(57)【要約】【課題】            ドット部のマーキング対象物との密着力が向上する識別コードの提供及び、識別コードを構成するドット部とマーキング対象物との接触面積が大きく、密着力を向上させ、識別コードを構成するドット部の欠けや脱落、倒れを防ぎ、識別コードの判別性を向上させる手段を提供する。【解決手段】        マーキング対象物の上に、複数のドット部の集合体で構成される識別コードにおいて、各々のドット部を、マーキング材料が複数のドットを積層して形成し、上層のドットの中心位置を、下層のドットの中心位置に対してずらして形成する。【選択図】          図１Ｂ
2012015392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マーキング対象物の上に、複数のドット部の集合体で構成される識別コードであって、
各々のドット部は、マーキング材料が複数のドットを積層して形成されており、
上層のドットの中心位置が、下層のドットの中心位置に対してずれて形成されている識別コード。
【請求項２】
マーキング対象物の上に、複数のドット部の集合体で構成される識別コードを形成する、識別コードの形成方法において、
各々のドット部は、
塗布ノズルから前記マーキング対象物に向けてマーキング材料を塗布するドット塗布ステップと、
前記マーキング対象物の上に付着した前記マーキング材料を硬化させる硬化ステップと、前記マーキング対象物と前記塗布ノズルとを予め登録された位置関係になるように相対移動させる塗布位置変更ステップとを、複数回繰り返して、複数の層状に形成され、
上層のドットの中心位置を、下層のドットの中心位置に対してずらして形成されることを特徴とする、識別コードの形成方法。
【請求項３】
前記マーキング材料の塗布位置を、所定方向に所定距離オフセットさせる、塗布位置オフセットステップと、
前記オフセットさせる方向及び距離を予め設定する、オフセット量設定ステップとを有することを特徴とする、請求項２に記載の識別コードの形成方法。
【請求項４】
前記塗布ノズルを複数並べて配置し、前記下層のドットと前記上層のドットとで、塗布に用いる前記塗布ノズルを変更する、ノズル使用位置シフトステップを有する
ことを特徴とする、請求項２に記載の識別コードの形成方法。
【請求項５】
前記塗布ノズルと前記マーキング対象物との距離を変更する、ギャップ量変更ステップを有することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１つに記載の識別コードのマーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置または電子部品などにマーキングされる、識別コード及び識別コードの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電子部品は、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。前記半導体装置は、１枚の半導体ウエハーに、半導体チップと呼ばれる形態の小さな回路部品が複数配置されて形成されるのが一般的である。前記半導体チップは、ダイシング工程で個々に分割され、配線部材と接続し、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、前記半導体装置として出荷される。
【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、修理や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、出荷した製品の製造履歴を特定したり、後で参照したりするために重要となる。
【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９に、半導体装置の一部破断斜視図を示す。
半導体装置１１０は、半導体チップ１０１と、多数の配線用端子１０２と、それらを接続する配線（図示せず）と、樹脂をモールド形成したパッケージ１０４を含んで構成されている。半導体チップ１０１の表面には、識別コードであるチップＩＤ３０ｃが、マーキングされている。
【０００９】
図９に示すチップＩＤ３０ｃは、縦横がそれぞれ１６ドットずつのマトリクスからなる２次元コードであり、３６−ａと３６−ｂで示すような複数のドット部の集合体で構成されている。図９において、半導体装置１１０は、上面に破断開口部１１２があるように記載をしているが、実際には開口しておらず密封状態である。
【００１０】
