专利名称：一种电位调整可程序化储存记录实施方法
技术领域：
本发明提出一种方法，用来解决半导体芯片在生产制造工艺过程，因环境温度变
动而产生电性漂移现象。该方法将半导体芯片生产制造时，通过操作接口进入参数记录储
存位置存取储存所需的参数值，并将参数载入修整(trim)的半导体芯片，来提高半导体芯片制造时程与降低半导体芯片过去因电性漂移修整修整(trim)时程。
背景技术：
请参考图1，图1是半导体晶片的制造工艺的流程图，晶片其材质是硅也是集成电
路在生产制作所用的硅芯片，晶片制造工艺共有九项主要程序步骤，晶片(Wafer)其形状
因为圆形所以也称之为晶片，通过将电路建构于硅晶片上的方式，每片晶片可包含数百个
甚至数千个晶粒，其制造方式是采逐层建构的方式来进行，每一层的制造工艺为一种循环，
除了光掩膜上的图案及植入的离子不同之外其它部份也几乎相同只是程序的变化。 晶片制造程序步骤上均会经过氧化、薄膜沉积、扩散、离子值入、光刻、刻蚀、金属
化、检测等制造工艺，每一程序描述如下 1.氧化(Dxidation):当硅晶片曝露于含氧的环境时，在晶片表面长出一层的二氧化硅，作为绝缘体。 2.薄膜沉积(D印osition):利用物理现象或化学反应的方式，在晶片表面上产生一层薄膜。 3.扩散(Diffusion):将杂质原子渗透到硅内，然后利用高温来作为杂质扩散以得到所需杂质浓度。 4.离子植入(Ion Implantation):利用离子植入器将杂质注入硅中，掺杂浓度能由离子束电流大小加以控制。 5.光刻(Lithogr即hy):将各种集成电路元件的表面结构利用照相技术，将光掩膜的图案移至晶片表面。 6.刻蚀(Etching):把光刻制造工艺没有被光刻胶铺盖的薄膜部份，以化学反应或物理现象的方式加以去除，以达到整个图案移转到薄膜的目的。 7.金属化(Metallization):当硅基上的元件制造完成后，必需将其连接，以达到电路连接的功能。 8.平坦化(Flatness Process):将晶片表面起伏的介电层外观，加以平坦化的一种半导体制造工艺技术。 9.晶片检查(Wafer inspection):晶片制造完成后，按照晶片的质量给予分类，不合格者报废。 每片晶片(Wafer)因材质、生产制造工艺特有的电性关系，在晶片内部会产生电性漂移，致使每批晶片出厂时，其内部的每一单芯片内部电性记录值均会呈现不同参数。
在半导体IC芯片生产初始，需对每片晶片进行检测，检测每片晶片良率及内部晶粒电性，当半导体IC芯片进入生产后，将晶片加载晶片测试机(wafer probe)由测试机内检测探针针对晶片上的每颗芯片进行量测及记录；量测记录完成后再依芯片个别电性漂移状况，加载制造工艺所需程序及参数后，再由刻录机进行电性修整(trim)，每片晶片上晶粒电性漂宜记录的值均不一样，在修整时加载晶片上每颗晶粒的参数就会不同，每片晶片在进行电性修整时，其需使用20分钟。 请参照图2所示，图2为目前半导体晶片修整(Trim)制造工艺，在图2的步骤五所示晶片测试机读取晶片参数后进行记录(Record)，图2的步骤六为将晶片加载晶片刻录机输入需求参数后进行激光修整(Laser trim)，步骤七为将晶片加载后进行烧录(trim),步骤八为修整完的电性测试，若因修整错误该片芯片即报废，修整完的芯片其中设置有电路包含一线性电路单元及一数字逻辑控制单元，芯片电路可加载程序，即是电路因电流导通使电路发生运作，并产生电性与电压及加载控制造工艺序使电路产生电压值控制，再利用电路的数字逻辑控制单元来对电流导通所生成的电压进行编码/译码执行。其结果产出参数，提供予数字/模拟转换逻辑单元，并经适当运算后输出一参考电压，并由线性电路单元依据该参考电压，据以设定电压控制值或温度值，因此若对芯片数字逻辑控制单元执行编码/译码，即可利用此方式针对相同属性的芯片实施相同的电压值或温度值作业。
现行方法是以激光修整(Laser Trim)方式对半导体芯片电路进行修整(trim)，在半导体芯片中设定有数字逻辑单元与线性电路单元，其中线性电路单元主要包含有运算放大器(Operational Amplifiers)，而数字逻辑控制单元包括有功能参数编码逻辑单元、功能参数译码逻辑单元及数字/模拟转换逻辑单元(D/A Converter)等，半导体芯片是利用数字逻辑控制单元来执行编码/译码，其产生的结果用来提供数字/模拟转换逻辑单元用以输出一参考电压，而线性电路单元则依据参考电压产生一控制电压值，此一电压值可用以做为半导体芯片功能设定的参数值。 但是在半导体晶片(wafer)在生产制造工艺中会产生电性漂移，致使原设定的电位准、参数值产生非预期的变动，为确保半导体制造工艺时能维持一致性，需以修整(trim)来对晶片内部进行检测及进行修整。现有做法是对芯片进行选择性修整，即是以激光或电流烧针对晶片做参数载入，晶片依不同面积可分割成数量不等的芯片，且高容量的数字逻辑匣仅占有限面积，因此可烧录4bit、8bit、16bit、32bit、64bit等数字逻辑匣。
