。特にZ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The marking of the identification code of the present invention will be described by exemplifying the marking of the
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention.
In each figure, the three axes of the orthogonal coordinate system are X, Y, and Z, the XY plane is the horizontal plane, and the Z direction is the vertical direction. In particular, in the Z direction, the direction of the arrow is represented as the top, and the opposite direction is represented as the bottom.
マーキング装置1は、装置ベース11と、装置ベース11上に取り付けられた支柱12と、支柱12の上に取り付けられた梁13とからなる門型の構造物を含んで、構成されている。さらに、マーキング装置1は、ステージ部2と、マーキングヘッド部3と、アライメントカメラ部4と、制御部9とを含んで、構成されている。
The marking
ステージ部2は、装置ベース11上に取り付けられた、X軸ステージ21と、Y軸ステージ22と、θ軸モータ23と、テーブル24とを含んで、構成されている。
The stage unit 2 includes an
装置ベース11上には、X軸ステージ21が取り付けられている。X軸ステージ21上にはY軸ステージ22が取り付けられており、Y軸ステージ22をX方向に移動させることが出来る。Y軸ステージ22上には、θ軸モータ23が取り付けられており、θ軸モータ23をY方向に移動させることが出来る。θ軸モータ23上には、テーブル24が取り付けられており、テーブル24をθ方向に回転させることが出来る。
An
テーブル24上には、半導体ウエハー10が載置される。テーブル24の表面には、溝や孔が設けられており、前記溝や孔は、開閉制御用バルブを介して真空源に接続されている。テーブル24に載置された半導体ウエハー10は、負圧により吸着保持され、移動中に位置ずれしない様になっている。
The
ステージ部2は、前記の様な構成をしているので、テーブル24上に載置された半導体ウエハー10を、XY方向に移動させ、θ方向に回転させることが出来る。
Since the stage unit 2 has the above-described configuration, the
マーキングヘッド部3は、ステージ部2の上方に配置された、梁13上に取り付けられており、インク材31を半導体ウエハー10に向かって塗布することが出来る。
The marking head unit 3 is mounted on the
マーキングヘッド部3は、チップID30cを形成する材料となるインク材31を送り出す送液ユニット32と、インク材31を半導体ウエハー10に塗布するための塗布ノズルとを含んで、構成されている。
The marking head unit 3 includes a
アライメントカメラ部4は、梁13上に取り付けられ、カメラ40とレンズ、照明を含んで、構成されている。
The alignment camera unit 4 is mounted on the
カメラ40としては、CCDやCMOS、その他の撮像素子を用いた撮像カメラが例示でき、撮像した画像を映像信号として、制御部9へ出力することが出来るものであれば良い。
Examples of the
前記レンズとしては、ガラスやプラスチック、その他の材料を用いた光学部品が例示でき、半導体ウエハー10の表面に焦点を合わせ、カメラ40にて画像を観察することが出来る様にした、レンズやミラーなどの光学部品であれば良い。
Examples of the lens include optical parts using glass, plastic, and other materials, such as a lens and a mirror that can focus on the surface of the
前記照明としては、LED、ハロゲン、白熱電球、その他の発光手段が例示でき、前記カメラにて、半導体ウエハー10の表面のパターンを観察することが出来る様に、カメラ40の感度波長に合わせて、所定の波長を含む光線を放射するものであれば良い。
Examples of the illumination include LEDs, halogens, incandescent light bulbs, and other light emitting means. In order to observe the pattern of the surface of the
図2は、本発明のマーキング装置における、実施形態の一例を示すシステム構成図である。
図2に示す様に、制御部9には、制御用コンピュータ90と、情報入力手段91と、情報出力手段92と、発報手段93と、情報記録手段94と、機器制御ユニット95とが接続されて含まれている。
FIG. 2 is a system configuration diagram showing an example of an embodiment of the marking device of the present invention.
As shown in FIG. 2, a control computer 90, an
制御用コンピュータ90としては、マイコン、パソコン、ワークステーションなどの、数値演算ユニットが搭載されたものが例示される。
情報入力手段91としては、キーボードやマウスやスイッチなどが例示される。
情報出力手段92としては、画像表示ディスプレイやランプなどが例示される。
Examples of the control computer 90 include a computer equipped with a numerical operation unit such as a microcomputer, a personal computer, or a workstation.
