(57)【要約】【課題】半導体チップの側面にマーキングを行うことが可能である。【解決手段】ダイシング工程によって個片化された半導体チップが延伸性のダイシングテープ72に粘着固定されている状態からダイシングテープを伸張するダイシングテープ延伸工程と、半導体チップ78-1の側面78-1Sにレーザマーカー74から出力されるレーザ光束76によってIDパターンを書き込むレーザマーキング工程とを含むマーキング方法である。隣接する半導体チップの間隔Dは、レーザ光束が半導体チップ78-2の上側の主表面の端78-2Tに遮蔽されずに、半導体チップの側面78-1Sに届く値に設定されている。【選択図】図５
2011071149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された複数の半導体チップが粘着固定されている延伸性のダイシングテープの初期の緊張状態から、前記ダイシングテープを再度伸張させるダイシングテープ延伸工程と、
前記半導体チップの側面に、レーザマーカーから出力されるレーザ光束によってID(identification)パターンを書き込むレーザマーキング工程と
を含むことを特徴とするマーキング方法。
【請求項２】
前記ダイシングテープ延伸工程は、隣接する前記半導体チップの間隔Dが少なくとも次式(A)で与えられる値に到達するまで前記ダイシングテープを延伸させることを特徴とする請求項1に記載のマーキング方法。
D＝T/tanθ        （A）
ここで、Tは前記半導体チップの底面に直交する該半導体チップの厚みであり、θは前記半導体チップの底面と前記レーザ光束の伝播方向とのなす角度である。
【請求項３】
半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化され、かつ延伸性のダイシングテープに粘着固定されている状態にある複数の半導体チップから一つの半導体チップを選定し、該選定された半導体チップを、前記ダイシングテープの該半導体チップとは反対側から突き出し具によって突き出す半導体チップ突き出し工程と、
突き出された前記半導体チップの側面に、レーザマーカーから出力されるレーザ光束によってID(identification)パターンを書き込むレーザマーキング工程と
を含むことを特徴とするマーキング方法。
【請求項４】
半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化され、かつ延伸性のダイシングテープに粘着固定されている状態にある複数の半導体チップから一つの半導体チップを選定し、該選定された半導体チップを、前記ダイシングテープの該半導体チップとは反対側から突き出し具によって突き出す半導体チップ突き出し工程と、
突き出された前記半導体チップの側面に、インクジェットヘッドから出射されるインクジェットによってID(identification)パターンを書き込むインクジェットマーキング工程と
を含むことを特徴とするマーキング方法。
【請求項５】
半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された半導体チップを粘着固定しているダイシングテープを保持するフレームと、
該フレームが固定され、該フレームを前記ダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつ該フレームを前記平面に垂直な回転軸の周りに回転させるフレーム固定台と、
前記半導体チップの側面にID(identification)パターンを書き込むためのレーザ光束を出力するレーザマーカーと、
該レーザマーカーに固定された反射部材と
を具え、
前記反射部材で反射されたレーザ光束を、前記半導体チップの側面に照射する構成とされていることを特徴とするマーキング装置。
【請求項６】
半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された半導体チップを粘着固定しているダイシングテープを保持するフレームと、
該フレームが固定され、該フレームを前記ダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつ該フレームを前記平面に垂直な回転軸の周りに回転させるフレーム固定台と、
前記半導体チップの側面にID(identification)パターンを書き込むためのレーザ光束を出力するレーザマーカーと、
前記半導体チップから選定された一つの半導体チップを、前記ダイシングテープの側からダイシングテープを介して突き出す突き出し具と
を具えることを特徴とするマーキング装置。
【請求項７】
半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された半導体チップを粘着固定しているダイシングテープを保持するフレームと、
該フレームが固定され、該フレームを前記ダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつ該フレームを前記平面に垂直な回転軸の周りに回転させるフレーム固定台と、
前記半導体チップの側面にID(identification)パターンを書き込むためのインクジェットを出射するインクジェットヘッドと、
前記半導体チップから選定された一つの半導体チップを、前記ダイシングテープの側からダイシングテープを介して突き出す突き出し具と
を具えることを特徴とするマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体チップの製造履歴等の情報を記録するID(identification)パターンを半導体チップにマーキングする方法及びこの方法を実現するためのマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路等の半導体チップが、使用中にその動作性能が変化した場合、あるいは故障した場合には、その原因を解明することが求められる。また、半導体チップを実装しているパッケージの表面に偽りの表記がなされ、半導体チップが偽装されている恐れがあり得ることも指摘されている。
【０００３】
これらの場合に対処するには、半導体チップがパッケージングされて実装された半導体装置等の製造履歴等が追跡可能な状態にされていることが必要で、このために半導体装置等の製造段階で半導体チップに製造業者名、製造履歴等の情報をマーキングする技術が重要視されている。
【０００４】
半導体チップは、半導体基板（半導体ウエハということもある。）の状態でフォトリソグラフィー、ドーピング、エッチング等の複数の製造工程を経て、規則正しく格子状に配列された半導体チップ構造体としてまず形成され、これらの半導体チップ構造体をダイシング工程によって個片化することによって製造される。ダイシング工程に続いて、個片化されて形成された半導体チップのそれぞれに対してプロービングが行われ、良品である半導体チップが選別されて商品化される。
【０００５】
そこで、半導体チップのそれぞれに対して、製造業者名、製造履歴、製造中におけるウエハ上での存在位置、及びプロービング時に測定された特性データ等の情報をマーキングすることが提唱されている。例えば、半導体チップの主表面に2次元コードの形式でレーザを用いてこれらの情報をマーキングする手法が開示されている（例えば、特許文献1参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２５２１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来は、マーキングを例えば次のように行っていた。半導体基板に半導体チップ構造体を形成する最終段階で、半導体チップ構造体の表面に２次元コードの形式でレーザを用いてマーキングを行う。その後ダイシング工程が実行され個片化されて形成された半導体チップを形成する。あるいは、半導体チップ構造体が作り込まれた半導体ウエハに対してダイシング工程を実行して半導体チップに個片化し、レーザ等を利用して半導体チップのそれぞれの表面に２次元コードの形式でレーザを用いてマーキングを行う。
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献1等に開示されている方法によって半導体チップの主表面にマーキングを行うためには、この主要面にマーキングをする領域（以後、マーキング領域ということもある。）を確保しておく必要がある。マーキング領域を確保するために半導体チップが大型化し、一枚の半導体基板で形成可能な半導体チップの数が少なくなり、半導体チップのコストが高くなる。
