(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置に識別コードをマーキングする方法において、
前記識別コードを形成するドット部と空白部とでできた凹凸部の高低差を埋めるように、前記識別コードの上から溝埋め材を塗布するステップを有し、
識別コードを形成するドット部のインク材と、前記凹凸部の高低差を埋める溝埋め材とを交互に塗布して、識別コードを層状に積層して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。
【請求項２】
識別コードを形成するドット部と空白部とを、各々Ｘ線の透過率が異なる材料を用いて塗布す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。
【請求項３】
識別コードの表面全体を溝埋め材で覆うように、前記溝埋め材を塗布するステップを有することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の識別コードのマーキング方法。
【請求項４】
半導体装置に識別コードをマーキングする装置であって、
識別コードをマーキングする手段と、
前記識別コードの上から、前記識別コードを形成するドット部と空白部とでできた凹凸部の高低差を埋める、溝埋め材を塗布する手段と、
識別コードのドット部を形成するインク材を塗布する手段と、
前記凹凸部の高低差を埋める溝埋め材を塗布する手段とを備え、
前記インク材の塗布と、前記溝埋め材の塗布とを交互に行い、
識別コードを層状に積層して形成する制御手段が備えられたことを特徴とする、
識別コードのマーキング装置。
【請求項５】
前記ドット部と前記空白部の塗布に用いられる材料が、各々Ｘ線の透過率が異なる材料であることを特徴とする、請求項４に記載の識別コードのマーキング装置。
【請求項６】
識別コードの表面全体に溝埋め材を塗布する手段が備えられたを特徴とする、
請求項４又は請求項５に記載の識別コードのマーキング装置。
【請求項７】
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マーキングされた前記識別コードとを有し、前記識別コードは、インク材が塗布されたドット部と、溝埋め材が塗布された空白部とで形成されており、
識別コードを形成する前記ドット部のインク材と、空白部の溝埋め材とが交互に塗布され、識別コードを層状に積層して形成されていることを特徴とする、半導体装置。
【請求項８】
識別コードを形成するドット部と空白部とが、各々Ｘ線透過率の異なる材料を用いて形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
識別コードの表面全体が溝埋め材で覆われていることを特徴とする、
請求項７又は請求項８に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、１枚の半導体ウエハーに複数個分の回路パターンを形成して製造されている。その後、前記半導体ウエハーは、ダイシングされ、半導体チップと呼ばれる形態の小さな部品単位に分割される。分割された半導体チップは、配線部材と接続され、全体を樹脂モールドしてパッケージングされ、検査工程を経て出荷される。このようにして製造されて、半導体装置が組み込まれた製品は、電子部品材料、家電製品、自動車またはその他の工業製品など、多種多様な分野に渡って使用されている。
【０００３】
前記半導体装置は、所定の製造方法と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ように、管理されている。前記半導体装置の品質管理においては、製造工程の途中と出荷前に、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、前記製造方法または製造条件の改善につなげられる。
【０００４】
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、前記製造方法または製造条件に起因していることが判明した場合、製造ロットまたは製造年月日などを明示して、ユーザに告知し、修理もしくは回収を促すことになる。
【０００５】
そのため、前記製造方法と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、前記製造方法と製造条件などの製造履歴を残し、後に参照することができることも重要となる。
【０００６】
前記製造履歴を明確にする手段として、前記半導体装置に、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。前記識別コードは、製造ロット、製造年月日、製造に使用した設備または仕向地などの各種情報をコード化して含めることができ、製造履歴を特定することができる。
また、前記識別コードと併せて、半導体装置の製造方法、製造条件または検査結果などの製造履歴情報が、前記半導体装置の生産管理システムのデータベースに登録されている。そうすることで、前記半導体装置は、マーキングされている前記識別コードを見て、前記各種情報と前記製造履歴情報を参照することができるようになっている。
【０００７】