Examples of the
Examples of the
発報手段93としては、ブザーやスピーカ、ランプなど、作業者に注意喚起をすることが出来るものが例示される。
情報記録手段94としては、メモリーカードやデータディスクなどの、半導体記録媒体や磁気記録媒体や光磁気記録媒体などが例示される。
機器制御ユニット95としては、プログラマブルコントローラやモーションコントローラと呼ばれる機器などが例示される。
Examples of the reporting means 93 include those that can alert an operator, such as a buzzer, a speaker, and a lamp.
Examples of the information recording means 94 include a semiconductor recording medium, a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, such as a memory card and a data disk.
Examples of the
制御用コンピュータ90には、画像処理ユニットを介して、カメラ40から出力された映像信号が入力される。
A video signal output from the
機器制御ユニット95には、X軸ステージ21と、Y軸ステージ22と、θ軸23と、送液ユニット32と、カメラ40と、前記照明の光量調節ユニット41と、その他の制御機器(図示せず)とが、接続されている。
The
機器制御ユニット95は、前述の接続された各機器に対して制御用信号を与えることにより、前記各機器を動作させたり静止させたりすることが出来る様になっている。
The
マーキング装置1では、ベース部材30bとチップID30cを塗布するために、共通のマーキングヘッド部3及びインク材31を用いて行う。ベース部材30bの塗布位置や塗布量などの塗布条件、チップID30cのマーキング位置やチップID30cのパターン、1ドット当たりのマーキング材の塗布量や塗布ピッチ、インク材31の温度、雰囲気の温度、乾燥時間などは、適宜調節することが好ましい。
In the
前述のマーキングに必要な諸条件の設定は、制御部9の制御コンピュータ90に接続された、情報入力手段91を用いて行われ、情報表示手段92によって確認することが出来る。また、前記諸条件の設定は、適宜読み出し、編集し、変更することができ、制御コンピュータ90に接続された情報記録手段94に登録することが可能である。
Various conditions necessary for the above-described marking are set using an
マーキング装置1は、前述した様な構成をしているので、テーブル上に載置された半導体ウエハー10上のアライメントマークの読み取りが行われ、半導体ウエハー10の表面上の予め設定された所定の場所に、ベース部材30bを塗布し、ベース部材30bが乾いた後、もしくは表面のみが乾燥した後に、チップID30cを形成するインク材31を塗布することで、識別コードをマーキングすることが出来る。
Since the marking
また、形成したチップID30cの上に、チップID30cを形成するインク材31を重ねて塗布することで、厚みが増した識別コードをマーキングすることも出来る。
In addition, an identification code having an increased thickness can be marked by applying the ink material 31 that forms the
図3は、マーキング装置1を用いて、チップID30cをマーキングする様子を示した側面図である。半導体ウエハー10上に向かって、マーキングヘッド部3からインク材31aが吐出され、半導体ウエハー10上に形成された回路パターン108上の絶縁層109の上に、ベース部材30bが所定の範囲に塗布され、さらにその上に塗布されたインク材31bとして定着する。塗布されたインク材31bは、チップID30cのドット部を構成し、平面視するとチップID30cとして取り扱うことが出来る。
FIG. 3 is a side view showing how the
インク材31として、染料や顔料など有色の固形物を含む液体を例示することが出来る。さらに、照明から照射された光線を反射する材料を含むことが好ましい。前記光線の反射には、一部反射から全反射までを含む。そのため、前記識別コードの読み取りの際は、最適な明るさを得るために、照明の強さや色、照射角度を適宜調節すれば良い。 Examples of the ink material 31 include liquids containing colored solids such as dyes and pigments. Furthermore, it is preferable that the material which reflects the light irradiated from illumination is included. The reflection of the light beam includes partial reflection to total reflection. Therefore, when reading the identification code, the intensity, color, and irradiation angle of illumination may be appropriately adjusted in order to obtain optimum brightness.
そうすれば、反射式照明を用いてチップID30cを読み取る際に、ベース部材30bとチップID30cの頭頂部とは光線を反射して明部となり、識別コードを形成するドット部の凸部境界部分が暗部となって見える。そのため、前記暗部つまり、識別コードを形成するドット部分の輪郭が、識別コードとして識別出来る。さらに、ベース部材30bの下の回路パターンが透けて見えず、チップID30cを正しく識別することが出来る。
Then, when the
また、インク材31として、銀ナノペーストなどの、ナノメートルサイズの金属微粒子を混ぜ合わせた液状のものを例示することが出来る。前記金属微粒子としては、銀以外でも良く、炭素やアルミニウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、インジウム、錫、バリウム、タングステン、白金、金、ビスマスなどの元素、さらにはその酸化化合物や窒化化合物、その他の化合物、さらにはその他の混合物などを用いることが出来、可視光線を反射する材料であれば良い。 Examples of the ink material 31 include a liquid material in which nanometer-sized metal fine particles are mixed, such as silver nanopaste. The metal fine particles may be other than silver, carbon, aluminum, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, ruthenium, rhodium, palladium, indium, tin, barium, tungsten, platinum, gold, bismuth, and the like, The oxide compound, nitride compound, other compounds, and other mixtures can be used as long as the material reflects visible light.
