(57)【要約】【課題】  半導体ウエハへのマーキング中に生じる、インク径のバラツキやマーク形状の変動を防止しうるマーキング装置を提供することを目的とする。【解決手段】  マーキング装置１を、マーキング用のインクを蓄えるインクつぼ１５と、インクつぼ１５を貫通して、貫通の際に先端部に付着するインクをウエハに付着させる中芯１４と、中芯１４を駆動するソレノイド部１１と、ソレノイド部１１を冷却する冷却部３０と、を備える。【選択図】      図４
2005150238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの特性試験の判定結果を表すマークをつけるマーキング装置において、該マーキング装置は、
マーキング用のインクを蓄えるインクつぼと、
該インクつぼを貫通して、貫通の際に先端部に付着するインクを前記半導体に付着させる中芯と、
該中芯を駆動するソレノイド部と、
該ソレノイド部を冷却する冷却部と、を備えることを特徴とするマーキング装置。
【請求項２】
前記冷却部は、
外部の空気流発生手段から供給される空気流を受け入れる空気流受入部と、
受け入れた前記空気流をソレノイド部に方向付けるノズル部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
【請求項３】
前記冷却部は、前記ソレノイド部の外面に設けられるヒートシンクであることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置製造工程において使用される、半導体ウエハ上に形成された、又は、ダイシング、スクライビングされたテープ上やトレイ上に載置された、半導体チップの特性試験の判定結果を表すマークをつけるマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ上に形成される半導体回路の電気的測定による不良品チェックは、通常、多数のチップを半導体ウエハから切り分けて個々のチップにする前に、半導体ウエハ上に多数のチップが載った状態で行われる。その際に１つの半導体ウエハ上の各チップの良・不良判定結果を表示するために、不良チップにバッドマークを付着させるマーキング装置が使用されている。
【０００３】
また、不良品チェックは、ダイシングやスクライビングされた後（すなわちチップ化された後）に行われることもある。この場合には各チップをトレイやテープ上に規則正しく配列した状態でチェックが行われる。
【０００４】
従来のマーキング装置の例は、下記特許文献１及び特許文献２に開示されている。いま図１を参照して、マーキング装置の従来例を説明する。
マーキング装置１は、図１に示すようにマニピュレータ３に支持されて、ウエハ２上に位置付けられる。ウエハ２はチャック４上に保持され、チャック４が移動することにより、マーキング装置１とウエハ２上とは相対的に移動され、ウエハ２上の任意の位置にマークを付することが可能となる。
【０００５】
マーキング装置１は、マーキング用インクを貯えるインクつぼ１５と、このインクつぼ１５の下部中心に挿入されている管状のつぼ先端１６と、インクつぼに貯えられたインクをつぼ先端１６を通して押し出すための中芯１４と、この中芯と連結した軸１２に取り付けられたソレノイド１１と、軸１２を付勢するスプリング１３とで構成される。
【０００６】
マーキング装置１が、図示しない外部の制御装置からソレノイド１１を駆動する電流を受けると、軸１２を介して中芯１４が図の下方向に移動される。中芯１３はインクつぼ１５に貯えられたインクをつぼ先端１６から押し出し、ウエハ２のマーカ直下位置にバッドマークを付ける。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６１１３４号公報
【特許文献２】特開平６−１１２２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のような構造を有するマーキング装置では、使用中にチップ上に付したマークのインク径がばらついたり、付したマーク形状が変動するといった問題があった。図２に従来のマーキング装置によって付されたインク径及びマーク形状の変化の様子を示す。
【０００９】
図２（Ｂ）〜（Ｅ）は、図２（Ａ）の点線に示す経路に沿ってウエハ２上に連続打点したときの、それぞれ領域（１）〜（４）におけるマークを示す図である。
図示するとおり、経路に沿って領域（１）から（４）まで進むにつれ、インク径の最大径が変化する。ここで、領域（１）では１５０．０２μｍであり（図２（Ｂ））、領域（２）では１５０．１５μｍであり（図２（Ｃ））、領域（３）におけるインク径の最大径は２９０．２８μｍであり（図２（Ｄ））、領域（４）におけるインク径の最大径は２９０．４３μｍであった（図２（Ｅ））。また、初めは正円に近かったマーク形状５０も崩れており、中芯１４を引きずったような形状を呈していることが分かる。
【００１０】
上記特許文献２には、ウエハ２からマーキング装置１までの高さを自動的に調節し、上述のインク径の不均一をなくすマーキングプローバが開示されている。
【００１１】
図３に、特許文献２に開示されるマーキング装置の構成図である。マーキング装置１は、基本的に図１に記載されるマーキング装置と類似の構成を有しているため、同一の構成要素は同じ参照番号で示し、説明を省略する。