チップＩＤ３０ｃは、樹脂モールドされたパッケージ１０４の内部にあるため、外部から目視などでは認識できない。そのため、チップＩＤ３０ｃは、Ｘ線を用いた透過観察等により、読み取りが行われる。したがって、従来の識別コードは、Ｘ線を用いた透過観察において、ドット部の有無を判別しやすくするために、ドット部が高くなるように形成されていた。ドット部を高くするために、ドット部を形成するマーキング材料は、同じ場所に幾層も積層して形成されていた。（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１０５２１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図１０は、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１００には、回路パターン１０８が形成されており、その上には絶縁膜１０９が形成されている。絶縁膜１０９の上には、従来の識別コード３０ｚがマーキングされている。
【００１３】
さらに、半導体ウエハー１００は、下面にはフィルム８０が貼り付けられた状態で、テーブル２４上に載置されている。この状態で、半導体ウエハー１００は、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。
【００１４】
このとき、従来の識別コード３０ｚを構成するドット部には、飛散物８３が勢いよく飛び散って当たる。そのため、従来の識別コード３０ｚは、一部脱落したドット部８５や、倒れたドット部８６を含んでしまうことが稀にあった。
【００１５】
さらに、識別コードの判別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、識別コード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。
【００１６】
そこで本発明の目的は、
ドット部のマーキング対象物との密着力が向上する識別コードを提供することを目的とする。また、識別コードを構成するドット部とマーキング対象物との接触面積を大きくすることで密着力を向上させ、識別コードを構成するドット部の欠けや脱落、倒れを防ぎ、識別コードの判別性を向上させ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】
【００１７】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
マーキング対象物の上に、複数のドット部の集合体で構成される識別コードであって、
各々のドット部は、マーキング材料が複数のドットを積層して形成されており、
上層のドットの中心位置が、下層のドットの中心位置に対してずれて形成されている識別コードである。
【００１８】
この識別コードは、マーキング材料とマーキング対象物との接触面積が大きく、密着力が強い。そのため、識別コードのドット部の欠けや脱落を防止することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、
マーキング対象物の上に、複数のドット部の集合体で構成される識別コードを形成する、識別コードの形成方法において、
各々のドット部は、
塗布ノズルから前記マーキング対象物に向けてマーキング材料を塗布するドット塗布ステップと、
前記マーキング対象物の上に付着した前記マーキング材料を硬化させる硬化ステップと、前記マーキング対象物と前記塗布ノズルとを予め登録された位置関係になるように相対移動させる塗布位置変更ステップとを、複数回繰り返して、複数の層状に形成され、
上層のドット部の中心位置を、下層のドット部の中心位置に対してずらして形成されることを特徴とする、識別コードの形成方法である。
【００２０】
この方法により、マーキング対象物との接触面積が大きく、密着力が強い識別コードを形成することができる。そのため、形成した識別コードのドット部の欠けや脱落を防止することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、
前記マーキング材料の塗布位置を、所定方向に所定距離オフセットさせる、塗布位置オフセットステップと、
前記オフセットさせる方向及び距離を予め設定する、オフセット量設定ステップとを有することを特徴とする、請求項２に記載の識別コードの形成方法である。
【００２２】
この方法によれば、必要最小限のノズルを用いて、マーキング対象物との接触面積が大きく、密着力が強い識別コードを形成することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、
前記塗布ノズルを複数並べて配置し、前記下層のドット部と前記上層のドット部とで、塗布に用いる前記塗布ノズルを変更する、ノズル使用位置シフトステップを有する
ことを特徴とする、請求項２に記載の識別コードの形成方法である。
【００２４】