前記識別コードは、半導体ウエハー毎にマーキングされたウエハーＩＤと、半導体チップ毎にマーキングされたチップＩＤなどがある。前記チップＩＤは、前記半導体チップの個数に応じて、１枚の半導体ウエハー上に複数マーキングされる。
【０００８】
図７（ａ）（ｂ）に、従来の方法及び装置を用いてマーキングされた半導体チップの断面図を示す。
特許文献１によれば、図７（ａ）に示すように、半導体ウエハー１０に半導体チップの回路パターン１０８と絶縁層１０９が形成された後、その上から、半導体チップ上にベース部材３０ｂを塗布し、前記ベース部材３０ｂの上にチップＩＤ３０ｃを形成する技術が開示されている。チップＩＤ３０ｃは、塗布されたインク材３１ｂがドット部を形成しており、識別コードとして機能している。あるいは、図７（ｂ）に示すように、チップＩＤ３０ｃを形成するドット部が、塗布されたインク材３１ｂを積み重ねることで形成されている場合もある。
【０００９】
特許文献２によれば、半導体チップ表面に、Ｘ線透過材からなる格子状の隔壁を形成し、前記隔壁内の所定の場所にＸ線難透過材を滴下して、チップＩＤ３０ｃをマーキングする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１０５２１０号
【特許文献２】特開２００９−２４６２６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図８は、従来の方法及び装置を用いてマーキングされた半導体ウエハーをダイシングしている様子を示す断面図である。半導体ウエハー１０の表面にはチップＩＤ３０ｃがマーキングされており、半導体ウエハー１０の下面にはフィルム８０が貼り付けられており、半導体ウエハー１０の表面側からダイシングブレード８１を用いて、ダイシングされている。ダイシング工程では、水や、研磨剤と液体とを混ぜた砥粒と呼ばれるものが用いられ、ダイシング中は飛散物８３が周辺に飛散する。ダイシングが終わると、溝部８２が形成される。チップＩＤ３０ｃを形成するドット部には、勢いよく飛散物８３が飛び散ることで、一部脱落したドット部８５や、倒れたドット部８６を含んだ識別コードとなってしまうことが稀にあった。
【００１２】
さらに、チップＩＤ３０ｃの視認性を向上させるために、ドット部の高さと底面積の比（いわゆるアスペクト比）を高くすると、チップＩＤ３０ｃの一部のドット欠けや脱落や倒れが起きる可能性が高くなってしまうという課題があった。
【００１３】
また、形成したチップＩＤ３０ｃの表面は、ドットの有無により凹凸形状となっているため、凹部には微細な異物や液体が残りやすい状態となり得る。例えば、ダイシング時に用いられる砥粒やダイシングで発生する研磨屑や、洗浄に用いられる薬液や純水などである。もし、前記異物や液体が残っていると、チップＩＤ３０ｃの読み取る際のコントラストが低下したり、前記異物をドット部と識別したりしてしまう可能性があるという課題があった。
【００１４】
前述とは別に、アスペクト比の高いチップＩＤ３０ｃを形成する際に、従来の技術で粘度の低いインク材３１を用いた場合においては、次の様な課題があった。塗布されたインク材３１ｂは、インク材３１が低粘度で流れやすいため、ドット部の径が大きくなやすい。その上、ドット部のアスペクト比を高くするために、重ね塗りすると、盛り上がったドット部の上にさらに粘度の低いインク材３１を塗布するので、ドット部の径は、所望の寸法よりも大きくなってしまう。さらには、本来であればドット部のない部分にまでインク材３１が流れ込んでしまう。そのため従来の技術では、チップＩＤ３０ｃのドット部を所望の形状や寸法や底面積を維持しながら、アスペクト比を高くするためには、高粘度のインク材を使用したり、低粘度のインクを使うためにはドット部ではない部分に予め隔壁を形成しておく必要があるという課題があった。
【００１５】
そこで本発明の目的は、
識別コードを構成するドット部の欠けや脱落、倒れ、あるいは汚れの付着を防ぎ、識別コードの視認性を向上させる手段を提供することを目的とする。
また、アスペクト比の高い識別コードを形成する場合においては、予め隔壁を形成することなく、低粘度のインク材を使用して、ドット部の形状や寸法や底面積を維持しながら、容易に識別コードを形成する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
半導体装置に識別コードをマーキングする方法において、
前記識別コードを形成するドット部と空白部とでできた凹凸部の高低差を埋めるように、
前記識別コードの上から溝埋め材を塗布するステップを有し、
識別コードを形成するドット部のインク材と、前記凹凸部の高低差を埋める溝埋め材とを交互に塗布して、識別コードを層状に積層して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。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、
識別コードを形成するドット部と空白部とを、各々Ｘ線の透過率が異なる材料を用いて塗布す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。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、