【００１２】
マーキング装置１は、導体である中芯ガイド２２と、この中芯ガイド２２とウエハ２とが接触点２１で接触したことを検出する接触検知回路２４を備える。
中芯ガイド２２は、接地線２３でグランドに接地される。また、接触検知回路２４は、ステージ４に接続されるリレー２５と、コンパレータ２６を有しており、中芯ガイド２２とウエハ２とが接触すると、検出信号２７を出力する。
【００１３】
上記構成により、特許文献２のマーキング装置１は、この中芯ガイド２２とウエハ２との接触を検出し、このときの垂直位置を基準にしてステージの垂直位置を決定するために、ウエハ上のマーキング装置１の位置を自動で調整して、マーキング中に生じるウエハ２上での中芯２２の引きずり防止を図る。
【００１４】
しかしながら、上記のように中芯ガイド２２の高さ調整を行っても、使用中のインク径のばらつきや、形状変化は依然として生じていた。
【００１５】
上記問題点を鑑みて、本発明は、半導体ウエハへのマーキング中に生じる、インク径のバラツキやマーク形状の変動を防止しうるマーキング装置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】
発明者は、上述のインク径のバラツキやマーク形状の変動が、マーキング装置の使用によるソレノイドの発熱により生じることを発見した。
すなわち、上記変動は
１．ソレノイドはマーキングを行う際に通電される電流によって発熱するため、このソレノイドにより移動される軸の温度が上昇する。
２．この軸の膨張により、励磁コイルを格納し前記軸を摺動可能に固定するフレームとの摩擦が大きくなり、この軸により接続された中芯の移動速度が遅くなる。
３．このため、中芯がウエハに接触してマーキングしてから所定位置に後退するまでの時間が長くなり、ウエハ上で中芯に付されたインクが引きずられてインク径のバラツキやマーク形状の変動が生ずる。
ことにより生じる。
そこで、本発明に係るマーキング装置は、ソレノイド部を冷却する冷却手段を備えることとする。
【００１７】
すなわち、本発明に係るマーキング装置は、半導体チップの特性試験の判定結果を表すマークをつけるマーキング装置であって、マーキング用のインクを蓄えるインクつぼと、インクつぼを貫通して、貫通の際に先端部に付着するインクを前記半導体ウエハに付着させる中芯と、中芯を駆動するソレノイド部と、ソレノイド部を冷却する冷却部と、を備えることとする。
【００１８】
この冷却部によるソレノイド部の冷却は、外部の空気流発生手段から供給される空気流をノズル部からソレノイド部に吹き付けることによって行うこととしてよく、ソレノイド部に放熱用のヒートシンクを取り付けることによって行うこととしてもよい。また、冷却部はベルチェ素子や水冷用のウォータジャケットなど様々な冷却手段を利用することも可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るマーキング装置は、ソレノイド部を冷却する冷却手段を備えてソレノイド部を冷却することにより、中芯の移動速度の低下を防止し、これにより上述のインク径のバラツキやマーク形状の変動を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明に係るマーキング装置の構成を説明する。図４（Ａ）は本発明に係るマーキング装置の側面図であり、図４（Ｂ）はその前面図であり、図４（Ｃ）はその平面図である。
なお、本発明に係るマーキング装置は、図１に示すマーキング装置と類似の構成要素を有しており、同一の構成要素は同じ参照番号で示し、説明を省略する。
【００２１】
マーキング装置１は、図１に示すようにマニピュレータ３に支持されて、ウエハ上に位置付けられる。マーキング装置１は、マーキング用インクを貯えるインクつぼ１５と、このインクつぼ１５の下部中心に挿入されている管状のつぼ先端１６と、インクつぼに貯えられたインクをつぼ先端１６を通して押し出すための中芯１４と、この中芯と連結した軸１２に取り付けられたソレノイド１１とを備え、ソレノイド１１は、その内部に軸１２を駆動するためのコイルと、軸１２を付勢するスプリングとを備える（図示せず）。
【００２２】
マーキング装置１は、ソレノイド部１１を駆動する電流を受けると、軸１２を介して中芯１４が図の下方向に移動する。中芯１３はインクつぼ１５に貯えられたインクをつぼ先端１６から押し出し、ウエハにマークを付する。
【００２３】
また、マーキング装置１は冷却部３０を備える。冷却部３０は、ソレノイド部１１に吹き付ける空気流を噴出するノズル部４０と、接続部材７３を介してノズル部４０に接続されて、ノズル部４０が噴出する空気流の流量を調整するスピードコントローラ５０と、ポンプ、コンプレッサー、圧縮空気ボンベ等の外部の空気流発生手段から空気流を供給するホース７１が接続されるホースエルボ６０とから構成される。また、冷却部３０は固定部材７２によって、ノズル部４０の噴出口とソレノイド部１１との間に空隙８０を開けて固定される。
【００２４】
図５（Ａ）は、図４（Ｂ）におけるＡ−Ａ’面断面図であり、図５（Ｂ）は図４（Ａ）におけるノズル部４０のＢーＢ’面断面図であり、図５（Ｃ）は、図４（Ｃ）におけるノズル部４０のＣーＣ’面断面図である。
【００２５】