【０００９】
因みに、半導体チップを個別にダイシングテープから剥がして取り出し、半導体チップの側面にレーザマーカーでIDパターンを書き込むという手法を取ることも可能である。しかしながら、一般に、レーザマーキング工程に引き続いてプロービングが行われ良品が選択されて、この良品を用いて半導体素子として組み立てるためのワイヤーボンディング工程等が実行される。これら一連の工程を効率よく実行するには、レーザマーキング工程の段階では半導体チップを個別にダイシングテープから剥がして取り出すという手段を講じないのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この出願の発明者は、マーキング領域を半導体チップの側面に設ければ、半導体チップの大きさを変更する必要がなく、マーキングを施すことによる半導体チップの製造コストの上昇には結びつかないことを確信した。
【００１１】
従って、この発明の目的は、半導体チップの側面にマーキングを行うことが可能であるマーキング方法及びマーキング装置を提供することにある。
【００１２】
この発明の他の目的は、半導体チップを個別にダイシングテープから剥がして取り出さずに、半導体チップの側面にレーザマーカーでIDパターンを書き込むマーキング方法及びマーキング装置を提供することにある。
【００１３】
上述の目的を達成するため、この発明のマーキング方法は、以下の特徴を具えている。
【００１４】
この発明の第1のマーキング方法は、ダイシングテープ延伸工程と、レーザマーキング工程とを含んで構成される。
【００１５】
ダイシングテープ延伸工程は、半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された複数の半導体チップが粘着固定されている延伸性のダイシングテープの初期の緊張状態から、ダイシングテープを再度伸張させる工程である。
【００１６】
レーザマーキング工程は、半導体チップの側面に、レーザマーカーから出力されるレーザ光束によってIDパターンを書き込む工程である。
【００１７】
この発明の好適な実施形態の第1のマーキング方法において、ダイシングテープ延伸工程は、隣接する半導体チップの間隔Dが少なくとも次式(A)で与えられる値に到達するまでダイシングテープを延伸させるのが好適である。
D＝T/tanθ        （A）
ここで、Tは半導体チップの底面に直交する該半導体チップの厚みであり、θは半導体チップの底面とレーザ光束の伝播方向とのなす角度である。
【００１８】
この発明の第2のマーキング方法は、半導体チップ突き出し工程と、レーザマーキング工程とを含んで構成される。
【００１９】
半導体チップ突き出し工程は、半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化され、かつ延伸性のダイシングテープに粘着固定されている状態にある複数の半導体チップから一つの半導体チップを選定し、選定された半導体チップを、ダイシングテープの半導体チップとは反対側から突き出し具によって突き出す工程である。
【００２０】
レーザマーキング工程は、突き出し工程で突き出された半導体チップの側面に、レーザマーカーから出力されるレーザ光束によってIDパターンを書き込む工程である。
【００２１】
この発明の第3のマーキング方法は、半導体チップ突き出し工程と、インクジェットマーキング工程とを含んで構成される。
【００２２】
半導体チップ突き出し工程は、半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化され、かつ延伸性のダイシングテープに粘着固定されている状態にある複数の半導体チップから一つの半導体チップを選定し、選定された半導体チップを、ダイシングテープの半導体チップとは反対側から突き出し具によって突き出す工程である。
【００２３】
インクジェットマーキング工程は、突き出し工程で突き出された半導体チップの側面に、インクジェットヘッドから出射されるインクジェットによってIDパターンを書き込む工程である。
【００２４】
この発明の第1のマーキング装置は、フレームと、フレーム固定台と、レーザマーカーと、レーザマーカーに固定された反射部材とを具えて構成される。
【００２５】
フレームは、半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された半導体チップを粘着固定しているダイシングテープを保持する。
【００２６】
フレーム固定台は、フレームが固定され、フレームをダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる。
【００２７】
レーザマーカーは、半導体チップの側面にIDパターンを書き込むためのレーザ光束を出力する。
【００２８】
反射部材は、レーザ光束を反射する。
【００２９】
そして、反射部材で反射されたレーザ光束を、半導体チップの側面に照射する構成とされている。
【００３０】
この発明の第2のマーキング装置は、フレームと、フレーム固定台と、レーザマーカーと、突き出し具とを具えて構成される。
【００３１】
フレームは、半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された半導体チップを粘着固定しているダイシングテープを保持する。
【００３２】
フレーム固定台は、フレームが固定され、フレームをダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる。
【００３３】
レーザマーカーは、半導体チップ側面にIDパターンを書き込むためのレーザ光束を出力する。
【００３４】
突き出し具は、半導体チップから選定された一つの半導体チップを、ダイシングテープの側からダイシングテープを介して突き出す。
【００３５】
この発明の第3のマーキング装置は、フレームと、フレーム固定台と、インクジェットヘッドと、突き出し具とを具えて構成される。
【００３６】
フレームは、半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された半導体チップを粘着固定しているダイシングテープを保持する。
【００３７】
フレーム固定台は、フレームが固定され、フレームをダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる。
【００３８】
インクジェットヘッドは、半導体チップの側面にIDパターンを書き込むためのインクジェットを出射する。
【００３９】
突き出し具は、半導体チップから選定された一つの半導体チップを、ダイシングテープの側からダイシングテープを介して突き出す。
【発明の効果】
【００４０】
この発明の第1のマーキング方法によれば、ダイシングテープ延伸工程においてダイシングテープが伸張されて半導体チップの配置間隔が広げられる。半導体チップの配置間隔が広げられると、半導体チップの側面を、隣接する半導体チップの影になることなく、半導体チップの主表面に対して斜め方向から望める（すなわち、見通せる。以下同様）ようになる。従って、この斜め方向から半導体チップの側面に向けて、レーザマーカーから出力されるレーザ光束を入射させれば、隣接する半導体チップに邪魔されずに半導体チップの側面にIDパターンを書き込むことが可能となる。
【００４１】
この発明の第2のマーキング方法によれば、半導体チップ突き出し工程において、マーキングを行う半導体チップが、ダイシングテープの側から突き出し具によってダイシングテープを介して突き出される。これによって、半導体チップの側面が、隣接する半導体チップの影になることなく、半導体チップの主表面に対して斜め方向あるいは半導体チップの側面に対して垂直方向から望めるようになる。従って、この斜め方向から、あるいは半導体チップの側面に対して垂直方向から半導体チップの側面に向けて、レーザマーカーから出力されるレーザ光束を入射させれば、隣接する半導体チップに邪魔されずに半導体チップの側面にIDパターンを書き込むことが可能となる。
【００４２】
この発明の第3のマーキング方法によれば、上述の第2のマーキング方法と同様に、半導体チップの側面が、隣接する半導体チップの影になることなく、半導体チップの主表面の斜め上方あるいは半導体チップの側面に対して垂直方向から望めるようになる。従って、この斜め上方からあるいは半導体チップの側面に対して垂直方向から半導体チップの側面に向けて、インクジェットヘッドから出射されるインクジェットを入射させれば、隣接する半導体チップに邪魔されずに半導体チップの側面にIDパターンを書き込むことが可能となる。
