(57)【要約】      （修正有）【課題】デバイスチップの外周面に傷がついても固体識別情報の読み取りが可能なデバイスチップとその製造方法を提供する。【解決手段】基材の表面にデバイスを有し、基材内部に固体識別情報が描画されたデバイスチップの製造方法であって、基材ウエーハの表面に、交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域に形成された複数のデバイスを有するデバイスウエーハ１１を準備するステップと、該ステップで準備したデバイスウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビーム４１の集光点を該各デバイスに対応した該基材ウエーハ内部に位置付けてデバイスウエーハの裏面から照射し、各デバイスに対応した前記基材ウエーハ内部にそれぞれ固体識別情報としての改質層マーク４３を描画するステップと、該固体識別情報描画ステップを実施した後、デバイスウエーハを該分割予定ラインに沿って分割して複数のデバイスチップを形成する分割ステップと、を具備する。【選択図】図４
2013055273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面にデバイスを備えたデバイスチップであって、
該基材内部に固体識別情報が描画されていることを特徴とするデバイスチップ。
【請求項２】
請求項１記載のデバイスチップの製造方法であって、
基材ウエーハと、該基材ウエーハの表面に交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれ形成された複数のデバイスと、からなるデバイスウエーハを準備するデバイスウエーハ準備ステップと、
該デバイスウエーハ準備ステップで準備したデバイスウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を該各デバイスに対応した該基材ウエーハ内部に位置付けて該レーザビームをデバイスウエーハの裏面から照射し、該各デバイスに対応した該基材ウエーハ内部にそれぞれ固体識別情報としての改質層マークを描画する固体識別情報描画ステップと、
該固体識別情報描画ステップを実施した後、デバイスウエーハを該分割予定ラインに沿って分割して複数のデバイスチップを形成する分割ステップと、
を具備したことを特徴とするデバイスチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ内部に固体識別情報を有するデバイスチップ及び該デバイスチップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削装置又はレーザ加工装置等により半導体ウエーハから切り出されたＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスチップには通常裏面にデバイスの機能や製品番号、ロット番号等の固体識別情報が刻印され、この固体識別情報によって後の組み立て工程やデバイスの出荷が管理される。
【０００３】
特開２００８−１７８８８６号公報には、ウエーハから各デバイスチップを切り出す前にウエーハの状態で各デバイスチップの裏面にレーザマーキングにより固体識別情報を刻印する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された製品情報の刻印方法のように、デバイスチップの裏面に固体識別情報を刻印すると、デバイスチップの裏面に傷がついた場合には固体識別情報の読み取りが困難になるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デバイスチップの外周面に傷がついても固体識別情報の読み取りが可能なデバイスチップ及びデバイスチップの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明によると、基材の表面にデバイスを備えたデバイスチップであって、該基材内部に固体識別情報が描画されていることを特徴とするデバイスチップが提供される。
【０００８】
請求項２記載の発明によると、請求項１記載のデバイスチップの製造方法であって、基材ウエーハと、該基材ウエーハの表面に交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれ形成された複数のデバイスと、からなるデバイスウエーハを準備するデバイスウエーハ準備ステップと、該デバイスウエーハ準備ステップで準備したデバイスウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を該各デバイスに対応した該基材ウエーハ内部に位置付けて該レーザビームをデバイスウエーハの裏面から照射し、該各デバイスに対応した該基材ウエーハ内部にそれぞれ固体識別情報としての改質層マークを描画する固体識別情報描画ステップと、該固体識別情報描画ステップを実施した後、デバイスウエーハを該分割予定ラインに沿って分割して複数のデバイスチップを形成する分割ステップと、を具備したことを特徴とするデバイスチップの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のデバイスチップはデバイスチップ内部に固体識別情報としての改質層マークが描画されているため、デバイスチップの外周面に傷がついてもデバイスチップの固体識別情報の読み取りが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】デバイスウエーハの表面側斜視図である。
