(57)【要約】【課題】従来の工程に特別な工程を付加することなく製品履歴を管理することができる半導体装置の製品履歴管理方法を提供する。【解決手段】ウェハ検査工程において半導体チップ２を電気的に検査すると同時に半導体チップ２にチップＩＤを記憶し、パッケージ検査工程において半導体チップ２を電気的に検査すると同時に半導体チップ２に記憶されているチップＩＤを記憶装置７に一時的に記憶し、マーキング工程にて記憶装置７に記憶されているチップＩＤをパッケージにマーキングし、さらに読取装置による外観検査時に半導体装置１の外観を検査すると同時にパッケージ４にマーキングされたＱＲコード８を読取って検査する。これにより、従来の製造工程に特別な工程を付加することなく製品履歴の管理を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ（６）に複数の半導体チップ（２）を分割可能に作成するウェハ製造工程と、
前記半導体チップを電気的に検査すると同時に前記半導体チップに当該半導体チップ固有のチップ識別情報を電気的に記憶するウェハ検査工程と、
前記半導体ウェハを切断し、分割された半導体チップを、ダイマウント、ボンディング、パッケージングしてパッケージ（４）によりチップ被覆保護された半導体装置（１）を組立てる組立工程と、
前記半導体装置を電気的に検査すると同時に前記半導体チップに記憶されたチップ識別情報を電気的に読出して製品履歴情報として記憶装置（７）に一時的に記憶するパッケージ検査工程と、
前記記憶装置から製品履歴情報を読出して前記パッケージの外面に画像認識により読取可能なコード（８）としてマーキングするマーキング工程と、
前記半導体装置の外観を画像認識により検査すると同時に前記半導体装置のパッケージの外面にマーキングされたコードを画像認識により読取って検査する外観検査工程と、
を実行することを特徴とする半導体装置の製品履歴管理方法。
【請求項２】
前記記憶装置が記憶する製品履歴情報として、前記半導体装置固有の識別情報が含まれていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製品履歴管理方法。
【請求項３】
前記外観検査工程は、前記半導体装置を複数整列させた状態で前記半導体装置のパッケージの外面にマーキングされた複数のコードを画像認識により同時に読取って検査することを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製品履歴管理方法。
【請求項４】
出荷後の前記半導体装置のパッケージの外面にマーキングされたコードを画像認識により読取ることができなかった場合は、前記半導体装置の半導体チップに記憶されたチップ識別情報を電気的に読取って不良解析することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製品履歴管理方法。
【請求項５】
製品履歴情報を永続的に保管する管理サーバ（１０）を設け、
前記半導体装置の半導体チップから読取ったチップ識別情報に対応して前記管理サーバに記憶されている製品履歴情報に基づいて不良解析することを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製品履歴管理方法。
【請求項６】
前記管理サーバは、前記記憶装置に代えて設けられていることを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製品履歴管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造時における製品履歴を管理する製品履歴管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体装置の不良原因を解析するために、半導体ウェハや半導体チップに例えばレーザマーキングにより固有の識別情報を与えることが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５７６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のものでは、リードフレームに半導体チップ固有の識別番号（チップＩＤ）を二次元バーコードで刻印する工程を実行し、半導体装置を組立てた後に、リードフレームに刻印された二次元バーコードをバーコードリーダにより読取る工程を実行し、さらに外観検査の検査結果と識別番号との関連付けを行い、それらの情報を管理サーバに保管することで製品履歴を管理するようにしている。
