(57)【要約】  【課題】  本発明の目的は、面倒な管理や清掃作業を伴うことなく、また、スクラッチ屑の大きさや形状に依らず、スクラッチ屑で良品半導体チップを汚染する心配がないスクラッチマーカ及びスクラッチマーキング方法を提供することである。  【解決手段】  本発明のスクラッチマーカ１０１は、シリンダ部２に支持されたニードル３と、ニードル３を前方に突き出す動きをする鉄心で作られた駆動棒４と、駆動棒４に電磁力による駆動力を与える駆動用コイル部５と、ニードル３を駆動棒４方向に押付けているスプリング６と、本発明の特徴であるニードル３を軸中心に回転させる小型モータ１０２とがフレーム部７に組み込まれて構成されている。【選択図】図１
2006019314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ表面に、電気特性不良あるいは外観不良であることを示す識別マークとしてのスクラッチマークを付けるスクラッチマーカであって、少なくとも、その先端で半導体チップ表面を削り取ってスクラッチマークを付けるニードルと、前記ニードルを軸方向に突出させたり、後退させたりするニードル直線動作機構と、前記ニードルを軸中心に回転させるニードル回転動作機構とを備え、前記直線動作と前記回転動作とを組合せてスクラッチマークを付けることを特徴とするスクラッチマーカ。
【請求項２】
前記組合せ動作は、前記ニードルを前記半導体チップに向けて突出させ、前記ニードル先端を前記半導体チップ表面に当接させた後も、さらに、前記半導体チップ表面上を一定量、前方にスライド動作させることで前記半導体チップ表面を削り取ってスクラッチマークを形成する第１の直線動作と、次に、前記スライド動作の終点で前記ニードルを軸中心に回転させ、前記ニードル先端に付着した、前記スライド動作により発生したスクラッチ屑を、前記半導体チップ表面に擦り付けて清掃除去する回転動作と、次に、前記ニードルを後退させ、前記ニードル先端を前記半導体チップ表面上を後方にスライド動作させた後、前記半導体チップ表面から離間させるニードル後退動作とで成ることを特徴とする請求項１に記載のスクラッチマーカ。
【請求項３】
前記組合せ動作は、前記ニードルを前記半導体チップに向けて突出させ、前記ニードル先端を前記半導体チップ表面に当接させた後も、さらに、前記半導体チップ表面上を一定量、前方にスライド動作させることで前記半導体チップ表面を削り取ってスクラッチマークを形成する第１の直線動作と、次に、前記ニードルを後退させ、前記ニードル先端を前記半導体チップ表面上を後方にスライド動作させた後、前記半導体チップ表面から離間させるニードル後退動作と、少なくとも前記前方及び後方へのスライド動作中、前記ニードルを軸中心に回転させ、前記ニードル先端に付着した、前記スライド動作により発生したスクラッチ屑を、前記半導体チップ表面に擦り付けて清掃除去する回転動作とで成ることを特徴とする請求項１に記載のスクラッチマーカ。
【請求項４】
前記回転動作の回転数は、少なくとも、半回転以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスクラッチマーカ。
【請求項５】
前記回転動作の回転方向は、ニードル後方から見て、時計回り方向、または、反時計回り方向のいずれか一方向に回転する回転動作であり、順次、スクラッチマークを付ける半導体チップ毎に交互に反転することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスクラッチマーカ。
【請求項６】
半導体チップ表面に、電気特性不良あるいは外観不良であることを示す識別マークとしてのスクラッチマークを付けるスクラッチマーキング方法であって、少なくとも、その先端で半導体チップ表面を削り取ってスクラッチマークを付けるニードルを軸方向に突出させたり、後退させたりするニードル直線動作と、前記ニードルを軸中心に回転させるニードル回転動作とを組合せてスクラッチマークを付けることを特徴とするスクラッチマーキング方法。
【請求項７】