識別コードの表面全体を溝埋め材で覆うように、前記溝埋め材を塗布するステップを有することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の識別コードのマーキング方法である。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、
半導体装置に識別コードをマーキングする装置であって、
識別コードをマーキングする手段と、
前記識別コードの上から、前記識別コードを形成するドット部と空白部とでできた凹凸部の高低差を埋める、溝埋め材を塗布する手段と、
識別コードのドット部を形成するインク材を塗布する手段と、
前記凹凸部の高低差を埋める溝埋め材を塗布する手段とを備え、
前記インク材の塗布と、前記溝埋め材の塗布とを交互に行い、
識別コードを層状に積層して形成する制御手段が備えられたことを特徴とする、
識別コードのマーキング装置である。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、
前記ドット部と前記空白部の塗布に用いられる材料が、各々Ｘ線の透過率が異なる材料であることを特徴とする、請求項４に記載の識別コードのマーキング装置である。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、
識別コードの表面全体に溝埋め材を塗布する手段が備えられたを特徴とする、
請求項４又は請求項５に記載の識別コードのマーキング装置である。
【００２４】
請求項７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マーキングされた前記識別コードとを有し、前記識別コードは、インク材が塗布されたドット部と、溝埋め材が塗布された空白部とで形成されており、
識別コードを形成する前記ドット部のインク材と、空白部の溝埋め材とが交互に塗布され、識別コードを層状に積層して形成されていることを特徴とする、半導体装置である。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、
識別コードを形成するドット部と空白部とが、各々Ｘ線透過率の異なる材料を用いて形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の半導体装置である。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、
識別コードの表面全体が溝埋め材で覆われていることを特徴とする、
請求項７又は請求項８のいずれか一項に記載の半導体装置である。
【００２８】
本発明の装置及び方法で形成した識別コードは、離れて存在するドット部どうしが、溝埋め材を介して、密着、固着あるいは結合した状態になる。また、半導体装置と識別コードとの接触面積が増え、密着、固着あるいは結合する力が高くなる。そのため、ドット欠けや脱落、倒れを防止できる。また、識別コードの表面は、凹凸状態がなくなり、滑らかになるので、汚れの付着を防止できる。
【００２９】
また、低粘度のインク材を使用しても、所望の形状や寸法や底面積を維持した状態で、層状に積層した識別コードを容易に形成できる。
【発明の効果】
【００３０】
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、ドット欠けや脱落、倒れ、あるいは汚れの付着を防止できるので、視認性が向上する。
前記効果は、識別コードのドット部の高さが高くなるにつれてその効果は大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の一例を示すシステム構成図である。
【図３】本発明の実施形態による溝埋め材の塗布を示す側面図である。
【図４】本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の別の形態の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図６】本発明のさらに別の形態の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）従来の方法及び装置を用いてマーキングされた半導体チップの断面図である。
【図８】従来の方法及び装置を用いてマーキングされた半導体ウエハーをダイシング様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。以下の説明においては、本発明の識別コードの例として、半導体ウエハー１０に複数マーキングされているチップＩＤ３０ｃの１つに着目して説明を行う。
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。
【００３３】
マーキング装置１は、装置ベース１１の上に取り付けられたステージ部２と、ステージ２を跨ぐように装置ベース１１の上に一対の支柱１２と梁１３とが連結された門型の構造物と、梁１３に取り付けられた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を含んで、構成されている。