しかしながら、リードフレームに二次元バーコードを機械的に刻印したり、二次元バーコードをバーコードリーダで読取ったりするという極めて面倒な特別な工程を従来の工程に付加する必要があるので、全体の工程が複雑化する。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、従来の工程に特別な工程を付加することなく製品履歴を管理することができる半導体装置の製品履歴管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明によれば、ウェハ検査工程において半導体チップを電気的に検査すると同時に半導体チップにチップ識別情報を記憶し、パッケージ検査工程において半導体装置を電気的に検査すると同時に半導体チップに記憶されているチップ識別情報を記憶装置に一時的に記憶し、マーキング工程にて記憶装置に記憶されているチップ識別情報をパッケージにマーキングし、さらに外観検査工程において外観を画像認識により検査すると同時にパッケージにマーキングされたコードを画像認識により読取って検査するようにしたので、従来の製造工程に特別な工程を付加することなく製品履歴を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の製造工程を示すフローチャート
【図２】半導体装置の断面図
【図３】半導体ウェハを示す図
【図４】マトリクス状の整列された半導体装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図２に示すように、半導体装置１は、半導体チップ２をリードフレーム３（全体としての図示は省略）に装着し、それらを例えばエポキシ樹脂のモールド樹脂層、或いはセラミックＰＫＧ等からなるパッケージ４により封止して構成されている。
【０００９】
以下、半導体チップ２のパッケージ４はモールド樹脂層として説明する。
リードフレーム３は、金属薄板を打抜いて形成されており、半導体チップ２がマウントされる矩形状のダイパッド３ａと、パッケージ４の側面から側方へ突出する複数本のリード端子３ｂとから構成されている。リード端子３ｂは他のリードフレーム３のリード端子３ｂと図示しない連結部で相互に連結した形態に構成されており、そのフレーム部は樹脂封止後に切断除去される。
【００１０】
半導体チップ２は、ダイパッド３ａよりもやや小さい矩形状をなし、ダイパッド３ａにマウント（接着）されている。半導体チップ２の上面の各電極部（図示せず）とリードフレーム３の各リード端子３ｂとはＡｕ、Ａｌ等のボンディングワイヤ５にて電気的に接続されている。
【００１１】
パッケージ４をなすモールド樹脂層は、半導体チップ２及びダイパッド３ａを封止している。各リード端子３ｂは、パッケージ４の側面から側方へ突出しており、その突出部が所定形状に整形されている。図示はしないが、この半導体装置１はプリント配線基板上に実装されるもので、各リード端子３ｂがプリント配線基板上に形成されたランドに半田付けされる。
【００１２】
上記半導体装置１は、図１に示すように、ウェハ製造工程、ウェハ検査（チップＩＤ書込み）工程、ダイシング工程、ダイマウント工程、ボンディング工程、パッケージング工程、パッケージ検査（チップＩＤ読出し）工程、レーザマーキング工程、外観検査（ＱＲコードチェック）工程を順に実行することにより製造されて出荷される。ダイシング工程、ダイマウント工程、ボンディング工程、パッケージング工程が組立工程に相当する。また、図１に示す工程はリード端子３ｂを有した半導体装置１を製造する工程の一例であるが、リード端子３ｂを有していない半導体装置を製造する工程もほぼ同じである。
【００１３】
各工程について説明する。
（１）ウェハ製造工程では、図３に示すように半導体ウェハ６に設定された複数のチップ領域にそれぞれ半導体チップ２を形成する。チップ領域とは、半導体ウェハ６がダイシングされて分割されると、１つの半導体チップ２となる領域を意味する。
（２）ウェハ検査工程では、ＬＳＩテスタにより半導体チップ２上に形成された所定のパッドに電極を当てて所定の電圧を印加した状態で行われる。例えば半導体チップ２がフラッシュメモリの場合、ウェハ検査として、ＦＬＡＳＨ検査、ＨＴＷＡＴ（高温機能検査）、ＬＴＷＡＴ（低温機能検査）等を行う。
このウェハ検査工程では、半導体チップ２の電気的な検査と同時に半導体チップ２にチップＩＤ（チップ識別情報に相当）を電気的に記憶する。チップＩＤとは半導体チップ２を識別するための情報で、ロット番号．ウェハ番号、ウェハ上のＸ座標、Ｙ座標等である。
【００１４】
半導体チップ２にチップＩＤを記憶する方法としては、ヒューズ、ＯＴＰ（One Time Programmable）メモリ、フラッシュメモリ等を採用することができる。