この方法によれば、各ノズルの飛行曲がり特性を利用して、ドット部の中心位置が各層で変化するため、マーキング対象物との接触面積が大きく、密着力が強い識別コードを形成することができる。さらに塗布ノズルを複数並べて配置し、下層のドット部を形成する際に使用する塗布ノズルと、上層のドット部を形成する際に使用する塗布ノズルとを変更して識別コードのドット部を形成するので、塗布ノズルの一つに目詰まりが生じたとしても、特定の部位のドット部が完全に欠落することを防ぎ、確実にドット部を形成することができる。そのため、識別コードのドット欠けを防ぐことができる。また、各ノズルの吐出量のバラツキによるドット形状のバラツキを平均化する効果もある。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、
前記塗布ノズルと前記マーキング対象物との距離を変更する、ギャップ量変更ステップを有することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１つに記載の識別コードのマーキング方法である。
【００２６】
この方法によれば、ギャップ量を調整することで、飛行曲がり特性を有する塗布ノズルを用い、厳密な方向調整をするまでもなく、積層形成するドット部の中心位置を適宜コントロールしてずらすことができる。そのため、識別コードのドット欠けを容易に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２７】
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、ドット部の接触面積が大きく、密着強度が向上し、ドット欠けや脱落、倒れを防止できる。そのため、識別コードの判別性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】本発明の実施形態の一例を示す平面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明を具現化する形態の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明を具現化する形態の一例を示すシステム構成図である。
【図４】本発明を具現化する形態の一例を示すフロー図である。
【図５Ａ】本発明を具現化するために用いられるマーキングヘッド部の一部破断斜視図である。
【図５Ｂ】本発明を具現化する形態の一例を示す斜視図である。
【図６Ａ】本発明を具現化する別の形態の一例を示す斜視図である。
【図６Ｂ】本発明を具現化する別の形態のある時点における状態を示す斜視図である。
【図６Ｃ】本発明を具現化する別の形態のある時点における状態を示す斜視図である。
【図６Ｄ】本発明を具現化する別の形態のある時点における状態を示す斜視図である。
【図６Ｅ】本発明を具現化する別の形態のある時点における状態を示す斜視図である。
【図７Ａ】本発明の別の実施形態の一例を示す平面図である。
【図７Ｂ】本発明の別の実施形態の一例を示す断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図９】半導体装置の一部破断斜視図である。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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１００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。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。
【００３０】
図１Ａは、本発明の実施形態の一例を示す平面図であり、チップＩＤ３０の１つのドット部３６−ａに着目している。
図１Ｂは、本発明の実施形態の一例を示す断面図であり、図１ＡのＡＡ断面を示している。マーキング対象物である半導体ウエハー１００上に、マーキング材料が複数回積層して形成されている。詳細を述べると、１層目のドット３６−ａ１が塗布されている。１層目のドット３６−ａ１が乾燥して表面が硬化した後、その上から２層目のドット３６−ａ２が塗布され、同様にして、３層目のドット３６−ａ３、４層目のドット３６−ａ４、５層目のドット３６−ａ５が塗布される。その後、５層目のドット３６−ａ５が乾燥した後、ドット部３６−ａが形成されている。
【００３１】
この時、各層のドット３６−ａ２〜３６−ａ５は、下層のドット部との中心位置に対してずれて形成されるように、塗布されている。そうすることで、半導体ウエハー１００との接触面積が広い、山状のドット部３６−ａが形成される。このチップＩＤ３０のドット部３６−ａは、半導体ウエハー１００との密着力が強い。そのため、ドット部の欠けや脱落を防止することができる。
【００３２】
図２は、本発明を具現化する形態の一例を示す斜視図である。本発明のチップＩＤ３０ｃを形成する具体例として、マーキング装置１を用いた形態が示されている。
【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、ステージ部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Ｚ軸ステージ１５とベース部材１６を介して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】