【００３４】
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、Ｘ軸ステージ２１上に取り付けられたＹ軸ステージ２２と、Ｙ軸ステージ２２上に取り付けられたθ軸モータ２３と、θ軸モータ２３上に取り付けられたテーブル２４とを含んで、構成されている。
【００３５】
Ｘ軸ステージ２１は、その上に取り付けられたＹ軸ステージ２２をＸ方向に移動させることができ、Ｙ軸ステージ２２は、その上に取り付けられたθ軸モータ２３をＹ方向に移動させることができ、θ軸モータ２３は、その上に取り付けられたテーブル２４をθ方向に回転させることができる。
【００３６】
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、さらにθ方向に回転させることができる。
【００３７】
テーブル２４は、表面に溝や孔が形成されており、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、テーブル２４の移動中に位置ずれしないようになっている。
【００３８】
詳細を後述するが、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に取り付けられており、インク材塗布ユニット３２と溝埋め材塗布ユニット３６を用いて、インク材３１と溝埋め材３５とを半導体ウエハー１０に塗布することができる。
【００３９】
アライメントカメラ部４は、カメラ４０、光学系ユニットおよび照明を含んで、構成されている。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へ出力することができるものであれば良い。
【００４０】
前記光学系ユニットは、半導体ウエハー１０の表面に焦点を合わせて、カメラ４０にて画像を観察することができるようにしたものであって、レンズやミラーなどの光学系部品で構成されるものであれば良い。
【００４１】
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できるように、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。
【００４２】
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に示すように、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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でき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。
【００４５】
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。
【００４６】
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軸モータ２３と、インク材送液ユニット３２と、溝埋め材送液ユニット３６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。
また、機器制御ユニット９５は、接続されている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できるようになっている。
［マーキングヘッド部詳細］
【００４７】
図３は、マーキング装置１を用いて、溝埋め材３５を塗布する様子を示した側面図である。半導体ウエハー１０にはチップＩＤ３０ｃがマーキングされており、チップＩＤ３０ｃに向けて、ドットの凹部を埋めるように、マーキングヘッド部３から溝埋め材３５が吐出されている。
【００４８】
マーキングヘッド部３は、半導体ウエハー１０にチップＩＤ３０ｃを形成する材料となる、インク材３１を塗布するためのインク材塗布ユニット３２と、溝埋め材３５を塗布するための溝埋め材塗布ユニット３６とを、含んで構成されている。インク材塗布ユニット３２にはインク材塗布ノズル３３が取り付けられており、インク材塗布ノズル３３から半導体ウエハー１０に向かって、インク材３１が吐出される。また、溝埋め材塗布ユニット３６には溝埋め材塗布ノズル３７が取り付けられており、溝埋め材塗布ノズル３７から半導体ウエハー１０に向かって、溝埋め材３５が吐出される。
【００４９】
インク材３１及び溝埋め材３５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できる。前記塗布手段は、チップＩＤ３０ｃの寸法や、インク材３１や溝埋め材３５の物性によって、適宜選定すれば良い。
【００５０】
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ノズ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。
また、前記塗布手段としてマイクロニードルを用いたディスペンサや、インクジェットを用いれば、チップＩＤ３０の寸法を小さくしたり、成膜の厚みを細かく調節したりして、塗布することができるので、より好ましい。
【００５１】