前記組合せ動作は、前記ニードルを前記半導体チップに向けて突出させ、前記ニードル先端を前記半導体チップ表面に当接させた後も、さらに、前記半導体チップ表面上を一定量、前方にスライド動作させることで前記半導体チップ表面を削り取ってスクラッチマークを形成する第１の直線動作と、次に、前記スライド動作の終点で前記ニードルを軸中心に回転させ、前記ニードル先端に付着した、前記スライド動作により発生したスクラッチ屑を、前記半導体チップ表面に擦り付けて清掃除去する回転動作と、次に、前記ニードルを後退させ、前記ニードル先端を前記半導体チップ表面上を後方にスライド動作させた後、前記半導体チップ表面から離間させるニードル後退動作とで成ることを特徴とする請求項６に記載のスクラッチマーキング方法。
【請求項８】
前記組合せ動作は、前記ニードルを前記半導体チップに向けて突出させ、前記ニードル先端を前記半導体チップ表面に当接させた後も、さらに、前記半導体チップ表面上を一定量、前方にスライド動作させることで前記半導体チップ表面を削り取ってスクラッチマークを形成する第１の直線動作と、次に、前記ニードルを後退させ、前記ニードル先端を前記半導体チップ表面上を後方にスライド動作させた後、前記半導体チップ表面から離間させるニードル後退動作と、少なくとも前記前方及び後方へのスライド動作中、前記ニードルを軸中心に回転させ、前記ニードル先端に付着した、前記スライド動作により発生したスクラッチ屑を、前記半導体チップ表面に擦り付けて清掃除去する回転動作とで成ることを特徴とする請求項６に記載のスクラッチマーキング方法。
【請求項９】
前記回転動作の回転数は、少なくとも、半回転以上であることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のスクラッチマーキング方法。
【請求項１０】
前記回転動作の回転方向は、ニードル後方から見て、時計回り方向、または、反時計回り方向のいずれか一方向に回転する回転動作であり、順次、スクラッチマークを付ける半導体チップ毎に交互に反転することを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のスクラッチマーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ表面に、電気特性不良あるいは外観不良であることを示す識別マークとしてのスクラッチマークを付けるスクラッチマーカ及びスクラッチマーキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクラッチマーカの一例の側面図を図５に示す。尚、図５（ａ）は、ニードルが後退した状態（待機状態）を示し、図５（ｂ）は、ニードルが突出した状態（スクラッチ動作状態）を示す。
【０００３】
従来のスクラッチマーカ１は、シリンダ部２に支持されたニードル３と、ニードル３を前方に突き出す動きをする鉄心で作られた駆動棒４と、駆動棒４に電磁力による駆動力を与える駆動用コイル部５と、ニードル３を駆動棒４方向に押付けているスプリング６とがフレーム部７に組み込まれて構成されている。
【０００４】
そして、図５（ａ）に示すように、待機状態では、駆動用コイル部５に電流を流していないため、ニードル３はスプリング６の反発力により駆動棒４方向に押付けられ、シリンダ部２に後退した状態となる。
【０００５】
また、図５（ｂ）に示すように、スクラッチ動作状態では、駆動用コイル部５に電流を流すことで駆動棒４にスプリング６の反発力よりも大きな電磁力が加わり、ニードル３はシリンダ部２から突出した状態となる。
【０００６】
次に、このようなスクラッチマーカ１で、所定位置に載置された不良半導体チップに形成された電極パッドにスクラッチマークを付ける動作の詳細を図６を用いて説明する。尚、図６は、ニードル先端の動作を示す部分拡大図である。
【０００７】
先ず、駆動用コイル部をＯＮにして、ニードル３を電極パッド８に向けて突出させる。この突出動作により、図６（ａ）に示すように、ニードル３先端は電極パッド８表面に当接する。
【０００８】
そして、ニードル３先端は当接後もさらに、図６（ｂ）に示すように、一定量だけ電極パッド８表面上を前方にスライド動作する。このスライド動作により、電極パッド８表面が削り取られてスクラッチマーク９が形成される。
【０００９】
尚、スライド動作の際に、ニードル３先端が電極パッド８に過剰なストレスを加えないように、ニードル３は電極パッド８に対して一定の傾斜角で配置してある。また、スライド量がスクラッチ長さとなるため、予め、所望のスクラッチ長さが得られるように、ニードル３の動作ストロークやニードル３先端と電極パッド８との間隔が設定されている。