梁１３には、Ｚ軸ステージ１５が取り付けられており、Ｚ軸ステージ１５には、ベース部材１６が取り付けられている。ベース部材１６には、マーキングヘッド部３とアライメントカメラ部４とが取り付けられている。そのため、Ｚ軸ステージ１５は、マーキングヘッド部３とアライメントカメラ部４とを、Ｚ方向に移動させたり、任意の位置で静止させたりすることができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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１００を、ＸＹ方向に移動させたり、さらにθ方向に回転させたり、それぞれを任意の位置で静止させたりすることができる。
【００３８】
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１００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。
【００３９】
詳細を後述するが、マーキングヘッド部３は、テーブル２４の上方に、テーブル２４と対向するように配置されており、インク材塗布ユニット３２を用いて、マーキング材料であるインク材を半導体ウエハー１００に塗布することができる。このインク材が乾燥し硬化することで、チップＩＤ３０ｃのドット部３６が形成される。
【００４０】
アライメントカメラ部４は、カメラ４０、光学系ユニット、照明および照明の光量調節ユニット４１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。
【００４１】
前記光学系ユニットは、半導体ウエハー１００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。
【００４２】
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１００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。さらに、前記照明は、照明の光量調節ユニット４１に接続されており、任意の光量となるように調節することができる。
【００４３】
図３は、本発明を具現化する形態の一例を示すシステム構成図であり、マーキング装置１に関するシステム構成が示されている。図３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、情報表示手段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。
【００４４】
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。
情報表示手段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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
機器制御ユニット９５には、Ｚ軸ステージ１５と、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、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。
［マーキング動作フロー］
【００４８】
図４は、本発明を具現化する形態の一例を示すフロー図である。図４では、半導体ウエハー１００上にチップＩＤ３０ｃを構成するドット部３６を形成する手順が、ステップ毎に示されている。
【００４９】
先ず、半導体ウエハー１００にチップＩＤ３０ｃをマーキングするに先立ち、各層のドットの中心位置をＸＹ方向にどれだけずらすかを設定する。これを、オフセット量設定ステップ（ｓ１０１）という。
また、必要に応じて、半導体ウエハー１００とノズルとのＺ方向の間隔をいくらにするかを設定する。これを、ギャップ量調整ステップ（ｓ１０２）という。
【００５０】
次に、半導体ウエハー１００をテーブル２４に載置し（ｓ１０３）、半導体ウエハー１００を吸着保持させる（ｓ１０４）。
その後、予め設定された作業手順に基づいて、以下の手順でマーキング動作が行われる。
【００５１】
テーブル２４を移動させ、半導体ウエハー１００上のアライメントマークを読み取り（ｓ１０５）、ＸＹθ方向にアライメント動作を行う（ｓ１０６）。
前記アライメントマークは、半導体ウエハー１００上に形成されており、基準位置を示すためのものであり、回路パターン１０８を形成したり、ダイシングしたりするときにも、基準とされている。そして、前記アライメントマークを読み取ってアライメント動作をすることにより、テーブル２４上に半導体ウエハー１００がずれて載置された場合であっても、常に前記アライメントマークを基準として、予め登録された所定の位置にチップＩＤ３０ｃを構成するドット部３６を形成することができる。