図示するとおり、冷却用の空気流受入部をなすホースエルボ６０は連通路６１を備えており、連通路６１はその両端が、外部の空気流発生手段から空気流を供給するホース７１とスピードコントローラ５０とに接続される。これにより空気流の外部の空気流発生手段から供給される空気流を受け入れて、この空気流をスピードコントローラ５０に供給する。
【００２６】
スピードコントローラ５０は、ホースエルボ６０に接続する連通路５２と、ノズル部４０側に開口する開口部５４に接続する連通路５３とを備えており、この連通路５２と連通路５３とは、アパチャ５５を介して接続される。
また、スピードコントローラ５０は空気流量調整ボルト６２を備えており、この空気流量調整ボルト６２の先端には、アパチャ５５の開口に嵌るようにテーパ部が設けられている。空気流量調整ボルト６２を前後進させて、このテーパ部とアパチャ５５との間隔を変えると、アパチャ５５における空気流の通行可能面積を変化するため、空気流の流量を調整することができる。
【００２７】
ノズル部４０は、接続部材７３によりスピードコントローラの開口部５４に接続される開口部４１と、ソレノイド部１１に面して開口する噴出口４４と、前記開口部４１に接続する連通路４２と、噴出口４４に接続する空気流の連通路４３とを備えている。連通路４２と連通路４３とはノズル部４０内で接続されており、これにより、ノズル部４０はスピードコントローラから供給された流量調整済みの空気流を、ソレノイド部の方向に方向付けて、噴出口４４から噴出する。
【００２８】
上記構成により冷却部３０は、ホースエルボ６０によって外部の空気流発生手段より供給される空気流を受け入れて、スピードコントローラ５０によってこの空気流の流量をソレノイド部１１の単位時間当たりの発熱量に応じて調整し、ノズル部４０によって調整済み空気流をソレノイド部１１の方向に方向付けて、ソレノイド部１１に直接吹き付ける。
そしてソレノイド部１１に空気流を吹き付けることにより、マーキング装置１の使用に伴うソレノイド部１１の温度上昇を防止して、インク径のバラツキやマーク形状の変動を防止する。
【００２９】
図６に、本発明に係るマーキング装置によって付されたインク径及びマーク形状の変化の様子を示す。
【００３０】
図６（Ｂ）〜（Ｅ）は、図６（Ａ）の点線に示す経路に沿ってウエハ２上に連続打点したときの、それぞれ領域（１）〜（４）におけるマークを示す図である。
図示するとおり、領域（１）から（４）まで連続してマーキングする際に生じるインク径の増加が大幅に抑制されていることが分かる。ここで、領域（１）では１５１．６２μｍであり（図６（Ｂ））、領域（２）では１５０．６０μｍであり（図６（Ｃ））、領域（３）におけるインク径の最大径は１５３．９８μｍであり（図６（Ｄ））、領域（４）におけるインク径の最大径は１５２．３２μｍ（図６（Ｅ））であった。
また、マーク形状５０も殆ど崩れておらず、図２に示されるマークにあらわれている中芯を引きずるような形状があらわれていないことが分かる。
【００３１】
上記図６の結果より、本発明に係るマーキング装置が備える冷却部３０の作用により、インク径及びマーク形状の変化が効果的に防止されることが分かる。
【００３２】
上記説明では本発明に係るマーキング装置が、チップを切り分ける前の、半導体ウエハ上に形成された状態で検査・マーキングすることとして説明したが、検査・マーキングはダイシングやスクライビングされた後（すなわちチップ化後）に、各チップをトレイやテープ上に所定間隔で配列した状態で行ってもよい。
なお、図４及び図５に示される、本発明に係るマーキング装置及びこれに使用する冷却部４０の構成は、あくまで例示の意図で示したものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
したがって、本発明に係るマーキング装置、特にこれに使用する冷却部４０の構成には、ヒートシンク利用する冷却機構、ベルチェ効果を利用する機構、水冷・油冷式を利用する機構など様々な構成を利用することが可能であり、これらを利用した冷却部を備えるマーキング装置も本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来のマーキング装置の構成例を示す図である。
【図２】従来のマーキング装置によるマークを示す図である。
【図３】特許文献２のマーキング装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る従来のマーキング装置の構成例を示す図である。
【図５】図４のマーキング装置の各断面図である。
【図６】本発明に係るマーキング装置によるマークを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…マーキング装置
２…半導体ウエハ
３…マニピュレータ
３０…冷却部
４０…ノズル部
５０…スピードコントローラ
６０…ホースエルボ
７１…ホース
７２…固定部材
【図１】
2005150238.tif 000003
【図２】
2005150238.tif 000004
【図３】
2005150238.tif 000005
【図４】
2005150238.tif 000006
【図５】
2005150238.tif 000007
【図６】
2005150238.tif 000008