【図２】本発明のデバイスチップの製造方法に適用可能なレーザ加工装置の概略斜視図である。
【図３】レーザビーム発生ユニットのブロック図である。
【図４】固体識別情報描画ステップを示す斜視図である。
【図５】固体識別情報描画ステップ後のデバイスウエーハの断面図である。
【図６】デバイスウエーハの裏面研削ステップを示す斜視図である。
【図７】内部に固体識別情報を有するデバイスチップの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、デバイスウエーハ１１の斜視図が示されている。デバイスウエーハ１１は、基材ウエーハ１３上に半導体層１５が積層されて構成されている。デバイスウエーハ１１は、半導体層１５が積層された表面１１ａと、基材ウエーハ１３が露出した裏面１１ｂとを有している。
【００１２】
基材ウエーハ１３は例えば７００μｍの厚みを有しており、半導体層１５は例えば５μｍの厚みを有している。半導体層１５にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１９が格子状に形成された分割予定ライン（ストリート）１７によって区画されて形成されている。
【００１３】
図２を参照すると、本発明のデバイスチップの製造方法を実施するのに適したレーザ加工装置２の斜視図が示されている。レーザ加工装置２は、静止基台４上にＸ軸方向に移動可能に搭載された第１スライドブロック６を含んでいる。
【００１４】
第１スライドブロック６は、ボールねじ８及びパルスモータ１０から構成される加工送り手段１２により一対のガイドレール１４に沿って加工送り方向、即ちＸ軸方向に移動される。
【００１５】
第１スライドブロック６上には第２スライドブロック１６がＹ軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第２スライドブロック１６はボールねじ１８及びパルスモータ２０から構成される割り出し送り手段２２により一対のガイドレール２４に沿って割り出し方向、すなわちＹ軸方向に移動される。
【００１６】
第２スライドブロック１６上には円筒支持部材２６を介してチャックテーブル２８が搭載されており、チャックテーブル２８は加工送り手段１２及び割り出し送り手段２２によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能である。
【００１７】
チャックテーブル２８には、チャックテーブル２８に吸引保持された半導体ウエーハをクランプするクランプ３０が設けられている。本実施形態のデバイスチップの製造方法では、クランプ３０は使用しない。
【００１８】
静止基台４にはコラム３２が立設されており、このコラム３２にレーザビーム照射ユニット３４が取り付けられている。レーザビーム照射ユニット３４は、ケーシング３３中に収容された図３に示すレーザビーム発生ユニット３５と、ケーシング３３の先端に取り付けられた集光器３７とを含んでいる。
【００１９】
レーザビーム発生ユニット３５は、図３に示すように、ＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザを発振するレーザ発振器６２と、繰り返し周波数設定手段６４と、パルス幅調整手段６６と、パワー調整手段６８とを含んでいる。特に図示しないが、レーザ発振器６２はブリュースター窓を有しており、レーザ発振器６２から出射するレーザビームは直線偏光のレーザビームである。
【００２０】
ケーシング３３の先端部には、集光器３７とＸ軸方向に整列してレーザ加工すべき加工領域を検出する撮像ユニット３９が配設されている。撮像ユニット３９は、可視光によって半導体ウエーハの加工領域を撮像する通常のＣＣＤ等の撮像素子を含んでいる。
【００２１】
撮像ユニット３９は更に、半導体ウエーハに赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線ＣＣＤ等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像手段を含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ（制御手段）４０に送信される。
【００２２】