さらに、インク材31として、X線を吸収する材料を含んでいることが好ましい。X線を吸収する材料でチップID30cを形成することで、樹脂モールドされた半導体製品に対して、外部からX線を照射し、透過したX線の強弱からチップID30cを識別することができる。
Further, the ink material 31 preferably contains a material that absorbs X-rays. By forming the
また、インク材31として、前述したX線を吸収する材料に代えて、X線を反射する材料を含んだものを用いても良い。もしくは、X線を吸収する材料と、X線を反射する材料とを含んだものを用いても良く、樹脂モールドされた半導体製品に対して、外部からX線を照射し、透過したX線の強弱からチップID30cを識別することができる。
Further, as the ink material 31, a material containing a material that reflects X-rays may be used instead of the material that absorbs X-rays described above. Alternatively, a material including a material that absorbs X-rays and a material that reflects X-rays may be used. The resin-molded semiconductor product is irradiated with X-rays from the outside to transmit the transmitted X-rays. The
インク材31を塗布する手段として、インクジェットやディスペンサを例示することが出来る。前記塗布手段は、チップID30cの寸法や、インク材31の物性によって、適宜選定すれば良い。
Examples of means for applying the ink material 31 include an inkjet and a dispenser. The application means may be appropriately selected depending on the dimensions of the
前記塗布手段としてディスペンサを用いた場合は、シリンジ内に金属ナノペーストを充填しておき、ピストンで前記金属ナノペーストを押し出す。シリンジの先端に取り付けた、ニードルから吐出される前記金属ナノペーストを、所定の場所に液滴させる。 When a dispenser is used as the application means, a metal nano paste is filled in a syringe and the metal nano paste is pushed out by a piston. The metal nano paste discharged from the needle attached to the tip of the syringe is dropped into a predetermined place.
ベース部材30bを形成するときは、吐出量を多めにしたり、塗布ピッチを狭くしたりしてやれば良い。チップID30cを構成するドット部を塗布するときは、インク材31の吐出量を少なめにしたり、重ね塗りしたりしてやれば良い。
When forming the
ベース部材30bの塗布手段としては、同じものを用いることが出来る。例えばディスペンサを例示することが出来る。マイクロニードルを用いたディスペンサや、インクジェットであれば、チップID30の寸法を小さくしたり、ベース部材の形状を細かく調節したりして、塗布することが出来るので、なお良い。
The same means can be used as the application means of the
図4は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
半導体ウエハー10の回路パターン108の上には絶縁層109が形成され、絶縁層109の上にはベース部材30bが形成され、ベース部材30bの上には、チップID30cの一例である、チップID30cが形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the semiconductor device of the present invention.