【００４３】
この発明の第1のマーキング装置によれば、ダイシングテープを保持しているフレームを一旦緩めてダイシングテープを伸張することが可能であるので、この発明の第1のマーキング方法におけるレーザマーキング工程が実現される。また、この発明の第1のマーキング装置は、レーザ光束を反射する反射部材を具えているので、レーザマーカーと半導体チップ側面との位置関係に自由度が設けられ、レーザマーキング工程に多様性が導入できる。すなわち、レーザマーカーから出力されるレーザ光束を半導体チップ側面に入射させる角度をこの反射部材によって調整することが可能となり、レーザマーカーを配置する位置に対する制約を低減することが可能であり、マーキング装置の設計自由度が広くなる。更に、反射部材によって反射されたレーザ光束を半導体チップの側面に垂直な方向から入射させることが可能であり、書き込まれるIDパターンの歪みの問題も考慮する必要がない。
【００４４】
この発明の第2のマーキング装置によれば、突き出し具によって突き出し工程が実現され、レーザマーカーによって半導体チップ側面にIDパターンが書き込まれる、第2のマーキング方法におけるレーザマーキング工程が実現される。また、フレーム固定台がダイシングテープ上の半導体チップを、ダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる機能を有しているので、4つの半導体チップ側面のいずれに対してもマーキングを行うことが可能である。
【００４５】
この発明の第3のマーキング装置によれば、インクジェットヘッドを具えているので、この発明の第3のマーキング方法におけるインクジェットマーキング工程が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】半導体チップ構造体が形成されているダイシングされる前の状態の半導体基板の主表面の概略的平面図である。
【図２】IDパターンが半導体チップの主表面に付されている場合及び半導体チップの側面に付されている場合につき、それぞれの場合の利点及び問題点についての説明に供する図であり、（A)及び(B)はそれぞれIDパターンが半導体チップの主表面及び側面に付されている例を示す図である。
【図３】ID読取装置を使って半導体素子に埋め込まれている半導体チップに付されたIDパターンを読み取る様子の説明に供する図である。
【図４】個片化された半導体チップが延伸性のダイシングテープに粘着固定されている状態を概略的に示す図である。
【図５】この発明の実施形態の第1のマーキング方法についての説明に供する図であり、(A)は半導体チップが粘着固定されたダイシングテープの表面に直交する平面で切断して示す切り口の概略的図面であり、(B)は半導体チップの側面にレーザマーカーによってIDパターンを書き込む様子を概略的に示す図である。
【図６】ダイシングテープ延伸工程において、隣接する半導体チップの間隔が幾らになるまでダイシングテープを延伸する必要があるかについての説明に供する図である。
【図７】この発明の実施の形態の第1のマーキング装置の特徴的な構成部分の説明に供する図である。
【図８】この発明の実施形態の第2のマーキング装置及び第2のマーキング方法についての説明に供する図であり、(A)はダイシング工程の終了後の半導体チップが粘着固定された状態の説明に供する図であり、(B)は半導体チップ突き出し工程によって突き出された半導体チップの側面にレーザマーカーによってIDパターンを書き込む様子の説明に供する図である。
【図９】この発明の実施形態の第3のマーキング方法及びこの方法を実現するこの発明の実施形態の第3のマーキング装置についての説明に供する図であり、(A)はインクジェットによって半導体チップの側面にIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図であり、（B)はダイシング工程の終了後の半導体チップが粘着固定された状態の説明に供する図であり、（C)は半導体チップ突き出し工程によって突き出された半導体チップの側面にインクジェットヘッドによってIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図である。
【図１０】半導体チップの底面を傾けた状態でIDパターンを書き込むことが可能であるマーキング装置についての説明に供する図であり、(A)は頂点面が斜めに形成された突き出し具の概略的断面形状を示す図であり、(B)は図(A)に示す突き出し具を利用して突き出された半導体チップの側面にインクジェットヘッドによってIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図であり、(C)は頂点面が半球面状に形成された突き出し具を利用して突き出された半導体チップの側面にインクジェットヘッドによってIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図である。
【図１１】IDパターン確認装置の説明に供する図であり、(A)は頂点面がダイシングテープの主表面に対して平行に加工された突き出し具を具えるIDパターン確認装置の説明に供する図であり、(B)は頂点面がダイシングテープの主表面に対して傾いて加工された突き出し具を具えるIDパターン確認装置の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
この発明の産業上の価値についての理解に資するため、まず、図1〜図4を参照して、この発明の実施の形態のマーキング方法及びマーキング装置が着想されるまでの経緯及び解決すべき技術的課題について説明する。そして、図5から図11を参照して、この発明の実施の形態のマーキング方法及びマーキング装置につき説明する。
【００４８】
各図は、この発明の実施の形態に係る一構成例を図示するものであり、この発明の実施の形態が理解できる程度に各構成要素の断面形状や配置関係等を概略的に示しているに過ぎず、この発明の実施の形態を図示例に限定するものではない。特に、図を分かり易くするため半導体チップの厚みを強調して示してある。また、各図において同様の構成要素については、同一の番号を付して示し、その重複する説明を省略することもある。
【００４９】
＜IDパターンの形成及びその利用形態＞
まず、図1を参照して、半導体チップ構造体が形成された半導体基板がダイシング工程で個片化され半導体チップが形成される状況につき説明する。そして、この半導体チップにIDパターンが付されるマーキング領域を確保するために発生する問題点を明らかにする。図1は、半導体チップ構造体が形成された、ダイシングされる前の状態の半導体基板の主表面の概略的平面図である。
【００５０】
図1には一例として、全部で32個の同一構造の半導体チップ構造体12が規則正しく格子状に配列されて形成されている半導体基板10を示してあるが、実際にはこれより遥かに多くの半導体チップ構造体が形成された半導体基板がダイシングされ、半導体チップが製造されている。ダイシングされる箇所は、図1に示す半導体チップ構造体12を区分けするために必要とする通路部分である。例えば、通路部分13が縦方向の通路部分の一例であり、通路部分15が横方向の通路部分の一例である。
【００５１】
各半導体チップ構造体12の主表面にはIDパターン14が付されている。図1では、IDパターン14の一例を円で囲って拡大して示してある。このIDパターン14が付された領域がマーキング領域である。このマーキング領域を確保するために半導体チップ構造体12が占める広さが広くなり製造される半導体チップが大型化する。これにより、半導体基板10に収まり切る半導体チップ構造体12の個数が少なくなる。このため、一枚の半導体基板に形成可能である半導体チップの数が少なくなり半導体チップのコストが高くなる。
【００５２】
図2(A)及び図2(B)を参照して、IDパターンが半導体チップの主表面に付されている場合及び半導体チップの側面に付されている場合について説明する。図2(A)及び図2(B)は、それぞれIDパターンが半導体チップの主表面及び側面に付されている例を示す図である。
【００５３】
