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発明の名称 識別コード付半導体ウエーハ及び識別コード記入方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−97013
公開日 平成6年(1994)4月8日
出願番号 特願平4−247642
出願日 平成4年(1992)9月17日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】秋田 収喜
発明者 天田 春男 / 山本 恵三 / 堀水 修 / 田中 健介
要約 目的
作業者に識別しやすく、簡易な方法にて自動読み取りが可能な半導体ウエーハ識別コードを半導体ウエーハ上に記入した識別コード付半導体ウエーハ及びその識別コード記入方法を得る。

構成
半導体ウエーハ上の所定位置に、文字列で表示した文字列識別コードとこの文字列識別コードに対応する文字列対応識別記号化コードからなる半導体ウエーハ識別コードを記入した識別コード付半導体ウエーハ。また、前記識別コード付半導体ウエーハにおける半導体ウエーハ識別コード記入方法であって、半導体ウエーハ外形上特徴ある部位を光学的若しくは機械的に検出し、その位置を基準位置とし、半導体ウエーハ上の所定位置に文字列で表示した文字列識別コードを記入し、該文字列識別コードに対応する文字列対応識別記号化コードを前記位置決めした半導体ウエーハ上の所定位置に記入する。
特許請求の範囲
【請求項1】 半導体ウエーハ上の所定位置に半導体ウエーハ識別コードを記入した識別コード付半導体ウエーハにおいて、前記半導体ウエーハ識別コードは文字列で表示した文字列識別コードとこの文字列識別コードに対応する文字列対応識別記号化コードからなることを特徴とする識別コード付半導体ウエーハ。
【請求項2】 請求項1に記載の前記識別コード付半導体ウエーハであって、前記文字列対応識別記号化コードは、文字列対応識別二値化コードからなることを特徴とする識別コード付半導体ウエーハ。
【請求項3】 請求項1に記載の前記識別コード付半導体ウエーハであって、前記文字列対応識別記号化コードは、文字列対応識別バーコードからなることを特徴とする識別コード付半導体ウエーハ。
【請求項4】 請求項1、2又は3に記載の前記識別コード付半導体ウエーハにおける半導体ウエーハ識別コード記入方法であって、半導体ウエーハ外形上の特徴ある部位を光学的若しくは機械的に検出し、その位置を基準位置とし、半導体ウエーハ上の所定位置に文字列で表示した文字列識別コードを記入し、該文字列識別コードに対応する文字列対応識別記号化コードを前記位置決めした半導体ウエーハ上の所定位置に記入することを特徴とする半導体ウエーハ識別コード記入方法。
【請求項5】 請求項2に記載の前記識別コード付半導体ウエーハを用いた半導体装置の製造方法であって、半導体ウエーハ上に設ける文字列対応識別二値化コードは、複数の半導体ウエーハ処理工程を処理して、文字列対応識別二値化コードのパターン形状や、パターン断面形状が変化しても、二値化識別判定ができる文字列対応識別二値化コードを半導体ウエーハ上に設ける半導体装置の製造方法。
【請求項6】 請求項3に記載の前記識別コード付半導体ウエーハを用いた半導体装置の製造方法であって、半導体ウエーハ製造工程で、文字列で表示した文字列識別コードに対応する文字列対応識別バーコード印字部を追加加工し、バーコードパターン形状を変える要因のある工程では、マスク用ホトレジスト膜を形成した後、エッチング処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項7】 請求項3に記載の前記識別コード付半導体ウエーハを用いた半導体装置製の造方法であって、半導体ウエーハ製造工程で、光学的に不透明な膜を形成し、文字列対応識別バーコード印字部に、追加膜形成し、バーコードパターン形成を変える要因のある工程では、光学的に不透明な膜を形成した後、文字列対応バーコードウエーハ識別コード印字部に形成された光学的に不透明な膜を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエーハを識別管理する技術に関し、特に、半導体ウエーハ上に識別コードが記入された識別コード付半導体ウエーハに適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、物品の識別管理方法として、精密工学会誌VOL.57(1991年11月発行)の第11頁から第14頁に記載されているように、バーコードによる識別管理が一般に知られている。