【００１０】
次に、図６（ｃ）に示すように、駆動用コイル部をＯＦＦにして、スプリングの反発力を利用してニードル３をシリンダ部に後退させる。この後退動作により、ニードル３先端は、電極パッド８表面上を後方にスライド動作した後、電極パッド８表面から離間する。
【００１１】
順次、次の不良半導体チップ（図示せず）を所定位置に載置し、上記の一連のスクラッチマーキング動作を繰返しスクラッチマークを付けていく。
【００１２】
しかしながら、従来のスクラッチマーカ１及びスクラッチマーキング方法には以下の問題があった。上述したようにスクラッチマーク９は、電極パッド８表面の一部を削り取って形成するため、削り取られた電極パッド８が不所望なスクラッチ屑１０となって発生することは避けられなかった。また、電極パッド８の材料としては、例えばＡｕやＡｌなどが用いられる場合が多く、これらの金属は比較的軟らかい上に一定の粘性を有しているため、発生したスクラッチ屑１０は、ニードル３先端に一定の付着力で付着した。そして、この付着物は、スクラッチマーキング作業を繰返すうち、徐々にニードル３先端の同一箇所に成長していった。そして、ある大きさに成長すると自重や動作中の振動で落下して良品半導体チップ（図示せず）を汚染するおそれがあった。
【００１３】
また、このことは、スクラッチマーク９の視認性を向上させるためにニードル径を太くしようとすると、当然、それに伴って、スクラッチ屑１０が大きくなるため、ニードル径の太化の阻害要因でもあった。
【００１４】
このようなスクラッチ屑１０に対する１つの対策として、図７に示すような改善されたスクラッチマーカが提案されている。尚、図７は、改善されたスクラッチマーカの側面図及び部分拡大図である。
【００１５】
改善されたスクラッチマーカ２０は、ニードル３先端付近に、末端を真空ポンプ２１に接続した吸引ノズル２２を備えており、スクラッチ屑１０を吸引除去しながらスクラッチマーキング作業する構成となっている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】実開平３−３９８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、このような吸引ノズル２２を備えたスクラッチマーカ２０においても、ニードル３先端に付着し成長したスクラッチ屑１０は、その大きさや形状が様々であるため、必ずしも、吸引ノズル２２で吸引除去できるとは限らなかった。また、例え、吸引できても、吸引ノズル２２内部で詰まって吸引力の低下を招くおそれがあるため、吸引力を管理したり、吸引ノズル２２内部の定期的清掃をしてやる必要があった。また、ニードル径の太化によってスクラッチ屑１０が大きくなると、それに伴って吸引ノズル径も大きくしてやる必要があった。
【００１７】
本発明の目的は、面倒な管理や清掃作業を伴うことなく、また、スクラッチ屑の大きさや形状に依らず、スクラッチ屑で良品半導体チップを汚染する心配がないスクラッチマーカ及びスクラッチマーキング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のスクラッチマーカは、半導体チップ表面に、電気特性不良あるいは外観不良であることを示す識別マークとしてのスクラッチマークを付けるスクラッチマーカであって、少なくとも、その先端で半導体チップ表面を削り取ってスクラッチマークを付けるニードルと、ニードルを軸方向に突出させたり、後退させたりするニードル直線動作機構と、ニードルを軸中心に回転させるニードル回転動作機構とを備え、直線動作と回転動作とを組合せてスクラッチマークを付けることを特徴とするスクラッチマーカである。
【００１９】
本発明のスクラッチマーキング方法は、半導体チップ表面に、電気特性不良あるいは外観不良であることを示す識別マークとしてのスクラッチマークを付けるスクラッチマーキング方法であって、少なくとも、その先端で半導体チップ表面を削り取ってスクラッチマークを付けるニードルを軸方向に突出させたり、後退させたりするニードル直線動作と、ニードルを軸中心に回転させるニードル回転動作とを組合せてスクラッチマークを付けることを特徴とするスクラッチマーキング方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のスクラッチマーカ及びスクラッチマーキング方法によると、一連のスクラッチマーキング動作中に、ニードル先端を半導体チップ表面に一定圧力で接触させた状態で回転動作させ、付着したスクラッチ屑をその都度、ある程度、清掃除去し、ニードル先端の同一箇所にスクラッチ屑が過大成長することを防止するため、成長したスクラッチ屑が落下して良品半導体チップを汚染する心配がない。