図2(A)に示す半導体チップ16は、半導体基板20に回路部分22が形成された構成となっており、IDパターン24が主表面に付されている。図2(A)では2次元コード化されたIDパターンが付されている例を示してあるが、これに限らず算用数字及びアルファベットの組み合わせとしてIDパターンが構成されることもある。
【００５４】
一方、図2(B)に示す半導体チップ18は、半導体基板26に回路部分28が形成された構成となっており、主表面にはワイヤボンディングパッド30が形成されており、側面に算用数字及びアルファベットの組み合わせとして構成されたIDパターン32が付されている。ここでは、一例として「SDGAN50-6027」で与えられるIDパターンが付されている場合を示してある。このIDパターンも2次元コード化されたIDパターンとすることは勿論可能である。
【００５５】
図2(A)及び図2(B)において、半導体基板20及び26のそれぞれの回路部分22及び28について見やすいようにハッチングを付してあるが、これは断面を示すものではなく、回路部分22及び28のそれぞれの存在を強調するために付したものである。
【００５６】
回路部分22及び28は、いずれもp型領域及びn型領域等が複雑に入り組んで構成される電子集積回路および配線層を含む部分である。
【００５７】
次に図3を参照して、半導体チップ40がモールド等に埋め込まれて形成される半導体素子42に対して、当該半導体チップ40に書き込まれたIDパターンを読み取る形態について説明する。図3は、ID読取装置44を使って半導体素子42に埋め込まれている半導体チップ40に付されたIDパターンを読み取る様子の説明に供する図である。
【００５８】
図3においては、図2(B)に示した半導体チップ18が半導体チップ40として埋め込まれているものとして示してある。
【００５９】
半導体素子42の外側からは、埋め込まれている半導体チップ40に付されているIDパターンを可視光によって認識することは困難であるが、X線を利用して透視することによって、IDパターンを認識することが可能である。
【００６０】
X線50が半導体素子42に照射され、この半導体素子42に埋め込まれている半導体チップ40に付されているIDパターンが、ID読取装置44によって読み取られる。読み取られたIDパターンは、ID読取装置44が具えているID表示画面46に表示される。ここでは、図2(B)に示した半導体チップが18半導体チップ40として埋め込まれているので、「SDGAN50-6027」で与えられるIDパターンがID表示画面46に表示されている。
【００６１】
仮に、半導体素子42に埋め込まれている半導体チップ40が図2(A)に示した半導体チップ16であれば、2次元コード化されたIDパターン24が読み取られることとなる。この場合、半導体素子42は、図3に示す状態から90°回転させて半導体チップ40(16)の主表面に対して垂直にX線50が入射するように配置する。
【００６２】
このようにして、半導体チップ16に付されているIDパターン24を読み取ると、IDパターン24と半導体チップ16が具える回路部分22の画像とが重なり合い、IDパターン24は非常に認識しにくくなる。一方、半導体素子42に埋め込まれている半導体チップ40が図2(B)に示した半導体チップ18であれば、IDパターン32と半導体チップ18が具える回路部分28の画像とは重なり合うことはなく、IDパターン32は非常に認識しやすいという利点がある。
【００６３】
ところで、半導体チップのマーキング領域へのマーキングは、図4を参照して以下説明するように、従来次のように行われている。
【００６４】
図4を参照して、半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された半導体チップ64が延伸性のダイシングテープ62に粘着固定されている状態、及びダイシングテープ62を伸張して隣接する半導体チップの間隔を調整することについて説明する。図4は、個片化された半導体チップ64が緊張状態にあるダイシングテープ62に粘着固定されている状態を概略的に示す図である。
【００６５】
ダイシングテープ62は、一旦伸張されて延伸されると、ほぼその延伸された状態に留まり実質的に収縮しない性質のテープである。また、ダイシングテープ62を延伸させて固定する緊張装置（以後、単にフレームと称することもある。）60は、リング状の内フレームと、この内フレームと同心型のリング状の外フレームとを具えていて、両フレーム間にダイシングテープ62を挟みこんで保持し、両フレームを相対的にリングの中心軸の方向にずらすことによって、ダイシングテープ62を延伸させる従来周知の構造のものである。
【００６６】
フレーム60は、内フレームと外フレームの組み合わせとして構成されるが、図4ではこの構成の詳細については図示を省略してある。フレームの構成の詳細は、後述する図5(A)を参照されたい。図5(A)におけるフレーム70が図4のフレーム60と対応する。図5(A)に示されているフレーム70は、内フレーム70-1と外フレーム70-2との組み合わせとして構成されている。以後の説明において、フレームについては、内フレームと外フレームのみを図示し、フレームが内フレームと外フレームとの組み合わせから構成されることについて省略することもある。
【００６７】
まず、ダイシングテープ62に半導体チップ構造体が作りつけられた半導体基板を貼り付けた後、ダイシングテープ62を内フレーム及び外フレーム間に半導体基板周囲のダイシングテープ端の領域を挟み込み、内フレームに対して外フレームをずらしてダイシングテープ62を緊張させる。
【００６８】
これによって、ダイシングテープ62は、フレーム60で緊張されかつ円形に固定されて実質的に平らな膜状になっている。このダイシングテープ62の表面は半導体基板を粘着固定するために接着剤が塗布されている。ダイシングテープ62の粘着面(表面)に固定された半導体基板（半導体ウエハ）は、この半導体基板に規則正しく格子状に配列されて形成された半導体チップ構造体を区分けしている格子状の通路部分をダイシングソーが通過することによって、半導体チップ構造体が個片化されて半導体チップ64として切り分けられる。
【００６９】
図4は、上述のダイシング工程が終了した時点での個片化された半導体チップ64の配列状況を示している。なお、これら半導体チップ64は、ダイシングテープ62上に平面状に配列されているので、各半導体チップの上面もダイシングテープ62の粘着面と平行な平面内にあり、かつ当該粘着面から同一の高さレベルにある。
【００７０】
隣接する半導体チップの間隔Dは、ダイシングテープ62のフレーム60によって固定されている円周部分をフレーム60内に一様に引き込むことによって、広げることが可能である。すなわち、ダイシングテープ62は延伸性を有しており、ダイシングテープ62に張力を加えることによってダイシング前の初期緊張状態から更に伸張させることができ、それにより、隣接する半導体チップ64の間隔Dが初期の間隔よりも広がることになる。
【００７１】
この発明の実施形態の第1のマーキング方法を実現するには、この間隔Dを一定幅以上に再度広げることが必要となる。
【００７２】
＜この発明の実施形態の第1のマーキング方法＞
図5(A)及び図5(B)を参照して、この発明の実施形態の第1のマーキング方法について説明する。図5(A)及び図5(B)は、この発明の実施形態の第1のマーキング方法についての説明に供する図であり、図5(A)は半導体チップ78-1、78-2等が粘着固定されたダイシングテープの表面に直交する平面で切断して示す切り口の概略的図面であり、図5(B)は半導体チップの側面にレーザマーカーによってIDパターンを書き込む様子を概略的に示す図である。
【００７３】
ダイシング工程が終了すると、図5(A)に示すように、半導体チップは個片化されて半導体チップ間の間隔がDで規則正しくダイシングテープ72の表面に粘着固定された状態となる。図5(A)では、ダイシングテープ72の表面に粘着固定された半導体チップの内、半導体チップ78-1及び78-2を代表して指し示している。
【００７４】
ダイシングテープ72は、直径の小さい内フレーム70-1の外周と直径が大きな外フレーム72-2の内周との間に挟まれて固定されている。ダイシングテープ72は、内フレーム70-1の外周と外フレーム72-2の内周との間で摩擦力によって固定されているので、内フレーム70-1に対して外フレーム70-2をずらすことによって、ダイシングテープ72の固定は緩めることができる。
【００７５】