【００５２】
次に、必要に応じて、塗布位置をＸまたはＹ方向に所定量だけオフセットさせる塗布位置オフセットステップ（ｓ１１１）、複数の塗布ノズルの使用位置をＸまたはＹ方向に所定量だけシフトさせるノズル使用位置シフトステップ（ｓ１１２）、ギャップ量をＺ方向に所定量オフセットさせるギャップ量オフセットステップ（ｓ１１３）を経て、パラメータを設定する。
【００５３】
次に、テーブル２４を移動させ、半導体ウエハー１００上の所定の位置にインク材が塗布されるようにする。これを、塗布位置変更ステップ（ｓ１１５）という。
【００５４】
次に、半導体ウエハー１００に向けてにインク材を塗布する。これを、ドット塗布ステップ（ｓ１１６）という。その後、ドット部を乾燥、硬化させる。これを、硬化ステップ（ｓ１１７）という。
【００５５】
この硬化ステップ（ｓ１１７）は、ドット部を完全硬化させる本硬化としても良いが、ドット部の表面が硬化しつつ内部に流動性が残った状態の仮硬化とすることがより好ましい。仮硬化の状態であれば、ドット部を積層形成させるために、下層のドットが完全硬化するまで待機する必要がなく、単位時間当たりの処理回数を増やすことができる。また、下層のドットの表面は硬化しているので、その上から次のドットを積層しても、下層のドット部の形状が崩れることもない。
【００５６】
上述の仮硬化のために要する時間は、所定の時間必要であるので、１つのドット部の各層のドットを連続して形成する場合、各層のドット表面が硬化するのを待つ必要がある。そのため、半導体ウエハー１００上にマーキングする他の識別コードや、１つの識別コードの他のドット部を形成するためにインク材を１層ずつ塗布する。そうすると、マーキングに所定の時間を費やす必要がある。よって、この時間を仮硬化のための時間に充てることができる。
【００５７】
次に、第ｎ層目（ｎ＝１，２，３・・・）のドットの塗布が終わったかどうかを判断する判断ステップ（ｓ１１８）で、まだ塗布すべき場所があると判断すれば、塗布位置変更ステップ（ｓ１１５）へ戻り、所定の位置にインク材を塗布する。
【００５８】
次に、この判断ステップ（ｓ１１８）で、第ｎ層目（ｎ＝１，２，３・・・）のドットの塗布が終わったと判断されれば、全層のドット塗布が終了したかどうかを判断ステップ（ｓ１１９）で判断する。
【００５９】
全層のドット塗布が終わっていないと判断されれば、塗布位置オフセットステップ（ｓ１１１）、ノズル使用位置シフトステップ（ｓ１１２）、ギャップ量オフセットステップ（ｓ１１３）の前に戻り、必要に応じてこれらのステップ（ｓ１１１〜ｓ１１３）を経て、下層のドットの中心位置に対する上層のドットの中心位置が変わるように、パラメータを変更する。そして、塗布位置変更ステップ（ｓ１１５）へ進み、上層のドット塗布のために、上記手順を繰り返す。
【００６０】
全層のドット塗布が終わったと判断すれば、テーブル２４の吸着保持を解除（ｓ１２１）し、半導体ウエハー１００をテーブル２４から取り出す（ｓ１２２）。
【００６１】
上述のフローに基づいて、図１に示すような形状をした、チップＩＤ３０ｃのドット部３６を形成することができる。
［マーキングヘッド部詳細］
【００６２】
図５Ａは、本発明を具現化するために用いられるマーキングヘッド部の一部破断斜視図である。図５Ａには、マーキングヘッド部３の内部構造と、インク材を塗布する様子が示されている。マーキングヘッド部３の内部には、インク材塗布ユニット３２と、インク材塗布ノズル３３が備えられている。インク材塗布ユニット３２とインク材塗布ノズル３３とは、それぞれ４系統図示してあり、枝番として「−ａ」〜「−ｄ」（以下、他も同様に適用する）を付加して表す。それぞれのインク材塗布ユニット３２−ａ〜３２−ｄは、インク材が充填されているインクタンク３７と接続されており、塗布に必要なインク材が補充されるようになっている。
【００６３】
インク材塗布ノズル３３−ａ〜３３−ｄより、半導体ウエハー１００上に設定された、破線十字の中心で示す予定着弾中心位置３８−ａ〜３８−ｄに向けて、所定量のインク材３４−ａ〜３４−ｄが吐出されている。半導体ウエハー１００上に着弾したインク材は、水平方向に濡れ広がり、破線で示すドット部の予定形状３９−ａ〜３９−ｄとなる。
【００６４】
図５Ｂは、本発明を具現化する形態の一例を示す斜視図である。
図５Ｂには、マーキングヘッド部３をＸＹ方向にオフセット移動させてインク材を塗布したときの、マーキングヘッド部３と、半導体ウエハー１００上に塗布されたドット部３６との位置が示されている。ここでは、マーキングヘッド部３の位置を変えて、半導体ウエハー１００に向けて、インク材を３層に塗布した状態を示している。
１層目のドット３６−ａ１〜３６−ｄ１を塗布したときのマーキングヘッド部を、破線３−１で示している。
２層目のドット３６−ａ２〜３６−ｄ２を塗布したときのマーキングヘッド部を、破線３−２で示している。