An insulating
チップID30cは、インク材31を所定の回数、重ねて塗布する。そうすることで、チップID30cを構成するドット部のアスペクト比を高くすることが出来る。
The
チップID30cの厚みを増すことで、ベース部材30bよりも十分厚くなり、読み取り時の識別がしやすくなる。前記読み取り時の識別がしやすくなる理由としては、ベース部材の厚みよりも、チップID30cの厚みを十分に厚くすれば、読み取り時のX線の透過率の差が大きくなり、チップID30cとしてのコントラストが出やすくなるからである。
By increasing the thickness of the
チップID30cは、ベース部材30bとを同じ材料で形成しているため、撥液材などを用いて形成されたベース部材30dと比べて結合力を強くすることができる。そのため、チップID30cのアスペクト比が高くなっても、チップID30cを形成するドット部が、ベース部材30bから剥がれ落ちしたり、崩れたりすることを、防ぐことが出来る。
Since the
ベース部材30bやチップID30cを塗布するときは、常温で行っても良いが、半導体ウエハー10や雰囲気の温度を上げて、早く硬化させる様にすることが好ましい。そうすれば、処理時間を短縮することが出来る。
The
また、ベース部材30bの塗布後に、半導体ウエハー10や前記雰囲気の温度をさらに上げ、チップID30cを塗布する様にすることが好ましい。そうすれば、塗布したチップID30cが早く乾燥し、短時間でチップID30cを重ねてマーキングすることが出来る様になるので、処理時間を短縮することが出来る。
Moreover, it is preferable that the temperature of the
図5(a)は、本発明の半導体装置の上にマーキングされた識別コードの一例を示す平面図で、図5(b)は、図5(a)のA−A断面図である。
ウエハー10の上に、回路パターン108が形成され、その上に絶縁層109が形成され、絶縁層109の上ベース部材30bが形成され、ベース部材30bの上に、チップID30cが形成されている。チップID30cは、塗布されたインク材31bが集まって構成されている。
FIG. 5A is a plan view showing an example of an identification code marked on the semiconductor device of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
A
ベース部材30bは、ウエハー10上に塗布された後に乾燥すると、ステイン現象が生じ、ベース部材の中央部301は略平坦であるが、外周部は盛り上がった状態となりやすい。そのため、ベース部材の外周部の盛り上がり部分302と、チップID30cとが隣接していたり、重なったりしていると、ベース部材の外周部の盛り上がり部分302と、チップID30cの凸部との判別が難しくなる。そうなると、塗布されたインク材31bの無いところでも、凸部と判別してしまうことで、識別コードを正しく識別できない可能性がある。もしくは、ベース部材の外周部の盛り上がり部分302の上にあるチップID30cの凸部を、凸部と判別できないことで、識別コードを正しく識別できない可能性がある。
When the
よって、ベース部材30bを塗布する際、ベース部材の外周部の盛り上がり部分302が、チップID30cのマーキングされる場所よりも外側に表れるように塗布しておく。その後、予め登録された場所にチップID30cをマーキングすると、チップID30cの外周は、ベース部材の外周部の盛り上がり部分302よりも内側に配置された状態となる。上記の手順でベース部材30bを塗布し、チップID30cをマーキングすることで、ベース部材30bの外周部が盛り上がっていても、チップID30cを正しく識別することが出来る。
Therefore, when the
本発明のマーキング装置1を用いて、ウエハー10上の所定の場所に、ベース部材30bの外形寸法が(Xbo,Ybo)、ベース部材の盛り上がり部分の内側303の寸法が(Xbi,Ybi)となるように、ベース部材30bを塗布する。その後、ベース部材の中央部301の上に、外形寸法が(Xc,Yc)のチップID30bをマーキングする。そうすることで、ベース部材30bとチップID30cとの間に、隙間d1〜d8ができる。
Using the marking
ベース部材の外周部の盛り上がり部分302と、チップID30cとの適切な間隔は、使用するインク材の粘度や塗布の仕方や、識別手段の性能や照明の条件などにより異なるため、予めテストなどを行い、適宜決定すれば良い。
The appropriate distance between the raised
上述した、ベース部材の中央部301の略平坦については、完全な水平面の状態に限らず、チップID30cを反射照明を用いて識別する際に、チップID30cのドット部の存在しない部分を、ドット部と誤まって認識しない程度に、傾斜や凹凸がある状態も含み、略平坦とみなす。
As described above, the substantially flat surface of the
上述では、本発明の識別コードのマーキングについて、チップID30cを例示して説明したが、ウエハーID30aについても同様にして実施可能で、適応することが出来る。また、2次元コードだけでなく、文字や記号などを用いて構成される固有のIDつまり、識別コードにも適応することが出来る。
In the above description, the identification ID marking according to the present invention has been described by taking the
さらに、本発明の識別コードとして、固有のIDとは別に、半導体装置110固有の特性を示す情報を付加する場合も、本発明の識別コードとして取り扱うことが出来るので、上述と同様にして実施可能で、本発明を適応することが出来る。
Furthermore, when adding information indicating the characteristic unique to the
1 マーキング装置
2 ステージ部
3 マーキングヘッド部
4 アライメントカメラ部4
9 制御部
10 半導体ウエハー
10v 移動方向
11 装置ベース
12 支柱
13 梁
21 X軸ステージ
22 Y軸ステージ
23 θ軸モータ
24 テーブル
30a ウエハーID
30b ベース部材
30c チップID
30d ベース部材
31 インク材
31a 吐出されたインク材
31b 塗布されたインク材
32 送液ユニット
40 カメラ
41 照明の光量調節ユニット
90 制御用コンピュータ
91 情報入力手段
92 情報表示手段
93 発報手段
94 情報記録手段
95 機器制御ユニット
101 アライメントマーク
102 切り出し前の半導体チップ
104 切り出し後の半導体チップ
108 回路パターン
109 絶縁層
110 半導体装置
120 データベース
301 ベース部材の中央部
302 ベース部材の外周部の盛り上がり部分
303 ベース部材の外周部の盛り上がり部分の内側
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9
30d Base member 31
Claims (11)
前記半導体ウエハー上に、ベース部材を塗布するステップと、
塗布された前記ベース部材の上に、識別コードを塗布してマーキングするステップとを有し、
前記ベース部材と前記識別コードとを、同じ材料で形成することを特徴とする、識別コードのマーキング方法。 In a manufacturing process of a semiconductor device, after applying a base member for an identification code to a semiconductor wafer and marking the identification code on the base member, the semiconductor wafer is separated into semiconductor chips.