【0003】半導体製造業においては、特開平3−239316号公報に記載されているように、作業指示書類にバーコードを設け、このバーコードを情報媒体として、バーコードリーダ入力機器により自動識別し、作業指示の機械化を図っている技術が知られている。
【0004】さらに、特開平3−242918号公報に示すように、半導体ウエーハ上に文字を記入し、半導体ウエーハ,半導体チップの識別コードを構成する技術は公知である。この種の文字による識別コードを自動的に判別する手段としては、特開平3−241815号公報で示すようなパタ−ン認識技術を応用した装置で、文字認識を行い、半導体ウエーハ識別コードを認知し、半導体ウエーハ識別コードの管理を行っている。
【0005】また、特開平4−38811号公報に示すように、半導体ウエーハ上に直接バーコードを記入して、簡易な装置で自動識別する技術は公知である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明者は、前記従来技術を検討した結果、以下のような問題点を見い出した。
【0007】半導体ウエーハ製造工程は、酸化拡散処理工程,CVD膜形成工程,金属膜形成工程,ドライエッチング加工工程等,100工程の組合せにより成立つ。これらのウエーハ処理工程により、半導体ウエーハ上に半導体素子機能が作り出される。
【0008】このような半導体ウエーハ製造工程で、半導体ウエーハ識別コードとして、前記特開平4−38811号公報に示すような半導体ウエーハ上に直接バーコードを記入した半導体ウエーハ識別コードを用いると、半導体ウエーハ製造過程でバーコードによる半導体ウエーハ識別コード記入部が、エッチング追加加工されたり、光学的不透明膜であるAl配線膜が追加形成され、バーコードパターン幅,バーコードパターンピッチ幅等のバーコードパターンが変化し、正しいウエーハ識別ができなくなる問題があった。
【0009】一方、バーコードによる半導体ウエーハ識別コードのみでは、作業者の目視チェックによる半導体ウエーハ識別コードの確認ができない問題があった。
【0010】本発明の目的は、半導体ウエーハ上に、光学的に不透明な膜が形成される工程やエッチング加工される工程が繰返し処理されても、記号化ウエーハ識別コードを正しく読み取れることが可能な識別コード付半導体ウエーハ及びその識別コード記入方法を提供することにある。
【0011】本発明の他の目的は、半導体ウエーハ識別コードとして、記号化ウエーハ識別コードと併記して、文字で構成したウエーハ識別コードをとして設け、作業者の目視チェックによる識別がしやすい識別コード付半導体ウエーハ及びその識別コード記入方法を提供することにある。
【0012】本発明の前記ならびにその他の目的及び新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0013】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば以下の通りである。
【0014】(1)半導体ウエーハ上に、文字列で表示した文字列識別コードと、この文字列識別コードに対応する文字列対応識別記号化コードを併記して設ける。
【0015】(2)半導体ウエーハ上に設ける文字列対応識別記号化コードは複数の半導体ウエーハ処理工程を処理して文字列対応識別記号化コード部が追加加工や追加膜形成され、文字列対応識別記号化コード部のパターン形状やパターン断面形状が変化しても、識別判定ができる文字列対応識別記号化コードを半導体ウエーハ上に設ける。
【0016】(3)半導体ウエーハ上に設ける文字列対応識別記号化コードは凹凸段差により構成した弧立パターン形状を複数配列し、この配列された弧立パターン形状の有無により、二値化信号を作り出している。