インク材３１と溝埋め材３５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。
【００５２】
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できる。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に記録することが可能である。
【００５３】
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検出が行われ、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、チップＩＤ３０ｃを形成するインク材３１を所定量だけ塗布し、識別コードをマーキングすることができる。さらに、チップＩＤ３０ｃを形成した後で、インク材３１の塗布されていない部分に溝埋め材３５を所定量だけ塗布し、インク材３１の有無による凹凸を無くし、滑らかな表面形状にすることができる。
【００５４】
ここで述べる、凹凸が無い滑らかな表面状態とは、所定の高低差や寸法公差やを定義するものでは無く、完全に平坦な状態以外に、異物や液体が滞留しにくくなる程度の、高低差や角度や表面のうねりを含んだ状態を意味する。また、所定量だけ塗布するとは、チップＩＤ３０ｃのドット部の形成に必要な量を塗布することであり、厳密に液量とそのばらつきを定義するものではない。つまり、前記液量とそのばらつきは、塗布する液体の粘度や液量や吐出速度などと、実際に形成されるチップＩＤ３０ｃのサイズやドット部サイズと、チップＩＤ３０ｃを識別する手段の性能とによって決まり、チップＩＤ３０ｃの識別に影響を与えない程度のばらつきを含む液量を意味する。
【００５５】
インク材３１としては、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できる。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、チップＩＤ３０ｃの識別の際は、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。
【００５６】
溝埋め材３５は、無色透明でも、白色でも着色されていても良く、前記反射照明を用いて識別コードを読み取る場合に、チップＩＤ３０ｃを識別できる様なコントラストを得ることができれば良い。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、チップＩＤ３０ｃのインク材３１が塗布された部分と、溝埋め材３５が塗布された部分とで、照明の光線を反射する光量とが異なるため、正しく識別することができる。
【００５７】
インク材３１としては、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できる。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でき、可視光線を反射する材料であれば良い。
【００５８】
溝埋め材３５としては、熱可塑性の材料、熱硬化性の材料もしくは紫外線硬化性の材料などを例示することができる。
熱可塑性の材料を用いる時は、前記熱可塑性の材料を加熱し、流動性のある状態で塗布を行う。この時、前記熱可塑性の材料は、半導体ウエハー１０上に形成した成膜に影響が及ぶ温度よりも低い温度で流動性のある状態になる材料を選ぶことが好ましい。そうすることで、前記熱可塑性の材料は、塗布後にチップＩＤ３０ｃのドット部の凹部の隙間を埋めるようになじみながら濡れ拡がり、温度が下がるにつれて粘度が高まり、流動性が無くなる。
【００５９】
熱硬化性の材料を用いる時は、常温もしくは硬化が始まる温度よりも低い温度、つまり流動性のある状態で塗布を行う。そうすることで、前記熱硬化性の材料は、塗布後にチップＩＤ３０ｃのドット部の凹部の隙間を埋めるようになじみながら濡れ拡がる。その後、半導体ウエハー１０やテーブル２４を加熱することで、前記熱硬化性の材料の温度が上がり、粘度が高まり、流動性が無くなる。
【００６０】
紫外線硬化性の材料を用いる時は、紫外線が照射されていない状態で塗布を行う。そうすることで、前記紫外線硬化性の材料は、塗布後にチップＩＤ３０ｃのドット部の凹部の隙間を埋めるようになじみながら濡れ拡がる。その後、チップＩＤ３０ｃに向かって紫外線を照射することで、前記紫外線硬化性の材料の硬化が始まり、流動性が無くなる。
ここで述べる流動性が無くなる状態とは、所定の粘度や硬度を定義するものではなく、完全に硬化した状態以外に、弾性状態にある場合も含む。つまり、チップＩＤ３０ｃを形成するドット部のインク材３１と溝埋め材３５とが、お互いに密着、固着あるいは結合した状態で、混じり合っていないことを意味する。
【００６１】
インク材３１はＸ線を透過しにくい材料を含み、溝埋め材３５はＸ線を透過しやすい材料であることが好ましい。そうすることで、半導体装置上にマーキングされたチップＩＤ３０ｃをＸ線を用いて識別する際に、良好なコントラストが得られ、識別しやすくなる。
【００６２】