従って、ダイシングテープ72の固定を緩めた上で、初期の緊張状態にあるダイシングテープ72を内フレーム70-1の外周に沿って再度引き伸ばして、ダイシングテープ72の表面を更に広げ、これに従って粘着固定されている半導体チップの間隔が更に広がる。この状態で再びダイシングテープ72をフレーム70-1と70-2とで挟み直すことで、半導体チップの間隔が広げられた状態でダイシングテープ72が固定される。
【００７６】
ここで、ダイシングテープ72の延伸は、可能であれば一様に延伸してダイシングテープ72の表面を全面にわたって一様に広げることが望ましい。しかしながら、ダイシングテープ72の延伸は、必ずしも一様に行わなくとも、ダイシングテープ72上に固定されている半導体チップ間の間隔Dが、少なくともレーザ光束でマーキングが可能となる間隔に広がっていれば、延伸は一様に行わなくとも良い。
【００７７】
このようにして、ダイシング工程によって個片化された半導体チップが延伸性のダイシングテープ72に粘着固定されている初期の緊張状態から、ダイシングテープ72を再度伸張するダイシングテープ延伸工程が実現される。
【００７８】
図5(B)を参照して、レーザマーカー74によって半導体チップの側面にIDパターンを書き込むレーザマーキング工程について説明する。
【００７９】
ここでは、隣接する第1半導体チップ78-1と第2半導体チップ78-2とを取り上げて説明するが、この説明は、これ以外のいずれの半導体チップに対しても当てはまる。
【００８０】
第1半導体チップ78-1の側面78-1Sにレーザマーカー74から出力されるレーザ光束76によってIDパターンを書き込むレーザマーキング工程において、レーザ光束76の入力方向が図5(B)に示す方向Aとなるようにレーザマーカー74が設置されている場合を想定する。ここで、レーザ光束76は、第1半導体チップ78-1及び第2半導体チップ78-2の上側の底面78-1U、78-2Uとレーザ光束76の入力方向とのなす角がθとなる方向で第1半導体チップ78-1の側面78-1Sに入力される。この場合、ダイシングテープ72が初期の緊張状態にある場合の半導体チップ間隔Dであると、レーザ光束76は第2半導体チップ78-2の上側の底面78-2Uの端78-2Tに遮蔽されて第1半導体チップ78-1の側面78-1Sの全面には行き渡らない。
【００８１】
従って、このダイシングテープ72の初期の緊張状態では、レーザ光束76が隣接する第2半導体チップ78-2に邪魔されること無く到達する範囲内で、IDパターンを第1半導体チップ78-1の側面78-1Sに書き込むことが可能となるにすぎない。この場合、書き込める面積が狭くなるため、書き込める情報量が少なくなる。
【００８２】
一方、ダイシングテープ72が初期の緊張状態にある場合において、第1半導体チップ78-1及び第2半導体チップ78-2のそれぞれの上側の底面78-1U、78-2Uとレーザ光束76の入力方向とのなす角θが上述の方向Aよりも大きくなる方向Bとなるようにレーザマーカー74を設置する場合を想定する。この場合は、レーザ光束76は第1半導体チップ78-1の側面78-1Sの全面に行き渡る。すなわち、IDパターンを第1半導体チップ78-1の側面78-1Sの全面に書き込むことが可能となる。
【００８３】
しかしながら、レーザ光束76の第1半導体チップ78-1の側面78-1Sへの入射角度が大きくなると、レーザ光束76の反射量が大きくなり書き込みが困難となる。その上、書き込まれるIDパターンの歪みが大きくなるので、この歪みを是正するための何らかの処置をする必要がある。例えば、歪みを是正するために、書き込むパターンを予めこの歪みを補償するように入射させるIDパターンを変換しておく等の工夫を必要とする。
【００８４】
第1半導体チップ78-1及び第2半導体チップ78-2の上側の底面78-1U、78-2Uとレーザ光束76の入力方向とのなす角がθとなるようにレーザマーカー74が設置されている場合、IDパターンの歪の是正のための措置を何ら講じないで第1半導体チップ78-1の側面78-1SにIDパターンを書き込めば、書き込まれるIDパターンは、底面78-1Uに平行な方向に対して側面78-1Sの深さ方向（底面78-1Uに垂直な方向）に1/cosθ倍だけ引き伸ばされて歪んだ画像が書き込まれる。そこで、この歪みを是正するには、予め側面78-1Sに書き込むIDパターンを側面78-1Sの深さ方向に対してcosθ倍された変換画像を書き込むように設定しておけば良い。
【００８５】
レーザマーキング工程における、レーザマーカー74による第1半導体チップ78-1の側面78-1SへのIDパターンの書き込みは、周知のレーザマーカーを適宜利用することが可能である。レーザマーカーは、パルスレーザを具えて構成されており、このパルスレーザから出力されるパルスレーザ光束をポリゴンミラー等で操作することによって、パルスレーザ光束を第1半導体チップ78-1の側面78-1Sを走査しながらIDパターンを印字する機能を有している。
【００８６】
図6を参照して、第1半導体チップ78-1及び第2半導体チップ78-2のそれぞれの上側の底面78-1U、78-2Uとレーザ光束76の入力方向とのなす角が図5(A)及び図5(B)で説明したのと同様に、θとなるようにレーザマーカー74が設置されている場合、隣接する半導体チップの間隔Dを少なくともどれだけの値になるまでダイシングテープを延伸する必要があるかを説明する。図6は、ダイシングテープ延伸工程において、隣接する半導体チップの間隔Dがどの程度の距離になるまでダイシングテープを延伸する必要があるかについての説明に供する図である。
【００８７】
ここで、第1半導体チップ78-1及び第2半導体チップ78-2の厚みはTであるとし、ダイシング工程の終了時点での、初期の緊張状態にあるダイシングテープ72上に存在する第2半導体チップ78-2は、図6に示すように78-2(A)で示す位置にあるものとする。
【００８８】
ダイシング工程の終了時点での隣接する半導体チップの間隔がDaであるとすると、レーザマーカー74から出力されるレーザ光束76が光線Pで与えられる位置にあり、レーザ光束76は第2半導体チップ78-2の上側の底面78-2Uの端78-2Tに遮蔽されて第1半導体チップ78-1の側面78-1Sに届かない。そして、ダイシングテープ72を更に伸張させることによって、第2半導体チップ78-2が第1半導体チップ78-1に対して移動して78-2(B)で示す位置に移動するものとする。第2半導体チップ78-2が78-2(B)で示す位置にあるとき、マーキングされる側の第1半導体チップ78-1とこの第1半導体チップ78-1に隣接する第2半導体チップ78-2との間隔をDbとする。
【００８９】
第2半導体チップ78-2及びレーザマーカー74を図6に示すようにずらせて第2半導体チップ78-2が78-2(B)で示す位置にあるとき、レーザマーカー74から出力されるレーザ光束76が、第2半導体チップ78-2(B)の上側の底面78-2Uの端78-2Tに遮蔽されずに、第1半導体チップ78-1の下側の底面の端78-1Bに届くための条件を満たす条件について説明する。このとき、レーザマーカー74から出力されるレーザ光束76は光線Qで与えられる位置にあるものとする。すなわち、光線Qは、第2半導体チップ78-2の上側の底面の端78-2Tと第1半導体チップ78-1の下側の底面の端78-1Bとを通る直線となっている。
【００９０】
この条件を満たす第1半導体チップ78-1と第2半導体チップ78-2との間隔Dbは、図6から明らかなように、Db＝T/tanθで与えられる。すなわち、隣接する半導体チップの間隔Dが少なくとも次式(A)で与えられる値に到達するまでダイシングテープを延伸すれば、レーザ光束76が第2半導体チップ78-2の上側の底面の端78-2Tに遮蔽されずに第1半導体チップ78-1の下側の底面の端78-1Bに届くこととなる。すなわち、隣接する半導体チップの間隔Dが次式(A)で与えられる値より広ければ、レーザ光束を第1あるいは第2半導体チップのいずれかの側から照射することにより、レーザ光束76は第1及び第2半導体チップの側面の全体に行き渡る。
D＝T/tanθ        （A）
【００９１】
この発明の実施形態の第1のマーキング方法は、ダイシングテープの緊張装置である、フレームとフレーム固定台とを具えて構成される周知のダイシング装置に、レーザマーカーを付加して構成される第1のマーキング装置を利用して実現される。
【００９２】