【0017】(4)識別コード付半導体ウエーハにおける半導体ウエーハ識別コード記入方法であって、半導体ウエーハ外形上の特徴ある部位(例えばオリエンテ−ションフラット部)を光学的若しくは機械的に検出し、その位置を基準位置として、半導体ウエーハ上の所定位置に文字で表示した文字列識別コードを記入し、該文字列識別コードに対応する文字列対応識別記号化コード(二値化コードパターン,バーコードパターン)を前記位置決めした半導体ウェハ上の所定位置に記入する。
【0018】
【作用】前述の手段によれば、半導体ウエーハ上の所定位置に、文字列で表示した文字列識別コードを記入し、該文字列識別コードに対応した文字列対応識別記号化コードを半導体ウエーハ上の所定位置に記入する。
【0019】作業者による半導体ウエーハ識別コード読み取りは、文字で表示した文字列識別コードを読み取り、機械による自動読み取りは、複数の半導体ウエーハ処理工程を処理しても、簡易な方法にて識別可能な文字列対応識別記号化コードを窓枠内画素計数法や、エリアセンサを用いた二値化レベル面積画像処理法等の簡易な識別コード自動読み取り装置で自動的に読み取ることができる。
【0020】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0021】図1は、本発明の一実施例である識別コード付半導体ウエーハの構成を示す平面図、図2及び図3は、本実施例の識別コード付半導体ウエーハの変形例の構成を示す平面図である。
【0022】本実施例の識別コード付半導体ウエーハは、図1に示すように、半導体ウエーハ1上の半導体素子パタ−ン領域2の外であるオリエンテ−ションフラット部3に、英数字等の文字列で表示した文字列識別コード4及びこの文字列識別コード4に対応する文字列対応識別記号化コード5が設けられている。
【0023】前記文字列識別コード4は、半導体ウエーハの品種名,投入時期,ロット名を英数字等で表わした文字列からなっている。この文字列識別コード4は、作業者が識別可能な英数字等の文字で表示されている。
【0024】一方、文字列に対応する文字列対応識別記号化コード5は、窓枠内画素計数法や、エリアセンサを用いた二値化レベル面積画像処理法等の簡易な識別コード自動読み取り装置で自動的に読み取れる文字列対応識別二値化コードからなっている。
【0025】前記本実施例の識別コード付半導体ウエーハの変形例を図2及び図3に示す。
【0026】図2は、並列配置ウエーハ識別コード記入例を示し、半導体ウエーハ1上の半導体素子パタ−ン領域2の外のオリエンテ−ションフラット部3に、品種名,ロット名の英数字等の文字列で表示した文字列識別コード4が記入され、オリエンテ−ションフラット部3の反対側に前記文字列識別コード4の文字列に対応する文字列対応識別記号化コード5が記入されている。
【0027】図3は、直列配置ウエーハ識別コード記入例を示し、半導体ウエーハ1上の半導体素子パタ−ン領域3の外のオリエンテ−ションフラット部3側に、品種名,ロット名を英数字等の文字列で表示した文字列識別コード4が記入され、前記文字列識別コード4の文字列に対応する文字列対応識別記号化コード5が横に並べて記入されている。
【0028】なお、本発明の識別コード付半導体ウエーハは、図1、図2及び図3のウエーハ識別コード記入例に限定されることなく、半導体ウエーハ上に半導体ウエーハ識別コードを記入する形式は種々考えられる。
【0029】前記文字列対応識別記号化コード5は、例えば、図4及び図5に示すように、凹部41と凸部40で形成される凸凹段差により構成した独立パターン形状を複数配列し、この配列された独立パターン形状の有無により、二値化信号を作リ出す文字列対応識別二値化コードで構成される。なお、文字列対応識別記号化コード5は、バーコードリーダ等の簡易な読み取り装置で自動的に読み取れる文字列対応識別バーコードで構成してもよい。
【0030】次に、図6に示す半導体ウエーハ識別コード記入プロセスフロー図により、写真焼き付け方式(ホトエッチング加工方式)により、半導体ウエーハ1上に文字列識別コード4及びこの文字列に対応する文字列対応識別記号化コード5を記入(印字)する方法について説明する。
【0031】Siウエーハ10上に、文字列識別コード4及び文字列対応識別記号化コード5を記入(印字)する目的から、SiO2 膜11を形成する。次に、そのSiO2膜11上に、感光特性を有するホトレジスト膜12を塗布する。この塗布されたホトレジスト膜12上に光学的マスクを用いて、文字列識別コードパターンや文字列対応識別記号化コードパターンを転写する。