３層目のドット３６−ａ３〜３６−ｄ３を塗布したときのマーキングヘッド部を、破線３−３で示している。
【００６５】
簡単に説明をするために、図５Ａではインク材塗布ノズル３３−ａ〜３３−ｄを４つだけ示して説明している。しかし実際には、識別コードを構成するために必要な個数のノズルを用いる。例えば、縦横１６ドットのマトリクスからなる識別コードであれば、１列に１６個のインク材塗布ノズル３３−ａ〜３３−ｐを備えるようにすれば良い。
また、図５Ｂでは塗布されたドット部３６−ａ１〜３６−ｄ３を３層だけ、示して説明している。しかし、実際には識別コードを構成するために、積層数を加減しても良い。また、同じ位置で複数回塗布した後、位置をずらし、その場所で複数回塗布するといった動作を繰り返して、ドットの中心位置を変更して、ドット部を積層させて形成しても良い。
【００６６】
このときの、半導体ウエハー１００と、マーキングヘッド部３との相対位置をＸＹ方向にずらす量は、上述のフローで示したオフセット量設定ステップ（ｓ１０１）で設定しておく。そうすることで、インク材の塗布位置を所定方向に所定距離オフセットさせることができる。
【００６７】
インク材を塗布する手段として、上述したインクジェット方式の他に、ディスペンサ方式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、インク材の物性によって、適宜選定すれば良い。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。
【００６８】
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。その様な場合でも、上層のドットの中心位置をＸＹ方向にオフセットさせて、下層のドットの中心位置に対してずらしたドット部を形成することができる。
【００６９】
この方法により、マーキング対象物との接触面積が大きく、密着力が強い識別コードを形成することができる。そのため、形成した識別コードのドット部の欠けや脱落を防止することができる。
また、インク材を塗布するノズルの位置をずらしてドット部を形成することで、必要最小限のインク材塗布ノズルを用いて、マーキング対象物との接触面積が大きく、密着力が強い識別コードを形成することができる。
【００７０】
図６Ａは、本発明を具現化する別の形態の一例を示す斜視図である。図６Ａには、マーキングヘッド部３の内部構造と、インク材を塗布する様子が示されている。
マーキングヘッド部３の内部には、インク材塗布ユニット３２と、インク材塗布ノズル３３が備えられている。インク材塗布ユニット３２とインク材塗布ノズル３３とは、それぞれ７系統あり、枝番として「−１」〜「−７」（以下、他も同様に適用する）を付加して表す。
【００７１】
図６Ａでは、１列に並んだ７つのインク材塗布ノズル３３−１〜３３−７より、半導体ウエハー１００上に設定された、破線十字の中心で示す予定着弾中心位置３８−１〜３８−７に向けて、所定量のインク材３４−１〜３４−７を吐出させている様子が示されている。半導体ウエハー１００上に着弾したインク材は、水平方向に濡れ広がり、破線で示すドット部の予定形状３９−１〜３９−７となる。
【００７２】
図６Ａでは、７つのインク材塗布ノズル３３−１〜３３−７がそれぞれ等ピッチで１列に並べられている。これらに対応する予定着弾中心位置３８−１〜３８−７は、等ピッチでも良いが、図示するようにそれぞれＸＹ方向に少しずつピッチが異なった状態でも実施できる。
【００７３】
このような、予定着弾中心位置を等ピッチにしない状態にするためには、それぞれのインク材塗布ノズル３３−１〜３３−７の向きを意図的に変えることで実施できる。或いは、予め完成した状態で飛行曲がり特性がある等、不揃いであった場合に一部を選択して矯正したり、若しくは全部の向きを矯正したり矯正しなかったりして、使用することで実施可能である。この矯正の箇所及び量については、適宜選定して実施すればよい。
【００７４】
図６Ｂは、本発明を具現化する別の形態のある時点における状態を示す斜視図である。
図６Ｂでは、半導体ウエハー１００上に、第１層目のドットを形成している様子が示されている。１層目のドット３６Ａ−ａ１〜３６Ａ−ｄ１を塗布するとき、インク材塗布ノズル３３−１〜３３−４が使われる。
【００７５】
図６Ｃは、本発明を具現化する別の形態のある時点における状態を示す斜視図である。
図６Ｃでは、図６Ｂに示された状態の後の状態であって、第２層目のドットを形成している様子が示されている。
２層目にドット３６Ａ−ａ２〜３６Ａ−ｄ２を塗布するとき、使用するインク材塗布ノズルの位置をシフトさせて、インク材塗布ノズル３３−２〜３３−５のノズルが使われる。
【００７６】
図６Ｄは、本発明を具現化する別の形態のある時点における状態を示す斜視図である。