ここで、フレームは、半導体基板をダイシングするダイシング工程によって個片化された半導体チップを粘着固定しているダイシングテープを保持する機能を有している。フレームを操作することによって、上述したように、ダイシングテープ延伸工程を実行することが可能となる。
【００９３】
フレーム固定台は、フレームが固定され、このフレームをダイシングテープの表面に平行な平面内で平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる機能を有している。また、レーザマーカーは、半導体チップ側面にIDパターンを書き込むためのレーザ光を出力する機能を有している。
【００９４】
フレームが、ダイシングテープの表面に平行な平面内で平行移動及び回転機能を有するフレーム固定台に固定されているので、このフレーム固定台を制御することによって、半導体チップの4つの側面のいずれの側面にもIDパターンを書き込むこと、すなわちレーザマーキング工程を実行することが可能となる。
【００９５】
以上説明したこの発明の実施形態の第1のマーキング方法では、IDパターンが書き込まれる半導体チップの側面に対して斜め方向からレーザ光束を入力させてIDパターンの書き込みが行われる。しかしながら、半導体チップの厚みが厚い場合等においては、隣接する半導体チップの間隔を非常に広く取る必要がある。隣接する半導体チップの間隔は、フレームの直径と半導体基板の直径とが大きく異なる場合は充分広く取ることが可能であるが、フレームの直径と半導体基板の直径とがほぼ同一である場合は広くとることには限度がある。一般に、製造コスト等が勘案されて、半導体基板がフレーム内いっぱいに収まるように設定されているので、隣接する半導体チップの間隔はあまり広くは拡張できない。
【００９６】
そこで、以下に説明するように、隣接する半導体チップ間隔をあまり広く取らずとも、半導体チップの側面に垂直な方向からレーザ光束を入力してIDパターンを書き込むことができる機能を有するこの発明の実施の形態の第1のマーキング装置について説明する。
【００９７】
この発明の実施の形態の第1のマーキング装置は、フレームと、フレーム固定台と、レーザマーカーと、レーザマーカーに固定された反射部材とを具えて構成される。この発明の実施の形態の第1のマーキング装置の特徴は、反射部材がレーザマーカーに固定されており、レーザマーカーと一体的に移動が可能な構成とされていることにある。また、レーザマーカーから出力されるレーザ光束をこの反射部材で反射させて、レーザ光束が半導体チップの側面に垂直に入力することが可能な構成とされていることにある。
【００９８】
図5(A)に示したように、ダイシングテープ72は、直径の小さい内フレーム70-1の外周と直径が大きな外フレーム70-2の内周との間に挟まれて固定されている。図示は省略してあるが、フレーム固定台は直径の小さい内フレーム70-1が固定され、内フレーム70-1及び外フレーム70-2を一体的にダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる機能を有している。
【００９９】
図7(A)及び図7(B)を参照して、この発明の実施の形態の第1のマーキング装置の特徴的な構成部分及びその機能について説明する。図7(A)及び図7(B)は、この発明の実施の形態の第1のマーキング装置の特徴的な構成部分の説明に供する図であり、半導体チップの側面に垂直な方向からレーザ光束を入力してIDパターンを書き込むための機能部分について示してある。図7(A)は、この装置の概念図であり、図7(B)は実装された状態を示す概略的図面である。
【０１００】
図7(A)に示すように、ダイシングテープ168に粘着固定された個片化されている第1半導体チップ162-1と第2半導体チップ162-2との間に反射部材164が挿入され、この反射部材164にレーザマーカー160からのレーザ光束が入力されて反射され、第1半導体チップ162-1の側面162-1Sに垂直に入力される構成とする。このような構成とすれば、第1半導体チップ162-1と第2半導体チップ162-2との間隔は反射部材164が挿入可能である程度に確保すれば済む。反射部材164は、1 mm程度の厚みに形成することが可能であるので、第1半導体チップ162-1と第2半導体チップ162-2との間隔を1 mm以上に確保する必要がなくなり、隣接する半導体チップ間隔をあまり広く取らずとも、半導体チップの側面に垂直な方向からレーザ光束を入力してIDパターンを書き込むことができる機能を実現することが可能となる。
【０１０１】
図7(B)を参照して、反射部材164を、互いに隣接する第1半導体チップ172-1と第2半導体チップ172-2との間に挿入させるための実装構造について説明する。第1半導体チップ172-1と第2半導体チップ172-2とは、ダイシングテープ178に粘着固定されており、第1半導体チップ172-1の側面及び第2半導体チップ172-2の側面にそれぞれレーザマーカー170-1及び170-2によってIDパターンが書き込まれる構成とされている。
【０１０２】
反射部材は、図7(B)に示すように、反射鏡174を利用することも、全反射プリズム176を利用することも可能である。反射鏡174は反射部材固定部品173によってレーザマーカー170-1に固定され、レーザマーカー170-1と一体化されて移動が可能となっている。従って、ダイシングテープ178の主表面に平行な方向にレーザマーカー170-1をずらしながら、半導体チップの一つずつに対して順次IDパターンを書き込む動作を実現することが可能である。
【０１０３】
また、全反射プリズム176は、反射部材固定部品175によってレーザマーカー170-2に固定され、レーザマーカー170-2と一体化されて移動が可能となっている。この場合も同様に、半導体チップの一つずつに対して順次IDパターンを書き込む動作を実現することが可能である。
【０１０４】
＜この発明の実施形態の第2のマーキング方法＞
図8(A)及び図8(B)を参照して、この発明の実施形態の第2のマーキング方法について説明する。図8(A)及び図8(B)は、この発明の実施形態の第2のマーキング方法及びこの方法を実現するこの発明の実施形態の第2のマーキング装置についての説明に供する図であり、図8(A)はダイシング工程の終了後の半導体チップが粘着固定された状態の説明に供する図であり、図8(B)は半導体チップ突き出し工程によって突き出された半導体チップの側面にレーザマーカーによってIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図である。図8(A)及び図8(B)は、いずれもダイシングテープの表面に直交する平面で切断して示す、ダイシングテープの緊張装置としての内フレーム114-1及び外フレーム114-2と、フレーム固定台112と、突き出し具110の切り口の概略的図面及びレーザマーカー120を併せて示してある。
【０１０５】
まず、この発明の実施形態の第2のマーキング方法を実現するためのこの発明の実施形態の第2のマーキング装置について説明する。
【０１０６】
この発明の実施形態の第2のマーキング装置は、図8(A)及び図8(B)に示すように、内フレーム114-1及び外フレーム114-2と、フレーム固定台112と、突き出し具110と、レーザマーカー120とを具えて構成される。図8(A)及び図8(B)では、フレーム固定台112が具えている内フレーム114-1及び外フレーム114-2をダイシングテープ116の表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる機構については図示を省略してある。
【０１０７】
この発明の実施形態の第2のマーキング装置は、フレームとフレーム固定台とを具えて構成される周知のダイシング装置に、レーザマーカーと突き出し具とを付加して構成されるマーキング装置である。周知のダイシング装置が具えるフレーム固定台には、フレームをダイシングテープの表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる機構は標準的に具えられている。
【０１０８】
また、この発明の実施形態の第2のマーキング方法を実現するために、周知のダイシング装置にレーザマーカーと突き出し具とを付加してこの発明の実施形態の第1のマーキング装置を設計することには、特段の技術上の困難性はない。
【０１０９】
ダイシング工程が終了すると、図8(A)に示すように、半導体チップ118を含む複数の半導体チップは個片化されて規則正しくダイシングテープ116の主表面に粘着固定された状態となる。図8(A)では、ダイシングテープ116上に粘着固定されている複数の半導体チップから選定された一つ半導体チップとして半導体チップ118を示してある。