【0032】一例として、自動的に文字や文字列対応識別記号化コードパターンを構成できる液晶スリットで構成した文字列識別コードマスク13、文字列対応識別記号化コードマスク14により、UV光(i線;波長365nm、g線;波長436nm)15をマスキングし、ホトレジスト膜12上に文字列識別コードパターンや文字列対応識別記号化コードパターンを転写する。
【0033】図示していないが、この後、現像処理により、ホトレジスト膜12にウエーハ識別コード像マスクを形成し、さらに、このホトレジスト膜12に形成されたウエーハ識別コード像マスクを用いてSiO2 膜11をエッチング加工し、ホトレジスト膜12を除去してSiO2 膜11上に文字列識別コード4及びこの文字列に対応する文字列対応識別記号化コード5を印字し、文字列識別コード印字部16及び文字列対応識別記号化コード印字部17を形成する。
【0034】なお、半導体ウエーハ製造工程で、エッチング処理工程等の文字列対応識別記号化コード印字部17を追加加工し、文字列対応識別記号化コードパターン形状を変える要因のある工程(特に、文字列対応識別記号化コードとして文字列対応識別バーコードを用いる場合)では、図7に示すように、マスク用ホトレジスト膜18を形成してエッチング処理を行う。
【0035】一方、半導体ウエーハ製造工程で、Al膜等の光学的に不透明な膜を形成し、文字列対応識別記号化コード印字部17に、追加膜形成し、文字列対応識別記号化コードパターン形状を変える要因のある工程(特に、文字列対応識別記号化コードとして文字列対応識別バーコードを用いる場合)では、図8に示すように、光学的に不透明なAl膜19を形成した後、ホトレジスト膜12による文字列対応識別記号化コード感光処理、すなわち、文字列対応識別記号化コードエッチング処理,ホトレジスト膜除去処理により、文字列対応識別記号化コード印字部17のAl膜19を除去する。あるいは、図示していないが、文字列対応識別記号化コード印字部17部分に形成されたAl膜を全面除去し、Al膜による文字列対応識別記号化コードパターンの変形を防止することも容易に考えられる。
【0036】この場合、最初の焼付コードと二度目の焼付コードが一致しているか否かのチェックは、コード読み取り表示装置によっで行う。
【0037】なお、具体的に図示していないが、文字列識別コードマスク13の文字マスクパターンに対応する文字列対応識別記号化コードマスク14のコードパターンは液晶スリットにより、自動的に構成される。
【0038】さらに、縮小投影露光装置を利用し、文字列識別コードとそれに対応する文字列対応識別記号化コードを設けたレチクルを用いて、半導体ウエーハ上の所定位置に精度良く位置決めし、所定位置に文字列対応識別記号化コードを感光列理により記入することができる。
【0039】次に、前述の半導体ウエーハ1上に文字列識別コード4及びこの文字列に対応する文字列対応識別記号化コード5を記入(印字)する方法を実施する装置について説明する。
【0040】図9は、半導体ウエーハ識別コード記入方法の実施装置の概略構成を示すブロック図である。
【0041】図9において、101は半導体ウエーハ、102はホトレジスト膜、103はウエーハ識別コード記入領域、104はウエーハ位置制御部ステ−ジ、105はウエーハホルダ、106はランプハウス、107はHgランプ、108は反射鏡、109は光学的絞り、110はUV光、111は集光レンズ、112はウエーハ識別コ−ド光転写マスク選択部、114は光シャッタ部、115は縮小投影レンズ系、116はウエーハ識別コード設定入力情報、117は全体制御部、118はシャッタ駆動制御部、119はウエーハ識別コ−ド記入位置制御部、120は文字マスク,記号化マスク選択制御部、121は照度制御部である。
【0042】本実施装置は、図9に示すように、ウエーハ識別コード設定入力情報116として、半導体ウエーハ品名,ロット名等の情報を入力すると、全体制御部117は、文字マスク,記号化マスク選択制御部120、ウエーハ識別コード光転写マスク選択部112で、ウエーハ識別コード光転写マスクを選択する。