【００２１】
また、吸引ノズルを設ける構成の場合のように、スクラッチ屑の大きさや形状に依存することがなく、面倒な吸引力の管理や吸引ノズルの清掃作業などを伴うことがない。
【００２２】
また、視認性向上のためにニードル径を太化してスクラッチ屑が大きくなっても、同様の効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、スクラッチ屑がニードル先端に付着し成長して、自重や動作中の振動で落下して良品半導体チップを汚染することを防止するという目的を、一連のスクラッチマーキング動作中に、ニードル先端を半導体チップ表面に一定圧力で接触させた状態で回転動作させ、付着したスクラッチ屑をその都度、ある程度、清掃除去するようにすることで実現した。
【実施例】
【００２４】
本発明のスクラッチマーカの一例の側面図を図１に示す。尚、図１（ａ）は、ニードルが後退した状態（待機状態）を示し、図１（ｂ）は、ニードルが突出した状態（スクラッチ動作状態）を示す。
【００２５】
本発明のスクラッチマーカ１０１は、シリンダ部２に支持されたニードル３と、ニードル３を前方に突き出す動きをする鉄心で作られた駆動棒４と、駆動棒４に電磁力による駆動力を与える駆動用コイル部５と、ニードル３を駆動棒４方向に押付けているスプリング６と、本発明の特徴であるニードル３を軸中心に回転させる小型モータ１０２とがフレーム部７に組み込まれて構成されている。
【００２６】
また、小型モータ１０２は、正転・逆転可能なパルスモータであり、一般的な動力伝達手段としての、プーリ及びベルト、あるいは、幾つかの駆動歯車及び遊星歯車などにより、ニードル３に回転運動を伝達できるようになっている。
【００２７】
そして、図１（ａ）に示すように、待機状態では、駆動用コイル部５に電流を流していないため、ニードル３はスプリング６の反発力により駆動棒４方向に押付けられ、シリンダ部２に後退した状態となる。
【００２８】
また、図１（ｂ）に示すように、スクラッチ動作状態では、駆動用コイル部５に電流を流すことで駆動棒４にスプリング６の反発力よりも大きな電磁力が加わり、ニードル３はシリンダ部２から突出した状態となる。
【００２９】
次に、このようなスクラッチマーカ１０１で、所定位置に載置された不良半導体チップに形成された電極パッドにスクラッチマークを付ける動作の詳細を図２，図３を用いて説明する。尚、図２，図３は、ニードル先端の動作を示す部分拡大図である。
【００３０】
先ず、駆動用コイル部をＯＮにして、ニードル３を電極パッド８に向けて突出させる。この突出動作により、図２（ａ）に示すように、ニードル３先端は電極パッド８表面に当接する。
【００３１】
そして、ニードル３先端は当接後もさらに、図２（ｂ）に示すように、一定量だけ電極パッド８表面上を前方にスライド動作する。このスライド動作により、電極パッド８表面が削り取られてスクラッチマーク９が形成される。このとき、ニードル３先端には、不所望なスクラッチ屑１０が付着する。
【００３２】
尚、スライド動作の際に、ニードル３先端が電極パッド８に過剰なストレスを加えないように、ニードル３は電極パッド８に対して一定の傾斜角で配置してある。また、スライド量がスクラッチ長さとなるため、予め、所望のスクラッチ長さが得られるように、ニードル３の動作ストロークやニードル３先端と電極パッド８との間隔が設定されている。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように、ニードル３先端をスライド動作の終点に留めたまま（駆動用コイル部をＯＮにしたまま）、小型モータ１０２を作動させ、ニードル３を軸中心に例えば、ニードル後方から見て時計回り方向に１回転、回転させる。
【００３４】