マーキング装置１は、予め記録された情報に基づき、半導体ウエハー１０上の所定の場所にチップＩＤ３０ｃをマーキングする。チップＩＤ３０ｃのパターンにおいて、どの部分がインク材３１を塗布される部分か、塗布されない部分かは、制御用コンピュータ９０で分かるようになっている。よって、制御用コンピュータ９０は、インク材３１を塗布しない部分に、溝埋め材３５を塗布するように、機器制御ユニット９５を介して接続された各機器を動作させることができる。そのため、インク材３１の塗布と、溝埋め材３５の塗布とを、連続して行い、さらに交互に繰り返して行うことができる。
【００６３】
溝埋め材３５の塗布は、チップＩＤ３０ｃのインク材３１の無い部分に選択的に塗布をしても良いし、或いは、チップＩＤ３０ｃの上方から特に場所を限定せずに溝埋め材３５を滴下し、溝埋め材３５の濡れ拡がりによってインク材３１の無い部分に行き渡らせるようにしても良い。いずれにしても、溝埋め材３５は、チップＩＤ３０ｃのドット部の無い部分に塗布された後、チップＩＤ３０ｃのドット部同士と密着し合って結合し、チップＩＤ３０ｃ全体を包むようになる。そのため、溝埋め材３５は、単なるチップＩＤ３０ｃのドット部の高低差を無くすためだけでなく、チップＩＤ３０ｃの保護膜としても機能することができる。
【００６４】
このようにして、インク材３１の塗布と溝埋め材３５の塗布とを行うことで、チップＩＤ３０ｃをマーキングすることができる。実際のマーキング形態については、次のように例示する。
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が塗布され、ベース部材３０ｂの上には識別コードの一例である、チップＩＤ３０ｃが形成されている。塗布されたインク材３１ｂは、チップＩＤ３０ｃのドット部を形成している。塗布されたインク材３１ｂの周り（つまり、塗布されたインク材３１ｂの無い部分）には、溝埋め材３５が塗布されている。溝埋め材３５が塗布されることで、チップＩＤ３０ｃのドット部の凹凸の高低差が埋められている。
【００６５】
図５は、本発明の別の形態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が塗布され、ベース部材３０ｂの上には識別コードの一例である、チップＩＤ３０ｃが形成されている。塗布されたインク材３１ｂは、チップＩＤ３０ｃのドット部を形成している。さらに、チップＩＤ３０ｃは、インク材３１を所定の回数、重ねて塗布されることで、塗布されたインク材３１ｂの高さが高くなり、チップＩＤ３０ｃのドット部のアスペクト比が高くなっている。チップＩＤ３０ｃは、ドット部の高さを増すことで、識別がしやすくなる。前述の識別がしやすくなる理由としては、チップＩＤ３０ｃのドット部の高さが高くなるにつれ、チップＩＤ３０ｃのドット部とドット部でない部分とのＸ線透過量の差が大きくなり、その結果、チップＩＤ３０ｃとしてのコントラストが向上するからである。
【００６６】
チップＩＤ３０ｃは、塗布されたインク材３１で形成されたドット部と、前記ドット部の無い空白部とで形成されており、前記空白部には前記ドット部の隙間を埋めるように溝埋め材３５が塗布されている。そのため、前記ドット部のインク材３１と、前記空白部の溝埋め材３５とは、隙間無くお互いに密着し合っている。そのため、外部から力が加わっても、前記ドット部のインク材３１の一部が欠けたり、脱落したり、倒れたり、剥がれ落ちたりすることを防止できる。
【００６７】
インク材３１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、早く硬化させるようにすることが好ましい。そうすれば、所定時間内の塗布量や塗布回数を増やすことができ、ウエハー１枚にチップＩＤ３０ｃをマーキングする時間が短縮できるようになる。
【００６８】
図６は、本発明のさらに別の形態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が塗布され、ベース部材３０ｂの上には識別コードの一例である、チップＩＤ３０ｃが形成されている。塗布されたインク材３１ｂは、チップＩＤ３０ｃのドット部を形成している。そして、塗布されたインク材３１ｂの周り（つまり、塗布されたインク材３１ｂの無い空白部）には、溝埋め材３５が塗布されている。
【００６９】
図６に示すチップＩＤ３０ｃは、図５に示したものとは異なり、チップＩＤ３０ｃを形成するためにインク材３１と溝埋め材３５とを一度塗布した後、さらにその上に、それぞれインク材３１と溝埋め材３５とを重ねて塗布し、それを幾重にも層状に積層して形成している。そうすることで、塗布されたインク材３１ｂのの凹凸の高低差が埋められ、図５に示したものとは異なる形態の、厚みのあるチップＩＤ３０ｃが形成されている。本発明のマーキング装置１は、先のマーキングされたチップＩＤ３０ｃのインク材３１と溝埋め材３５の塗布位置が制御部９に記録されているので、チップＩＤ３０ｃを層状に積層して形成することが容易にできる。
【００７０】
チップＩＤ３０ｃは、幾重にも層状に積層して形成されることで、塗布されたインク材３１ｂの厚みが増す。Ｘ線透過で識別する際に、チップＩＤ３０ｃは、塗布されたインク材３１の厚みが増すことで、ドット部とドット部でない部分とのＸ線透過量の差が大きくなり、コントラストが向上し、識別しやすくなる。
【００７１】