コントローラ４０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）４２と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４４と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４６と、カウンタ４８と、入力インターフェイス５０と、出力インターフェイス５２とを備えている。
【００２３】
５６は案内レール１４に沿って配設されたリニアスケール５４と、第１スライドブロック６に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段５６の検出信号はコントローラ４０の入力エンターフェイス５０に入力される。
【００２４】
６０はガイドレール２４に沿って配設されたリニアスケール５８と第２スライドブロック１６に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段６０の検出信号はコントローラ４０の入力インターフェイス５０に入力される。
【００２５】
撮像ユニット３９で撮像した画像信号もコントローラ４０の入力インターフェイス５０に入力される。一方、コントローラ４０の出力インターフェイス５２からはパルスモータ１０、パルスモータ２０、レーザビーム照射ユニット３４等に制御信号が出力される。
【００２６】
本発明のデバイスチップの製造方法では、まず、デバイスウエーハ１１に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を各デバイス１９に対応した基材ウエーハ１３の内部に位置付けてレーザビームをデバイスウエーハ１１の裏面１１ｂから照射し、各デバイス１９に対応した基材ウエーハ１３内部にそれぞれ固体識別情報としての改質層マークを形成する固体識別情報描画ステップを実施する。
【００２７】
この固体識別情報描画ステップを実施するには、図４に示すように、デバイスウエーハ１１の表面１１ａに表面保護テープＴを貼着し、表面保護テープＴ側をレーザ加工装置２のチャックテーブル２８で吸引保持する。
【００２８】
そして、チャックテーブル２８をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動してデバイスウエーハ１１を撮像ユニット３９の直下に位置付ける。この状態で赤外線撮像手段によりデバイスウエーハ１１を裏面１１ｂ側から撮像し、各デバイス１９の位置を検出してコントローラ４０のＲＡＭ４６に格納する。
【００２９】
レーザマーキング時には、ＲＡＭ４６に格納されたデバイス１９の位置情報に応じて、レーザマーキングすべきデバイス１９を集光器３７の直下に位置付ける。そして、デバイスウエーハ１１に対して透過性を有する波長のレーザビーム４１の集光点をレーザマーキングすべきデバイス１９に対応した基材ウエーハ１３内部に位置付けて、レーザビーム４１をデバイスウエーハ１１の裏面１１ｂから照射し、チャックテーブル２８をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させながら、デバイス１９に対応した基材ウエーハ１３内部に文字やマーク等からなる固体識別情報としての改質層マーク４３を形成する。
【００３０】
一つのデバイス１９に対応する基材ウエーハ１３内部に改質層マーク４３を形成した後は、分割予定ライン１７の間隔ずつチャックテーブル２８をＸ軸方向に移動させて、順次各デバイス１９に対応する基材ウエーハ１３内部に改質層マーク４３を形成する。
【００３１】
一列のデバイス１９全てについて改質層マーク４３の形成が終了した後は、チャックテーブル２８を分割予定ライン１７の間隔分だけＹ軸方向に移動させて、次の列のデバイス１９について同様のレーザマーキングを実施する。
【００３２】
これを順次行うことで、全てのデバイス１９に対応する基材ウエーハ１３内部に改質層マーク４３が形成される。改質層マーク４３は溶融再硬化領域として形成され、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。
【００３３】
固体識別情報描画ステップ終了後のデバイスウエーハ１１の断面図が図５に示されている。図５から明らかなように、固体識別情報としての改質層マーク４３は各デバイス１９に対応する基材ウエーハ１３の表面側に形成されるのが好ましい。これは、引き続く裏面研削工程によりデバイスウエーハ１１の裏面を研削してデバイスウエーハを所定の厚み（例えば１００μｍ）に薄化するためである。
【００３４】
固体識別情報描画ステップにおける加工条件は、例えば以下のとおりである。
【００３５】
光源                    ：ＬＤ励起Ｑスイッチ  Ｎｄ：ＹＶＯ４パルスレーザ
波長                    ：１０６４ｎｍ
出力                    ：０．１Ｗ
繰り返し周波数          ：５０ｋＨｚ