このように、ニードル３先端を電極パッド８表面に一定圧力で接触させた状態で回転動作させることで、ニードル３先端に付着したスクラッチ屑を粘性のある電極パッド８に擦り付けて、ある程度、清掃除去する。
【００３５】
そして、この回転動作の結果、ニードル３先端に付着したスクラッチ屑１０は、強固な固着力を有する薄い電極材料層１０３となり、繰返しスクラッチマーキング作業をしても過大に成長したり、自重や動作中の振動で落下したりすることがなく、良品半導体チップを汚染する心配がない。
【００３６】
また、このような方法によると、スクラッチ屑の大きさや形状に係らず、ニードル３先端に付着したスクラッチ屑の清掃除去ができる。また、スクラッチマーク９の視認性を向上させるために、ニードル径を太くし、スクラッチ屑が大きくなった場合であっても、特に、部品交換などすることなく同様の効果を得ることができる。
【００３７】
次に、図３（ｄ）に示すように、駆動用コイル部をＯＦＦにして、スプリングの反発力を利用してニードル３をシリンダ部に後退させる。この後退動作により、ニードル３先端は、電極パッド８表面上を後方にスライド動作した後、電極パッド８表面から離間する。
【００３８】
順次、次の不良半導体チップ（図示せず）を所定位置に載置し、上記の一連のスクラッチマーキング動作を繰返しスクラッチマークを付けていく。
【００３９】
尚、上記では、ニードル３の回転方向を時計回り方向に一定して回転することで説明したが、順次、不良半導体チップ毎に交互に反転させるようにするとニードル３先端に付着したスクラッチ屑１０を偏りなく均一に清掃除去できて好適である。
【００４０】
また、上記では、ニードル３の回転数を１回転としたが、特にこれに限るものではなく、少なくとも、半回転以上あれば、ある程度の清掃除去効果は期待できる。また、装置インデックスの低下を抑制するためには、極力、少ない回転数に設定することが望ましい。
【００４１】
また、さらに、装置インデックスの低下を抑制する方法としては、ニードル３をスライド動作の終点に留めた状態で回転動作させるのではなく、図４に示すように、少なくとも、ニードル３先端の前方及び後方へのスライド動作中に連動してニードル３を軸中心に回転させるようにしてもよい。尚、図４（ａ）はニードル３が回転動作しながら前方へスライド動作する様子を示す部分拡大図であり、図４（ｂ）はニードル３が回転動作しながら後方へスライド動作する様子を示す部分拡大図である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、一連のスクラッチマーキング動作中に、ニードル先端を半導体チップ表面に一定圧力で接触させた状態で回転動作させ、付着したスクラッチ屑をその都度、ある程度、清掃除去することで、ニードル先端に付着したスクラッチ屑が成長し落下して良品半導体チップを汚染することを防止したスクラッチマーカ及びスクラッチマーキング方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のスクラッチマーカの一例の側面図
【図２】本発明のニードル先端の動作を示す部分拡大図
【図３】本発明のニードル先端の動作を示す部分拡大図
【図４】本発明のニードルが回転動作しながら前方及び後方へスライド動作する様子を示す部分拡大図
【図５】従来のスクラッチマーカの一例の側面図
【図６】従来のニードル先端の動作を示す部分拡大図
【図７】改善されたスクラッチマーカの側面図及び部分拡大図
【符号の説明】
【００４４】
１    従来のスクラッチマーカ
２    シリンダ部
３    ニードル
４    駆動棒
５    駆動用コイル部
６    スプリング
７    フレーム部
８    電極パッド
９    スクラッチマーク
１０    スクラッチ屑
２０    改善されたスクラッチマーカ
２１    真空ポンプ
２２    吸引ノズル
１０１    本発明のスクラッチマーカ
１０２    小型モータ
１０３    電極材料層
【図１】
2006019314.tif 000003
【図２】
2006019314.tif 000004
【図３】
2006019314.tif 000005
【図４】
2006019314.tif 000006
【図５】
2006019314.tif 000007
【図６】
2006019314.tif 000008
【図７】
2006019314.tif 000009