ヒューズは例えば電圧が印加される薄膜抵抗で、ヒューズの切断の有無によってチップＩＤを記憶することができる。
ＯＴＰメモリはワンタイムプログラマブルの不揮発性メモリである。例えばＦＡＭＯＳは、紫外線により書き込み情報の消去が可能であるが、パッケージ４で覆われた後は、小容量のＯＴＰメモリとして使用可能である。また、ゲート絶縁膜破壊型のＯＴＰメモリでは、メモリトランジスタのゲート絶縁膜を絶縁破壊することによりチップＩＤを記憶することができる。
フラッシュメモリは不揮発性メモリであることから、フラッシュメモリを半導体チップ２に形成してチップＩＤを記憶することができる。半導体チップ２自身がフラッシュメモリの場合にはフラッシュメモリを新たに設けることなくチップＩＤの記憶が可能となる。
【００１５】
（３）ダイシング工程では、半導体ウェハ６をチップ領域毎にダイシングして個々に分割することにより半導体チップ２に分割する。
（４）ダイマウント工程では、リードフレーム３のダイパッド３ａの上面に半導体チップ２をマウント（接着）する。
（５）ボンディング工程では、ダイパッド３ａ上にマウントされた半導体チップ２の表面の各電極部と、リードフレーム３の各リード端子３ｂとをボンディングワイヤ５により電気的に接続する。これにより、リードフレーム３に半導体チップ２が装着された被モールド物を製造することができる。
【００１６】
（６）パッケージング工程では、半導体チップ２に傷や衝撃が加わることを抑制するためにパッケージ４により保護する。図示はしないが、パッケージング工程では、モールド樹脂層の外形に相当するキャビティを有する成形型（上型及び下型）が用いられ、被モールド物が成形型（キャビティ）内にセットされる。この状態で、キャビティ内に例えばエポキシ樹脂が注入されて硬化されることにより、半導体チップ２やダイパッド３ａ部分、リード端子３ｂの基端側の半導体チップ２との接続部分（ボンディングワイヤ５）等を一体にモールドしたパッケージ４が形成される。成形型からの離型後、上記したようにリードフレーム３のフレーム部の切除や各リード端子３ｂの整形等が行われることにより半導体装置１を製造することができる。
【００１７】
（７）パッケージ検査工程では、ＬＳＩテスタにより半導体装置１を電気的に検査する。このパッケージ検査工程では、半導体装置１を電気的に検査すると同時に半導体チップ２からチップＩＤを電気的に読出し、当該チップＩＤに半導体装置固有の識別情報を含めた製品履歴情報を記憶装置７に記憶する。半導体装置固有の識別情報とは、製造番号やシリアルコードである。
【００１８】
（８）レーザマーキング工程では、記憶装置７に記憶された製品履歴情報を読出し、その製品履歴情報を示すＱＲコード（登録商標）８（図４参照）をパッケージ４の外面にレーザマーキングにより印字する。即ち、半導体装置１を図示しないマーキング装置のステージ上に配置し、マーキング装置からのレーザがガルバノミラーや集光レンズを介して半導体装置１のパッケージ４上に集光させた状態で、ガルバノミラーやステージを駆動することによりパッケージ４上にＱＲコード８をレーザマーキングする。レーザマーキングとしては、レーザを連続して照射したり、断続的に照射して多数の点を繋げたりすることによりＱＲコード８をマーキングする。
そして、レーザマーキング工程が終了したときは、記憶装置７に記憶されている製品履歴情報を消去する。このように記憶装置７には製品履歴情報が蓄積されないことから、記憶装置７として記憶容量の小さなものを採用することができる。
【００１９】
（９）外観検査工程では、複数の半導体装置１を図４に示すようにトレイ９にマトリクス状に整列させた状態で読取装置の画像認識により半導体装置１の外観検査を行う。この外観検査では、パッケージ４の形状、寸法、バリの有無等が検査される他、リードフレーム３の形状、寸法、ゆがみ等が検査される。尚、図４では半導体装置１のパッケージ４から突出したリード端子３ｂの図示を省略している。
【００２０】
この外観検査工程では、半導体装置１の外観検査と同時にパッケージ４にレーザマーキングされたＱＲコード８を画像認識により読取り、読取った製品履歴情報を管理サーバ１０に記憶する。この場合、半導体装置１はマトリクス状に整列されているので、それらの複数のパッケージ４のＱＲコード８を読取装置で画像認識により同時に読取る。このように複数のＱＲコード８を画像認識により同時に読取る結果、パッケージ４毎にマーキングされたＱＲコード８を個別に読取る構成に比べて、読取時間の大幅な短縮を図ることができる。
そして、以上のように製造した半導体装置１を出荷する。
【００２１】