【００３６】
固体識別情報描画ステップ終了後、デバイスウエーハ１１の裏面１１ｂを研削してデバイスウエーハ１１を所定の厚みに薄化する裏面研削ステップを実施する。この裏面研削ステップについて図６を参照して説明する。
【００３７】
研削装置の研削ユニット７０は、スピンドル７２の先端部に固定されたホイールマウント７４と、このホイールマウント７４にねじ７８により着脱可能に装着された研削ホイール７６を含んでいる。研削ホイール７６は、環状基台８０と、環状基台８０の下面外周に固着された複数の研削砥石８２とから構成される。
【００３８】
この裏面研削ステップでは、研削装置のチャックテーブル８４上にデバイスウエーハ１１をその裏面１１ｂを上にして保持し、例えば、チャックテーブル８４を矢印ａで示す方向に３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール７６を矢印ｂで示す方向に６０００ｒｐｍで回転して、デバイスウエーハ１１の裏面１１ｂに研削砥石８２を接触させ、研削ホイール７６を下方に所定量研削送りすることにより実施する。接触式又は非接触検知機構式の厚み測定ゲージによってウエーハ１１の厚みを測定しながら、デバイスウエーハ１１を所定の厚み（例えば１００μｍ）に仕上げる。
【００３９】
上述した実施形態では、固体識別情報描画ステップに引き続いて裏面研削ステップを実施しているが、この順序を逆にしてもよい。即ち、まず裏面研削ステップを実施してデバイスウエーハ１１を所望の厚みに研削してから、レーザマーキングによる固体識別情報描画ステップを実施するようにしてもよい。
【００４０】
固体識別情報描画ステップ及び裏面研削ステップを実施した後、デバイスウエーハ１１を分割予定ライン１７に沿って分割して複数のデバイスチップを形成する分割ステップを実施する。
【００４１】
この分割ステップは、図２に示したレーザ加工装置２を使用して実施することができる。レーザ加工装置２による第１の加工方法は、デバイスウエーハ１１に対して透過性を有する波長（例えば１０６４ｎｍ）のレーザビームの集光点を分割予定ライン１７に対応したデバイスウエーハ１１内部に位置付けて、レーザビームをデバイスウエーハ１１の裏面１１ｂから照射し、デバイスウエーハ１１の内部に分割予定ライン１７に沿った破断起点としての改質層を形成する方法により実施する。
【００４２】
レーザ加工装置２による第２の加工方法は、デバイスウエーハ１１に対して吸収性を有する波長（例えば３５５ｎｍ）のレーザビームの集光点を分割予定ライン１７に対応したデバイスウエーハ１１の裏面１１ｂ上に位置付けて、レーザビームをデバイスウエーハ１１の裏面１１ｂから照射し、アブレーション加工により分割予定ライン１７に沿った破断起点としてのレーザ加工溝を形成する方法により実施する。
【００４３】
全ての分割予定ライン１７に沿って破断起点としての改質層又はレーザ加工溝を形成した後、デバイスウエーハ１１の裏面１１ｂをエキスパンドテープに貼着し、エキスパンドテープをエキスパンドすることによりデバイスウエーハ１１に外力を付与して、デバイスウエーハ１１を分割予定ライン１７に沿って分割して複数のデバイスチップ４５（図７参照）に分割する。
【００４４】
レーザ加工装置による分割ステップに替えて、よく知られたダイシング装置によるダイシングによりデバイスウエーハ１１を分割予定ライン１７に沿って複数のデバイスチップ４５に分割するようにしてもよい。
【００４５】
このようにして形成されたデバイスチップ４５の斜視図が図７に示されている。１９はＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスであり、デバイスチップ４５の内部にはレーザマーキングにより固体識別情報としての改質層マーク４３が形成されている。
【００４６】
デバイスチップ４５がシリコン（Ｓｉ）から形成されている場合には、改質層マーク４３は外部から視認することができない。よって、固体識別情報としての改質層マーク４３を読み取るには、赤外線カメラでデバイスチップ４３を撮像し、改質層マーク４３を読み取る必要がある。デバイスチップ４５がサファイア等の透明体から形成されている場合には、改質層マーク４３は外部から視認可能である。
【符号の説明】
【００４７】
２    レーザ加工装置
１１    デバイスウエーハ
１３    基材ウエーハ
１７    分割予定ライン
１９    デバイス
２８    チャックテーブル
３４    レーザビーム照射ユニット
３７    集光器
３９    撮像ユニット
４３    改質層マーク
４５    デバイスチップ
７０    研削ユニット
７６    研削ホイール
８４    チャックテーブル
【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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