前述のインク材３１と溝埋め材３５とを重ねて塗布する際に、塗布されたインク材３１ｂと溝埋め材３５の高さは、厳密に同じでなくても良い。詳しく言えば、塗布されたインク材３１の頭頂部の一部が溝埋め材３５の表面より高く、凸状に盛り上がっている場合や、逆に、塗布されたインク材３１ｂの頭頂部全てが溝埋め材３５よりも低く、溝埋め材３５同士がつながり合っている場合や、それらが混在する場合などである。いずれの場合でも、チップＩＤ３０ｃは、先に塗布されたインク材３１ｂの上方に、次のインク材３１が塗布されることで、層状に積層して形成される。
【００７２】
さらに、インク材３１と溝埋め材３５とは、接触角が小さくなるように材料を選定しておけば、溝埋め材３５の上に塗布されるインク材３１は濡れ拡がらず、アスペクト比の高い形状となりやすい。さらにその後、溝埋め材３５を塗布するので、チップＩＤ３０ｃは、ドットを形成するインク材３１の欠けや脱落を防ぐことができ、チップＩＤ３０ｃのアスペクト比を容易に高くすることができる。その結果、チップＩＤ３０ｃはコントラストが向上し、識別しやすくなる。
【００７３】
また、別の課題として、従来の方法で形成されたＩＤ３０ｃは、表面が凹凸形状となるため、表面が完全に水平である場合と比べて、汚れやキズがつきやすいという性質があった。しかし、本発明を適応し、チップＩＤ３０ｃの凹凸部の高低差を埋めるように、溝埋め材３５を塗布すれば、表面の凹凸は無くなり、表面が滑らかになる。その結果、キズや汚れが付きにくい。また、識別コードの表面に汚れが付いたとしても、過度の洗浄をすることなく、汚れを落とすことができる。
【００７４】
この時、溝埋め材３５の塗布量を多くし、先に塗布したインク材３１の頭頂部の高さよりも高くなっても良い。溝埋め材３５の表面が、インク材３１の頭頂部よりも高くなることで、溝埋め材同士が接触し合うようにしたり、さらには、チップＩＤ３０ｃの表面全体に溝埋め材３５を塗布し、チップＩＤ３０ｃの表面全体を溝埋め材３５で覆うようにしても良い。そうすることで、チップＩＤ３０ｃを形成するドット部の頭頂部、つまりはチップＩＤ３０ｃの表面が保護されると共に、表面が平滑性がより一層向上する。
【００７５】
上述した溝埋め材３５は、チップＩＤ３０ｃ上にだけ塗布するか、チップＩＤ３０ｃの最も外側に位置するドット部（以下、最外周ドット部）よりも、さらに外側にも塗布するかどうかは、本発明の実施においては任意である。
チップＩＤ３０ｃ上にだけ塗布し、前記最外周ドット部よりも内側にしか溝埋め材３５を塗布しない場合は、溝埋め材３５がチップＩＤ３０ｃが形成される場所よりも外側に流出するのを防ぐことができる。そのため、この塗布方法は、チップＩＤ３０ｃの外側に成膜されることを避けたい場合に、効果がある。
一方、前記最外周ドット部よりも、さらに外側にも溝埋め材３５を塗布する場合は、前記最外周のドット部に対しても保護ができるため、チップＩＤ３０ｃ全体の保護がしやすいという効果がある。どちらを選択するかは、製造プロセスにおける制約事項や、インク材３１と溝埋め材３５とが、マーキング対象となる半導体ウエハー１０の表面状態や絶縁層１０９などの成膜されている材料上で、どれくらい濡れ拡がるかを考慮するなどして適宜選択すれば良い。
【００７６】
上述では、本発明の識別コードのマーキングについて、１つのチップＩＤ３０ｃに着目して説明したが、１枚の半導体ウエハー１０に複数マーキングされている他のチップＩＤも、同様にしてマーキングされる。また、ウエハーＩＤ３０ａについても同様にして実施可能で、適応することができる。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できる。
【００７７】
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できるので、上述と同様にして実施可能で、本発明を適応することができる。
【符号の説明】
【００７８】
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
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
３０    識別コード
３０ａ  ウエハーＩＤ
３０ｂ  ベース部材
３０ｃ  チップＩＤ
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    インク材送液ユニット
３３    インク材塗布ノズル
３５    溝埋め材
３５ａ  吐出された溝埋め材
３５ｂ  積層された溝埋め材
３６    溝埋め材送液ユニット
３７    溝埋め材塗布ノズル
４０    カメラ
４１    照明の光量調節ユニット
８０    フィルム
８１    ダイシングブレード
８２    溝部
８３    飛散物
８５    一部脱落したドット部
８６    倒れたドット部
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
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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