现有可程序化芯片因制造工艺及电气特性会产生电性规格漂移现象因此目前芯片在参数匹配对应方式上采用单一加载方式，将对应参数逐一加载芯片匹配采用逐一修整方式实施调配，当量产制作时，采用逐一对应匹配方式将需求参数以修整方式加载芯片并逐一进行修整，而芯片须依规格需求电压、频率将参数逐一写入设定，若参数有数种参数质时，需逐一比对、加载及检测，使参数能匹配对应，若有温度需求产生时，也需将温度参数加载修整，若此，当芯片大量生产制造时，不仅耗时也增加生产与库存作业成本，无法快速响应生产所需与满足市场需求，且芯片逐一进行参数设定时，其环境变量与人员操作均会因变动使整体时程与可靠度存在不可知的变动。
发明内容
本发明是一种方法来简化半导体芯片修整制造工艺及提高半导体芯片修整(trim)效能的方法，实施程序将半导体晶片由测试机(Wafer Probe)晶片承载盘载入，承载盘载入晶片后检测头上探针会对晶片内部芯片串行电气特性进行电气良率载测，被载测
5的芯片将被检测芯片电性良率是否完整，损坏的芯片将会被注记，电性功能正常的芯片将依电压、频率高低位阶逐项修整(trim)并被注记形成一个记录(Record)或数据(data)并施予编码分类(code Calibration)存记。存记的记录将依类别、属性(Property)、位置储存于特定储存字段或数据库；另部份芯片则会进行温度修整(Temperaturetrim)，即是将芯片依高低温特性进行逐项修整及记录，并将芯片的温度修整参数记录储存，即是将温度参数储存(store)于特定储存字段(Table)或数据库(database)，特定储存字段或数据库即以分类方式载录半导体芯片生产制造工艺中有关温度参数、电压值、电频等相关参数。
当生产需求产生时，晶片电性在良率检测及电性漂移状态已经实施量测，并对晶片内部芯片状态及良率不佳的芯片予以标注(Mark)，因此在生产制造时不需经过修整(trim)，可直接将已测试的晶片依客户需求规格自记载区或数据夹取出相关参数进行修整，修整完成的晶片即可以进行后续贴片(Wafer mount)、切割(Die saw)、黏晶(DieBond)、焊线(Wire Bond)、封胶(mold)、打印(mark)...等一系列半导体制造工艺。
本方法可提高半导体芯片制造工艺效能及简化半导体晶片修整步骤，该方法可适用于任一款半导体芯片制造工艺。
图1所示的是半导体晶片生产制作流程图。
图2所示的是现有半导体芯片修整流程图。 图3所示的是本发明半导体芯片修整改善流程图(框线为改善区域)。
图4所示的是本发明半导体芯片修整改善描述方块图一。
图5所示的是本发明半导体芯片修整改善描述方块图二。
具体实施例方式
请参考图3，图3是本发明的晶片检测实施流程图，图3是本发明的晶片检测实施流程图，S301，将晶片(Wafer)自储存晶片(wafer storage)的芯片匣(wafer Carriers),通过机具或手动方式，自芯片匣(wafer Carriers)取出一片晶片(Wafer)，随即将取出的该片晶片(冊fer)置放入晶片检测机(Wafer probe)的托盘(tray)，令托盘(tray)将已置放于检测机之晶片，引导进入晶片检测机(Wafer probe)，使晶片进入晶片检测机内
(5302) ; 载入晶片检测机的晶片(Wafer),即由晶片检测机内的探针(Probe)，来对加载之晶片(wafer)进行表面功能检测(function test)与电性测试(electricity test)
(5303) ; 晶片检测机(Wafer probe)对加载并进行的晶片(wafer)会对加载之该晶片(Wafer)的功能(function)及电性(electricity)，依据需求设定，进行良率判断与记录
(5304) ; 当经由晶片检测机(Wafer probe)探针检测，所载入检测室之晶片(wafer)经检测(function test)后其功能与电性良好，将对该片晶片(wafer)进行记录(record)与注记(mark) (S305)，并且对该片检测良好的晶片(Wafer)进行电压值校对(S306);
若经由晶片检测机(Wafer probe)的探针(probe)检测(function test)所载入之晶片(wafer)，经检测(function test)发现功能与电性不佳，以及晶片有发生损害者(S307)，将对该片晶片(wafer)进行损害记录(record)与损害注记(mark) (S308);
经(S308)进行损害记录(record)与损害注记(mark)的晶片，将会将其损害之记录(record)及注记(mark)，转档传输并可储存在储存设备，例如数据库(database)、磁盘片(disk)或闪存(Flash)等设备，进行保存(S309); 另经检测良好(S305)及经电压值校对(S306)检测(function test)后，其功能(function)与电性(electricity)良好的晶片，其晶片的检测记录(record)及注记(mark)，将转档传输储存在储存设备，例如数据库(database)、磁盘片(disk)或闪存(Flash)等设备，进行保存(S309) 另部份经晶片检测机(Wafer probe)检测良好的晶片(Wafer)，另外会进行温