図６Ｄでは、図６Ｃに示された状態の後の状態であって、第３層目のドット部を形成している様子が示されている。３層目にドット部３６Ａ−ａ３〜３６Ａ−ｄ３を塗布するとき、使用するインク材塗布ノズルの位置をシフトさせて、インク材塗布ノズル３３−３〜３３−６のノズルが使われる。
【００７７】
図６Ｅは、本発明を具現化する別の形態のある時点における状態を示す斜視図である。
図６Ｅでは、図６Ｄに示された状態の後の状態であって、第４層目のドットを形成している様子が示されている。４層目のドット３６Ａ−ａ４〜３６Ａ−ｄ４を塗布するとき、使用するインク材塗布ノズルの位置をシフトさせて、インク材塗布ノズル３３−４〜３３−７のノズルが使われる。
【００７８】
上述のように、各層のドット部を形成するために、インク材を吐出する方向が少しずつ異なるインク材塗布ノズル３２−１〜３２−７を有するマーキングヘッド部３を用い、対応するインク材塗布ノズルの使用位置をシフトさせて、ドット部を形成することにより、中心位置のずれた山状のドット部が形成される。そのため、マーキング対象物との接触面積が大きく、密着力が強い識別コードを形成することが出来る。
【００７９】
上述のように、マーキングヘッド部３のインク材塗布ノズル３３の使用位置をシフトさせて、積層させたドット部３６を形成することで、もしインク材塗布ノズル３３−１から３３−７の一部に目詰まりが生じたとしても、所定の部位のドットが完全に欠落することを防ぎ、確実にドット部を形成することができる。このとき、一部のドット部の高さが低くなるだけで済む。そのため、識別コードのドット欠けを防ぐことができ、識別コードの判別性が向上する。また、各ノズルの吐出量のバラツキによるドット形状のバラツキを平均化する効果もある。
【００８０】
上述したマーキングヘッド部３のインク材塗布ノズル３３−１から３３−７の使用位置をシフトする動作に変えて、或いはシフトする動作に加えて、半導体ウエハー１００とインク材塗布ノズル３３−１〜３３−７との間隔を変更しても良い。この間隔は、上述したギャップ量設定ステップ（ｓ１０２）にて登録された設定値に基づいて、ギャップ量オフセットステップ（ｓ１１３）で変更される。そのため、ノズルの飛行曲がり特性を利用して、ドット部の中心位置が各層で変化するため、マーキング対象物との接触面積が大きく、密着力が強い識別コードを形成することができる。
【００８１】
また、この方法によれば、Ｚ方向のギャップ量を調整することで、飛行曲がり特性を有する塗布ノズルを用い、厳密な方向調整をするまでもなく、積層形成するドット部の中心位置を適宜コントロールしてずらすこともできる。
【００８２】
上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。
【００８３】
マーキング装置１は、上述した様な構成をしているので、本発明における識別コードの形成を実施することができる。
【００８４】
インク材の、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、インク材の温度、雰囲気の温度、乾燥時間などは、それぞれの実施形態に合わせて、適宜調節することが好ましい。
【００８５】
マーキング材料であるインク材としては、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る。
【００８６】
さらに、インク材はＸ線を透過しにく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、パッケージングした後で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。
【００８７】
またインク材は、染料や顔料など有色の固形物を含む液体、照明から照射された光線を反射する材料など、マーキング対象物と反射率の異なる材料を含むものであっても良い。そうすれば、Ｘ線を使用することなく、可視光波長の反射照明と観察カメラを用いて、チップＩＤ３０ｃを判別することができ、製造工程の途中で簡単に利用することができる。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。
【００８８】
さらにインク材は、Ｘ線を透過しにくく可視光線を反射する材料であれば尚良い。そうすれば、製造工程の途中も、パッケージングした後でも、識別コードを判別することが出来る。
【００８９】
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１００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、どの部分にインク材を塗布するか、塗布しないかは、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、インク材を塗布した部分に、さらに上層のインク材を塗布することができる。さらに、半導体ウエハー１００とインク材塗布ノズル３３とを、予め登録された位置関係になるように相対移動させることができ、設定しておいたオフセット量の情報をもとに、位置をオフセットさせて塗布することができる。そのため、インク材の積層塗布を行い、中心位置のずれた識別コードを形成することができる。
