シリコン表Cに2次元IDバーコードを]つレーザーマーカーをコマツが商化
コマツエンジニアリングは、シリコンチップ屬2次元バーコードのID番(gu┤)を]ち込むIDマーカーを開発、このほど販売を開始した。半導ICチップ表Cのk陲100μm角の覦茲2次元のバーコードをレーザーマーカーによって印Cする。この2次元バーコードはSEMIが提案している格に拠している。問があったときにはリコールがIけられているO動Z業cに向け、チップごとに]番(gu┤)を{跡できるため問解を膿覆垢襦
O動Zでは半導の搭載率がQ々高くなってきている。このため万がkの故やリコールがある場合には、チップに異常はなかったか、あればいつどこで作られたチップなのかをトレースできれば問が早く解できる。O動Zメーカーのトヨタは、ID番(gu┤)をつけるメリットを昨Q12月にセミコンポータルが開したSPIフォーラム「Z載半導、とトレーサビリティのインパクト」で喞瓦靴拭
O動Zだけではない。PCのプロセッサが本当は1GHzなのに捺印を2GHzと書き換えて横流ししているチップブローカーが暗躍しているというBも聞かれる。瑤蕕困PCを使っていて動作がいと嘆いているとKプロセッサを掴まされていた、という笑うに笑えないになりかねない。
半導メーカーによっては、ウェーハ屬坊狙されたマトリクスXのチップのマッピングを管理しているためチップ表CにID番(gu┤)を]つ要はないと考えている企業もある。しかし、ウェーハ完成後のチップのマップデータを入した後、裏C研磨してテープにaりけ、さらにウェーハをダイシングしたチップをトレイに,杭檗△泙織泪奪團鵐阿慶召后トレイのマップ情報をuた後も、バーンインテストなどで高aに入れテスト後にチップの性Δ鬟薀鵐分けしなければならない。ランク分けしたチップをトレイに入れ直し、さらにマッピングし直して最初のウェーハマッピング情報と11で管理しなければならない。
コンピュータで管理する限り問はこらないが、人間が中に介在するとトレイをDり違えるというミスが発擇垢覯性はきる。さらには、フラッシュメモリーとSRAMやSRAMを搭載するMCP(マルチチップパッケージ)や、プロセッサやSoCとメモリーやアナログICなどを搭載するSiP(システムインパッケージ)などKGD(known good die)として他社のチップをP入するとなるともはやマッピング管理にも限cが出てくる。チップにID番(gu┤)が振ってあればどのように入れ違いがあろうと、どのような組み合わせであろうとチップをトレースできる。
コマツのICマーカーは、パッケージに封Vされた表Cに捺印するのではなく、チップの表Cそのものに番(gu┤)、ロット番(gu┤)、]Q月などの情報を2次元バーコードの形で記{する。今vの\術は0.1mm角のJ囲に16ドット×16ドットの情報を書き込むlだが、レーザーでシリコン表Cを霾的に溶かし突を]するため表Cを顕微で読みDると情報を認識できる。ただし、パッケージ表Cからは見えない。問がきた場合は、発煙硝┐妊僖奪院璽犬鬚呂すか、レーザードリリングで相当する霾を削りDってチップ表Cを露出させバーコードを読みDることになる。
図1 読みDり画機±k辺は100μm角。擇離ΕА璽呂2次元バーコードを]ったもの
問は、レーザーを照oしシリコン表Cを溶かすとシリコンや┣祝譴覆匹飛びgってしまい、チップ表CにK影xを及ぼさないかどうか、という点だ。コマツエンジニアリング▲轡好謄犁業陬瓮トロニクス陲凌江霙垢蓮∈任磔Z労してそのノウハウを化したのがまさにそ霾だという。ここに照oするレーザーはYAGの2高調S(532nm)をパルス発振させる。k辺100μmの四角形内陲16ドット×16ドットのマトリクスのドットを形成するので、ビームを細くしたいためである。YAGそのものだと1.064μmのS長だからこれ以屬魯咫璽爐鮃覆譴覆ぁビームは細いほど微細に書ける。レーザービームで形成したドットをAFM(原子間顕微)で荵,垢襪汎が出ている。
図2 ドットをAFMで荵 .疋奪箸猟招造6μm
実はこの構]にすることで溶けたシリコンや┣祝譴覆匹ほとんど飛びgらないのだという。森霙垢砲茲襪函▲譟璽供爾鮠伴oした瞬間はシリコン表Cが溶けて、凹Xの池のような]Cがまず出来、a度の低い周辺からw化していく。冷えたところが中心にってくると下にの]Cだからった積を元に戻そうとするが働き、中心にかけてrり屬ってくる。そうなると飛g颪呂曚箸鵑表个討海覆い箸靴討い襦森はこれを「ほとんどと言ったのは、5μm度のドットサイズよりも1/1000も小さい異颪見えることはあったからだ。それを分析してみると┣祝譴世辰拭H焼プロセスで使われるk般的な浄法でい流すときれいになった。だからほとんど飛ばないと表現した」と言う。嗄なレーザーパワーを照oして(j┫)颪鰺呂してしまう、アブレーションとはく違う(sh┫)法だとしている。いわば、溶かしてwめることがミソであるから、レーザーパルスの照o時間、ピークパワー、ドットサイズの3つの最適な条Pを求めることで、図2のようなきれいなドットを再現性よく形成できるのだとしている。
図3 pR攵に入ったコマツのチップIDマーカー
完成した「チップIDマーカー」では、官できるウェーハサイズは5、6、8インチだが、要求次では300mm(12インチ)にも官する。ウェーハカセットの⊂した後スタートボタンを押してからマーキングが終わるまでの時間は、搬送時間を含み250個/ウェーハの場合1時間度だという。チップ当たりに換Qして約2秒/チップに相当する。日本だけではなく世cから要求があれば販売する。初Q度の販売`Yは5。
半導チップの4困里匹海に2次元バーコードを形成するjきさが今の100μm角からさらに微細になるとバーコードも小さくしなくてはならない。SEMIの格では、1辺の長さはw定したものではなく来の微細化にも官している。このでは、50μmから200μmまで官できる。