さて、半導体装置１が不良品のために返品された場合は、返品された半導体装置１の外面にマーキングされたＱＲコード８を読取装置により読取り、画像認識により製品履歴情報を取得する。つまり、半導体装置１のパッケージ４の外面には製品履歴情報を示すＱＲコード８がレーザマーキングされているので、ＱＲコード８を画像認識により読取ることで製品履歴情報を取得することができる。この製品履歴情報には、半導体チップ固有のチップＩＤに加えて、半導体装置固有の識別情報が含まれているので、それらの情報を解析することで不良原因を解析することが可能となる。つまり、半導体装置固有の識別情報に基づいて同一組立時の半導体装置１に不良が多く発生している場合には、半導体装置１の組立時の不良であると特定することができる。また、チップＩＤに基づいて同一製造時の半導体チップ２に不良が多く発生している場合には、半導体チップ２の製造時の不良であると特定することができる。
【００２２】
ところで、ＱＲコード８は半導体装置１のパッケージ４の外面にレーザマーキングされているので、ＱＲコード８が汚れたり、大きな傷がついていたりする場合には、ＱＲコード８を画像認識により読取できない場合がある。このような場合、半導体チップ２にはチップＩＤが記憶されていることから、半導体チップ２からチップＩＤを電気的に読取り、そのチップＩＤに対応して管理サーバ１０に保管されている製品履歴情報を取得することにより半導体装置１の製造時の不良原因を解析することが可能となる。
【００２３】
このような実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
ウェハ検査工程において半導体チップ２を電気的に検査すると同時に半導体チップ２にチップＩＤを記憶し、パッケージ検査工程において半導体チップ２を電気的に検査すると同時に半導体チップ２に記憶されているチップＩＤを記憶装置７に一時的に記憶し、マーキング工程にて記憶装置７に記憶されているチップＩＤをパッケージにマーキングし、さらに読取装置による外観検査時に半導体装置１の外観を検査すると同時にパッケージ４にマーキングされたＱＲコード８を読取って検査するようにしたので、従来の製造工程に特別な工程を付加することなく製品履歴の管理を行うことができる。
【００２４】
外観検査工程では、複数の半導体装置１をトレイ９にマトリクス状に整列させた状態でパッケージ４の外面にレーザマーキングされた複数のＱＲコード８を画像認識により同時に読取るようにしたので、ＱＲコード８を個別に読取る構成に比較して、検査時間の大幅な短縮を図ることができる。
【００２５】
外観検査工程が終了したときは、記憶装置７に記憶している製品履歴情報を消去するようにしたので、記憶装置７として小さな記憶容量のものを採用することができる。
半導体チップ２にチップＩＤを電気的に読取可能に記憶するようにしたので、不良品で返品された半導体装置１のパッケージ４にレーザマーキングされたＱＲコードを画像認識により読取ることができない場合であっても、半導体チップ２に記憶されているチップＩＤを電気的に読取ることで、半導体チップ２の製造時の不良解析が可能となる。
管理サーバ１０に製品履歴情報を永続的に保管するようにしたので、半導体チップ２から読取ったチップＩＤに対応して管理サーバ１０に記憶されている製品履歴情報に基づいて半導体装置１の製造時の不良解析が可能となる。
【００２６】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張したり、各変形例を上記実施形態と組合せたり、各変形例を組合せるようにしてもよい。
本実施形態では、ＱＲコード８が示す製品履歴情報としてチップＩＤと半導体装置固有の識別情報としたが、チップＩＤのみとしてもよい。
記憶装置７を省略し、管理サーバ１０を記憶装置として機能させるようにしてもよい。この場合、記憶装置７の削減を図ることができるので、全体構成の簡単化を図ることができる。
半導体装置１のパッケージ４に二次元コードであるＱＲコード８をレーザマーキングしたが、ＱＲコード以外の二次元コードを採用してもよいし、一次元コードを採用してもよい。また、レーザマーキングするのに代えて、コードを印刷するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
図面中、１は半導体装置、２は半導体チップ、４はパッケージ、６は半導体ウェハ、７は記憶装置、８はＱＲコード（コード）、１０は管理サーバである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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