Applying a base member on the semiconductor wafer;
Applying and marking an identification code on the applied base member;
The method for marking an identification code, wherein the base member and the identification code are formed of the same material.
請求項1に記載の識別コードのマーキング方法。 The material used for forming the base member and the identification code includes a material that absorbs or reflects X-rays,
The identification code marking method according to claim 1.
請求項1〜2に記載の識別コードのマーキング方法。 In order to increase the thickness of the identification code, the ink material that forms the identification code is further marked on the ink material that forms the identification code,
The identification code marking method according to claim 1.
前記ベース部材の外周部の盛り上がり部分よりも内側に、
前記識別コードをマーキングすることを特徴とする、
請求項1〜3に記載の識別コードのマーキング方法。 The base member has a shape in which the central part is substantially flat and the outer peripheral part is raised,
Inside the raised portion of the outer peripheral portion of the base member,
Marking the identification code,
The identification code marking method according to claim 1.
前記半導体チップ表面上に、ベース部材を塗布する手段と、
塗布された前記ベース部材の上に、識別コードを塗布してマーキングする手段とを備え、
前記ベース部材と前記識別コードとを、同じ材料で形成することを特徴とする、識別コードのマーキング装置。 An apparatus for applying a base member for an identification code on a semiconductor chip used in a semiconductor device and marking the identification code on the base member,
Means for applying a base member on the surface of the semiconductor chip;
On the applied the base member, and means for marking by applying an identification code,
An identification code marking device, wherein the base member and the identification code are formed of the same material.
請求項5に記載の識別コードのマーキング装置。 The material used for forming the base member and the identification code includes a material that absorbs or reflects X-rays,
The identification code marking device according to claim 5.
請求項5〜6に記載の識別コードのマーキング装置。 In order to increase the thickness of the identification code, the ink material for forming the identification code is further overlaid on the ink material for forming the identification code, and marking means is provided.
The identification code marking device according to claim 5.
前記ベース部材の外周部の盛り上がり部分よりも内側に、
前記識別コードをマーキングする手段を備えたことを特徴とする、
請求項5〜7に記載の識別コードのマーキング装置。 The base member has a shape in which the central part is substantially flat and the outer peripheral part is raised,
Inside the raised portion of the outer peripheral portion of the base member,
A means for marking the identification code is provided,
The marking device for an identification code according to claim 5.
前記半導体装置を構成する半導体チップと、
前記半導体チップの上に塗布形成されたベース部材と、
塗布形成された前記ベース部材の上から塗布マーキングされた前記識別コードとを有し、
前記ベース部材と前記識別コードとが、同じ材料で形成されていることを特徴とする、半導体装置。 A semiconductor device in which an identification code is marked inside the package,
A semiconductor chip constituting the semiconductor device;
A base member formed by coating on the semiconductor chip;
And having the identification code coated and marked from above the base member formed by coating ,
The semiconductor device, wherein the base member and the identification code are made of the same material.
X線を吸収又は反射する材料を含んでいることを特徴とする、
請求項9に記載の半導体装置。 The material forming the base member and the identification code is:
Containing a material that absorbs or reflects X-rays,
The semiconductor device according to claim 9.
前記ベース部材の外周部の盛り上がり部分よりも内側に、
前記識別コードがマーキングされていることを特徴とする、
請求項9〜10に記載の半導体装置。 The base member has a shape in which the central part is substantially flat and the outer peripheral part is raised,
Inside the raised portion of the outer peripheral portion of the base member,
The identification code is marked,
The semiconductor device according to claim 9.
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