【０１１０】
突き出し具110は、図8(B)に示すように、ダイシングテープ116上に粘着固定されている複数の半導体チップから選定された1つ半導体チップ118をダイシングテープ116の側からこのダイシングテープ116を介して突き出す機能を有している。すなわち、この突き出し具110によって、この発明の第2のマーキング方法における半導体チップ突き出し工程が実現される。
【０１１１】
図8(B)に示すように、突き出し具110によって突き出された半導体チップ118の側面に、レーザマーカー120から出力されるレーザ光束によってIDパターンが書き込まれるレーザマーキング工程が実施される。
【０１１２】
突き出し具110の頂点面110Tは、半導体チップ118の下側の底面118Dに平行となるように加工するのが好ましい。また、突き出し具110の頂点面110Tの幾何的形状は、半導体チップ118の下側の底面118Dと相似形とするのが好適である。そして、突き出し具110の頂点面110Tの面積は、以下の点を勘案して決定するのが良い。
【０１１３】
すなわち、頂点面110Tの面積が小さいと、突き出し具110によって突き出される半導体チップが、ダイシングテープ116を固定している内フレーム114-1及び外フレーム114-2の近傍に配置されている場合半導体チップが平行に突き出されずに傾いて突き出される。これは、内フレーム114-1及び外フレーム114-2の近くほどダイシングテープ116に働く張力が強くなるためである。
【０１１４】
一方、頂点面110Tの面積が半導体チップ118の下側の底面118Dとほぼ等しいほど大きいと、隣接する半導体チップも同時に突き上げられる状態となる。従って、半導体チップが傾かない程度であって、かつ隣接する半導体チップを同時につきあげられることがない程度の広さに頂点面110Tの面積を設定するのが好ましい。
【０１１５】
発明者の経験上、頂点面110Tの面積は、半導体チップの下側の底面118Dの20％〜80％の範囲に設定するのが良いことが分かっている。
【０１１６】
なお、上述した突き出し具は、何ら図面に示す形状のものに限定されるものではなく、平面的に配列されている半導体チップの中から選択された半導体チップを突き出すことによって、非選択の半導体チップの配列レベルよりも高いレベルに押し上げて、選択された半導体チップの側面全体が、非選択の半導体チップの側面から見通せる状態にできれば、どのような形状であっても良い。
【０１１７】
＜この発明の実施形態の第3のマーキング方法＞
図9(A)〜図9(C)を参照して、この発明の実施形態の第3のマーキング方法について説明する。図9(A)〜図9(C)は、この発明の実施形態の第3のマーキング方法及びこの方法を実現するこの発明の実施形態の第3のマーキング装置についての説明に供する図であり、図9(A)はインクジェットヘッド130のインク射出口132から出力されるインクジェットによって半導体チップ134の側面にIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図であり、図9(B)はダイシング工程の終了後の半導体チップが粘着固定された状態の説明に供する図であり、図9(C)は半導体チップ突き出し工程によって突き出された半導体チップの側面にインクジェットヘッド130によってIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図である。
【０１１８】
図9(B)及び図9(C)は、いずれもダイシングテープ146の表面に直交する平面で切断して示す内フレーム144-1及び外フレーム144-2と、フレーム固定台142と、突き出し具140の切り口の概略的図面及びインクジェットヘッド130を併せて示してある。
【０１１９】
まず、この発明の実施形態の第3のマーキング方法を実現するためのこの発明の実施形態の第3のマーキング装置について説明する。
【０１２０】
この発明の第3のマーキング方法及び装置においては、半導体チップの側面に書き込むIDパターンを、レーザマーカーに代えてインクジェットヘッドによって書き込む。図9(A)に示すように、インクジェットヘッド130が具えるインク射出口132から出力されるインクジェットによって、半導体チップ134の側面134SにIDパターンが書き込まれる。
【０１２１】
この発明の実施形態の第3のマーキング装置は、図9(B)及び図9(C)に示すように、内フレーム144-1及び外フレーム144-2と、フレーム固定台142と、突き出し具140と、インクジェットヘッド130とを具えて構成される。図9(B)及び図9(C)では、フレーム固定台142が具えている内フレーム144-1及び外フレーム144-2をダイシングテープ146の表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる機構については図示を省略してある。
【０１２２】
この発明の実施形態の第3のマーキング装置が、上述したこの発明の実施形態の第2のマーキング装置と異なる点は、IDパターンを書き込む装置にインクジェットヘッド130が利用される点である。この他の構成は上述したこの発明の実施形態の第2のマーキング装置と同一であるのでその重複する説明を省略する。
【０１２３】
インクジェットヘッド130とレーザマーカー120との特性上の相違点は以下の点である。すなわち、レーザマーカー120によって半導体チップの側面にIDパターンを書き込むに当たっては、レーザマーカー120と半導体チップの側面との距離は充分長く取ることが可能であるのに対して、インクジェットヘッド130と半導体チップ134の側面134Sとの距離はせいぜい10 mm程度以内である。そのために、この発明の実施形態の第3のマーキング装置は、以下に説明するように、この発明の実施形態の第2のマーキング装置とは異なる工夫がなされている。
【０１２４】
まず、この発明の実施形態の第3のマーキング装置を利用して実現されるこの発明の実施形態の第3のマーキング方法について説明する。
【０１２５】
ダイシング工程が終了すると、図9(B)に示すように、半導体チップ148を含む複数の半導体チップは個片化されて規則正しくダイシングテープ146の表面に粘着固定された状態となる。図9(B)では、ダイシングテープ146上に粘着固定されている複数の半導体チップから選定された一つ半導体チップとして半導体チップ148を示してある。
【０１２６】
突き出し具140は、図9(C)に示すように、ダイシングテープ上に粘着固定されている複数の半導体チップから選定された1つ半導体チップ148をダイシングテープ146の側からダイシングテープ146を介して突き出す機能を有している。すなわち、この突き出し具140によって、この発明の第3のマーキング方法における半導体チップ突き出し工程が実現される。
【０１２７】
図9(C)に示すように、突き出し具140によって突き出された半導体チップ148の側面にインクジェットヘッド130から出力されるインクジェットによってIDパターンが書き込まれるインクジェットマーキング工程が実施される。
【０１２８】
図9(B)では、突き出し具140の頂点面140Tは、半導体チップ148の下側の底面148Dに平行となるように加工された例を示してある。インクジェットヘッド130によってIDパターンを書き込む構成とされたこの発明の実施形態の第3のマーキング装置においては、突き出し具140の頂点面140Tの幾何的形状は、半導体チップ148の下側の底面148Dに平行となるように加工するほか、後述するように他の形状とするのが好ましいこともある。
【０１２９】
突き出し具140の頂点面140Tを半導体チップ148の下側の底面148Dに平行となるように加工して利用する場合の突き出し具140の頂点面140Tの面積は、上述したように広すぎずかつ狭すぎないように設定する。この場合にあっても、頂点面140Tの面積は、半導体チップの下側の底面148Dの20％〜80％の範囲に設定するのが良い。
【０１３０】