【0043】この状態で、ウエーハ識別コード記入位置制御部119を制御し、ウエーハ位置制御部ステ−ジ104を駆動し、ウエーハ識別コード記入領域の文字列識別コード4の記入位置に、半導体ウエーハ101を位置決めする。
【0044】この状態で、照度制御部121を制御し、Hgランプ107を制御しUV光110の照度を所定位置に制御する。さらに、シャッタ駆動制御部118を制御して、光学シャッタ部114の開閉動作を制御して、文字列識別コード投影像を所定寸法に縮小して、半導体ウエーハ101に形成されたホトレジスト膜102上の文字列識別コード4の位置に、所定時間、転写感光する。
【0045】その後、ウエーハ識別コード記入位置制御部119を制御し、ウエーハ位置制御部ステ−ジ104により半導体ウエーハ101を位置制御し、ウエーハ識別コ−ド記入領域103の位置に、文字列識別コード4に対応する文字列対応識別記号化コード5の位置に位置決めする。
【0046】この状態で文字マスク,記号化マスク選択制御部120を制御し、ウエーハ識別コード光転写マスク選択部112に文字列識別コード4の文字列に対応する文字列対応識別記号化コードマスクを自動的に選択する。
【0047】この状態で前述した文字列ウエーハ識別コード4と同様な方法により、文字列に対応する字列対応識別記号化コード5を記入する。
【0048】以上の説明からわかるように、本実施装置によれば、半導体ウエーハ識別コード設定入力情報として、半導体ウェハ品名、ロット名等の識別コードを設定することにより英数字等の文字列で表示された文字列識別コードとこの文字列識別コードに対応した字列対応識別記号化コードを自動的に半導体ウエーハ上に記入することができる。
【0049】本実施装置では、ウエーハ識別コードを光転写する光学的マスクについて具体的に図示していないが、金属マスク等の固定されたパターンマスクを自動選択する方式や、液晶を利用し、電気的にマスクパターンを書き替える非固定的なパターンマスクを用いても良い。
【0050】さらに、本実施装置では、写真焼き付け方式(光学的マスキングによる識別コード光転写方式)による実施例について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、電子線直接描画装置による電子線を半導体ウエーハ上に形成された感光膜に、走査して半導体ウエーハ識別コード(文字列識別コードと文字対応列識別記号化コード)記入してもよい。
【0051】また、図6に示すような、半導体ウエーハ上に感光膜を用いないで、半導体ウエーハ上にレーザ光を直接走査することにより、半導体ウエーハ上に文字列識別コード及び文字列対応識別記号化コード(二値化コード,バーコード等)を記入してもよい。
【0052】以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得ることはいうまでもない。
【0053】
【発明の効果】本願において、開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【0054】(1)文字列による文字列識別コードにより、半導体ウエーハ識別コードが確認できるため、作業者に識別しやすく、識別ミスを防止できる。
【0055】(2)文字列対応識別記号化コードにより、半導体ウエーハ識別コードが確認できるため、簡易な識別コード読み取り装置にで半導体ウエーハ識別コードを自動的に読み取ることができる。
【0056】(3)上記(2)項により、装置コストが安価で、装置寸法がコンパクトな半導体ウエーハ識別コード自動読み取り装置が適用でき、半導体ウエーハ製造システムとして構成される全装置に搭載が可能となり、半導体ウエーハ単位の枚葉情報管理(ウエーハ処理条件来歴情報,ウエーハ検査デ−タ情報,ウエーハ物流情報等)システムの構築が可能となる。
【0057】(4)上記、(3)項の相乗効果として、半導体ウエーハに関する自動統計不良解析,装置間及び工程間のプロセスフィ−ドフォワ−ド自動制御が可能となり、半導体ウエーハ及び半導体素子品質向上が図れる。
【0058】(5)半導体ウエーハ単位の物流スケジュ−リングが可能となり、大幅な製造時間の短縮が図れる。




 

 


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