【００９０】
このようにして、マーキング材料であるインク材を積層塗布することで、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。
【００９１】
図７Ａは、本発明の実施形態の一例を示す平面図であり、チップＩＤ３０の２つのドット部３６Ｂ−ａと３６Ｂ−ｂに着目している。
図７Ｂは、本発明の実施形態の一例を示す断面図であり、図７ＡのＡＡ断面を示している。
【００９２】
半導体ウエハー１００の回路パターン１０８の上には 絶縁膜１０９が形成されている。回路パターン１０８のある部分は凹凸がある。
凹凸部分の上に本発明によるドット部を形成すると、平坦な面に塗布した場合の形状とは異なるが、山状のドット部３６Ｂ−ａと３６Ｂ−ｂが形成される。ドット部が山状に形成されることで、ドット部底部の面積が広がり、半導体ウエハー１００との密着強度が増す。
【００９３】
図８は、本発明のさらに別の実施形態の一例を示す斜視図である。
半導体ウエハー１００の上に、チップＩＤ３０ｃのドット部３６Ｃを形成している。
このドット部３６Ｃは、幾重にも中心位置をずらして、層状に積層された状態でドット部が形成されている。
【００９４】
インク材を塗布するときは、常温で行っても良いが、半導体ウエハー１００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より好ましい。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。
本発明のマーキング装置１は、先にマーキングされたチップＩＤ３０ｃのインク材を塗布した位置が制御部９に記録されているので、ドット部の中心をずらして層状に積層して形成することが容易にできる。
【００９５】
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。
【００９６】
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１００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することができる。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、文字や数字、記号などを用いて構成される、他の類型の識別コードにも適応することができる。
【符号の説明】
【００９７】
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
１１    装置ベース
１２    支柱
１３    梁
１５    Ｚ軸ステージ
１６    ベース部材
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
３０ｃ  チップＩＤ
３０ｚ  従来の識別コード
３１    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
３４    吐出したインク
３５    着弾したインク
３６    ドット部
３６Ａ  ドット部
３６Ｂ  ドット部
３６Ｃ  ドット部
３７    インクタンク
３８    予定着弾中心位置
３９    ドット部の予定形状
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
１０８    回路パターン
１０９    絶縁膜
１００    半導体ウエハー
１０１    半導体チップ
１０２    配線用端子
１０４    パッケージ
１１０    半導体装置
１１２    破断開口部
【図１Ａ】
2012015392.tif 000003
【図１Ｂ】
2012015392.tif 000004
【図２】
2012015392.tif 000005
【図３】
2012015392.tif 000006
【図４】
2012015392.tif 000007
【図７Ａ】
2012015392.tif 000008
【図７Ｂ】
2012015392.tif 000009
【図５Ａ】
2012015392.tif 000010
【図５Ｂ】
2012015392.tif 000011
【図６Ａ】
2012015392.tif 000012
【図６Ｂ】
2012015392.tif 000013
【図６Ｃ】
2012015392.tif 000014
【図６Ｄ】
2012015392.tif 000015
【図６Ｅ】
2012015392.tif 000016
【図８】
2012015392.tif 000017
【図９】
2012015392.tif 000018
【図１０】
2012015392.tif 000019