上述したように、インクジェットヘッド130と半導体チップ134の側面134Sとの距離はせいぜい10 mm程度以内であるために、インクジェットヘッド130を半導体チップ148に充分近づける必要があり、この際隣接する半導体チップ148にインクジェットヘッド130の一部が触れてしまう危険性がある。この危険性を排除するためには、半導体チップ148の底面148Dを、半導体チップ突き出し工程が実行される前のダイシングテープの主表面に平行な方向から傾けることによって、インクジェットヘッド130を半導体チップ148に充分近づけても、隣接する半導体チップ148にインクジェットヘッド130の一部が触れるという事態を回避することができる。
【０１３１】
図10(A)〜図10(C)を参照して、半導体チップの底面を半導体チップ突き出し工程によって突き出す前の状態のダイシングテープの主表面に平行な方向から傾けることによってIDパターンを書き込むことが可能であるマーキング装置について説明する。
【０１３２】
図10(A)〜図10(C)は、半導体チップの底面を傾けた状態でIDパターンを書き込むことが可能であるマーキング装置についての説明に供する図であり、図10(A)は頂点面150Tが斜めに形成された突き出し具150の概略的断面形状を示す図であり、図10(B)は図10(A)に示す突き出し具150を利用して突き出された半導体チップの側面にインクジェットヘッド130によってIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図であり、図10(C)は頂点面が半球面状に形成された突き出し具151を利用して突き出された半導体チップの側面にインクジェットヘッド130によってIDパターンが書き込まれる様子の説明に供する図である。
【０１３３】
図10(B)及び図10(C)は、いずれもダイシングテープ156の表面に直交する平面で切断して示す内フレーム154-1及び外フレーム154-2と、フレーム固定台152と、突き出し具150及び151の切り口の概略的図面及びインクジェットヘッド130を併せて示してある。
【０１３４】
頂点面150Tが斜めに形成された突き出し具150又は半球面状に形成された突き出し具151を具えたこの発明の実施形態の第3のマーキング装置は、図9(B)及び図9(C)に示すように、内フレーム154-1及び外フレーム154-2、フレーム固定台152と、突き出し具150あるいは突き出し具151と、インクジェットヘッド130とを具えて構成される。図10(B)及び図10(C)では、フレーム固定台152が具えている内フレーム154-1及び外フレーム154-2をダイシングテープ156の表面に平行な平面内を平行移動させ、かつフレームをこの平面に垂直な回転軸の周りに回転させる機構については図示を省略してある。
【０１３５】
図10(B)及び図10(C)に示す第3のマーキング装置が、図9(B)及び図9(C)に示した第2のマーキング装置と異なる点は突き出し具の構造だけであるので、その他の構成要素についての重複する説明を省略する。
【０１３６】
突き出し具150は、図10(B)に示すように、ダイシングテープ156上に粘着固定されている複数の半導体チップから選択された1つ半導体チップ159をダイシングテープ156の側からこのダイシングテープ156を介して突き出す半導体チップ突き出し工程を実現する。
【０１３７】
突き出し具150はその頂点面150Tが、ダイシング工程の終了直後のダイシングテープ156の主表面に角度δだけ傾けて形成されている。このため、突き出し具150に突き出された半導体チップ159はその底面が同様に角度δだけ傾いて突き出される。従って、図10(B)に示すように、インクジェットヘッド130から出力されるインクジェットは、ダイシング工程の終了直後のダイシングテープ156の主表面に対して角度δ傾いた方向から半導体チップ159の側面に入射させることが可能となる。このことによって、インクジェットヘッド130は半導体チップ159に隣接する半導体チップとは充分な距離を確保できる。すなわち、インクジェットマーキング工程を実行するに当たり、隣接する半導体チップにインクジェットヘッド130の一部が触れてしまう危険性を除くことが可能となる。
【０１３８】
また、図10(C)に示すように、頂点面が半球面状に形成された突き出し具151を利用した場合も、突き出し具151の頂点面を半導体チップ158の底面の中心位置からずれた位置に設定することによって、このずれた方向に半導体チップ158の底面を角度δだけ傾けることが可能である。このように頂点面が半球面状に形成された突き出し具151を利用してもインクジェットマーキング工程を実行するに当たり、隣接する半導体チップにインクジェットヘッド130の一部が触れてしまう危険性を除くことが可能となる。
【０１３９】
なお、既に説明したように、突き出し具は、何ら図面に示す形状のものに限定されるものではなく、他の形状であっても良い。
【０１４０】
＜IDパターン確認装置＞
上述したこの発明の実施形態の第1〜第3のマーキング方法及び装置によって書き込まれたIDパターンを、ダイシングテープに半導体チップが粘着固定されている状態で確認する必要が生じる場合がある。例えば、書き込まれたIDパターンを読み取って、特定の半導体チップを選定して個別にその特性をチェックすることが必要となる場合等である。
【０１４１】
このような要請に応えることが可能な、IDパターン確認装置について図11(A)及び図11(B)を参照して説明する。図11(A)及び図11(B)は、IDパターン確認装置の説明に供する図であり、図11(A)は頂点面がダイシングテープ186の主表面に対して平行に加工された突き出し具180を具えるIDパターン確認装置の説明に供する図であり、図11(B)は頂点面がダイシングテープ196の主表面に対して傾いて加工された突き出し具190を具えるIDパターン確認装置の説明に供する図である。
【０１４２】
図11(A)及び図11(B)は、いずれもダイシングテープ186あるいは196の表面に直交する平面で切断して示す内フレーム184-1及び外フレーム184-2あるいは内フレーム194-1及び外フレーム194-2と、フレーム固定台182あるいは192と、突き出し具180あるいは190との切り口の概略的図面及び顕微鏡200を併せて示してある。
【０１４３】
図11(A)及び図11(B)に示すIDパターン確認装置は、いずれも上述のこの発明の実施形態の第1〜第3のマーキング装置と共通の構成要素から構成されている。異なるのは、レーザマーカーあるいはインクジェットヘッドに代えて顕微鏡200を備えている点である。従って、共通要素についての重複する説明を省略する。
【０１４４】
図11(A)及び図11(B)に示すIDパターン確認装置のいずれにおいても、IDパターンを確認する場合は、上述のこの発明の実施形態の第1〜第3のマーキング方法と同様の半導体チップ突き出し工程によって確認すべきIDパターンが書き込まれた半導体チップ188あるいは198を選択して突き出し、これら半導体チップ188あるいは198の側面が顕微鏡200から観測可能な位置に固定する。
【０１４５】
そして、突き出し具180あるいは190によって突き出された半導体チップ188あるは198に対してその側面を顕微鏡200によって観測することが可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
10、20、26：半導体基板
12：半導体チップ構造体
14、24、32：IDパターン
16、18、40、64、118、134、148、158、159、188、198：半導体チップ
22、28：回路部分
30：ワイヤボンディングパッド
42：半導体素子
44：ID読取装置
46：ID表示画面
50：X線
60：フレーム
62、72、116、146、156、168、178、186、196：ダイシングテープ
70-1、114-1、144-1、154-1、184-1、194-1：内フレーム
70-2、114-2、144-2、154-2、184-2、194-2：外フレーム
74、120、160、170-1、170-2：レーザマーカー
76：レーザ光束
78-1、162-1、172-1：第1半導体チップ
78-2、162-2、172-2：第2半導体チップ
110、140、150、151、180、190：突き出し具
112、142、152、182、192：フレーム固定台
130：インクジェットヘッド
132：インク射出口
164：反射部材
173、175：反射部材固定部品
174：反射鏡
176：全反射プリズム
200：顕微鏡
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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