度测试(Temperature test)，其测试记录将会转文件传输储存在储存设备，例如数据库
(database)、磁盘片(disk)或闪存(Flash)等设备，进行保存(S309); 当晶片生产需求产生时，其生产所需的参数数据，包含有需求规格(S310)及需求
参数(S311)，将会将生产所需参数数据载出(S312); 将载出的参数数据(S312)加载烧录修整机台(Trim) (S313); 烧录修整机台(Trim) (S313)，将会对欲生产的该片晶片(Wafer)进行烧录修整
(trim)，在进行烧录修整(S314)前，将会选择采用电流进行烧录修整(S3141)或是采用激
光进行烧录修整(S3142); 烧录修整机台(S313)对生产的晶片(wafer)进行烧录修整(S314)，当晶片烧录修整后，会对已烧录修整之晶片(Wafer)进行功能检测(S315); 当烧录的晶片经修整功能检测后(S315)，若经检测(S315)结果良好者，烧录的晶片(Wafer)将会进行贴片，若烧录的晶片(wafer)经修整检测(S315)后，其检测结果为不合格者，该片晶片将会报废； 请参考图4、图5，图4、图5是本发明的另一实施方式；当开始对芯片进行测试时，首先取出保存置放于晶片储存匣(冊fer Carriers)的晶片片，置放入晶片检测机(Waferprobe)，晶片检测机(Wafer probe)则会对自晶片储存匣(wafer Carriers)加载的晶片片(Wafer)进行晶片个别功能测试及特性进行检测及分类，测试该片晶片的功能(function)及电性规格(electricityrule)，而分类是对晶片内所载存之规格进行分类(class);
经晶片检测机(Wafer probe)测试的晶片功能若是完整，规格若是符合需求目标(Target)，则会将晶片(wafer)进行记录(record)与注记(mark)，并且对该片检测良好的晶片(Wafer)，经由转档传输，储存在储存设备，例如数据库(database)、磁盘片(disk)或闪存(Flash)等设备，进行保存(S309); 另部份经晶片检测机(Wafer probe)测试及检测结果良好之晶片，将进行晶片的温度进行分类(Temperature class)，经检测机检测之晶片，其数据规格若符合需求目标(Target)，则会将晶片(wafer)进行记录(record)与注记(mark)，并且对该片温度检测良好的晶片(Wafer)，经由转档传输，储存在储存设备，例如数据库(database)、磁盘片(disk)或闪存(Flash)等设备，进行保存(S309); 晶片若经晶片检测机温度分类测试后，测试的晶片(Wafer)，若其温度数据规格不符合需求，检测机则对该晶片进行再分类(class)，使进行温度测试的晶片，其晶片温度属性，能进行细部分类并且记录(record)，并经由转档传输，储存在储存设备。 综上所述，本发明应用于半导体芯片的生产制造工艺，其综效显著，不但可縮短整
体半导体芯片规格修整时程，也能提高匹配良率，也能于生产实施时快速导入生产流程，且
芯片电性、温度特性经测试、验证并加以储存。当生产实施时，即能将客户不同规格需求的
相关电性温度、参数加载，具有可立即明显的提升生产量，因此具有新颖性、进步性及产业
利用性，符合发明的要件。 以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，该方法将半导体IC芯片电性修整参数储存于特定位置，当制造需求产生时，可将储存参数自储存特定位置取出，并传输至具有参数加载功能的设备，该设备可将预储的修整参数，依制造规格需求，快速加载生产指定位置实施。
2. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，参数包 含有电压、频率、温度单元参数。
3. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，修整方 法可使用激光、电流方式实施。
4. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，修整参 数可以记录、储存、分类、写入。
5. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置可包含一属性文件，可用以储存该电性数据的参数。
6. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存参 数包含电压、温度、频率参数、时间参数。
7 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置为具有磁道储存功能的设备。
8. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置为具有光储存功能设备。
9. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置为具有记录读写功能的储存设备。
10. 如权利要求5所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置记录功能包含有一加载功能。
11. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置记录功能包含有一插入功能。
12. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置记录功能包含有一修改功能。
13. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置记录功能包含有一删除功能。
14. 如权利要求3所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，温度参 数修整为对半导体晶片面积上的晶粒电性进行修整。
15. 如权利要求3所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，电压参 数修整，为对半导体晶片面积上的晶粒电性进行修整。
16. 如权利要求3所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，频率参 数修整，对半导体晶片面积上的晶粒电性进行修整。
17. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置记录功能包含有记录异动开始/异动结束功能。
18. 如权利要求1所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，储存特 定位置的参数具有排序的功能。
19. 一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其方法包括下列的步骤将晶片置入晶片检测机，由晶片检测机以探针量测晶片内部电性及良率，并将量测及测试的各种参数 予以分类、记录、注记，再将参数分类储存于特定储存位置；制造工艺作业实施时，将晶片取 出后加载具修整功能的机台，依制造工艺功能需求自特定储存位置存取所需参数，并将需 求参数按设定修整方式加载半导体芯片。
20. 如权利要求19所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，晶片 检测机量测晶片所得的温度、电压、频率的电性参数，其电压参数具有储存、标记、修改功 能。
21. 如权利要求19所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，晶片 检测机量测晶片所得的温度、电压、频率的电性参数，其温度参数具有储存、标记、修改功 能。
22. 如权利要求19所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，晶片 检测机量测晶片所得的温度、电压、频率的电性参数，其频率参数具有储存、标记、修改功 能。
23. 如权利要求19所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，晶片 检测机量测包含为对半导体晶片上的晶粒进行电压测试。
24. 如权利要求19所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，晶片 检测机量测，包含对半导体晶片面积上的晶粒，进行温度测试。
25. 如权利要求19所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，晶片 检测机量测，包含对半导体晶片面积上的晶粒进行频率测试。
26. 如权利要求19所述的一种电位调整可程序化储存记录实施方法，其特征为，晶片 检测机检测的半导体晶片，若晶片面积上的晶粒电性发生损毁，该损毁位置会予以注记并 记录于储存特定位置。
全文摘要
本发明提供一种电位调整可程序化储存记录实施方法，该方法将半导体IC芯片电性修整参数储存于特定位置，当制造需求产生时，可将储存参数自储存特定位置取出，并传输至具有参数加载功能的设备，该设备可将预储的修整参数，依制造规格需求，快速加载生产指定位置实施。本发明设计一种可预先测量参数的通信接口，用以纪录半导体芯片在不同温度或电压的规格参数，将此数据储存纪录，在制造工艺实施前，依照不同规格参数值以内差方式实施修整(trim)，并达到缩短测试时间的目的。
文档编号G07C3/00GK101739735SQ20081018155
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者刘东荣, 王德如 申请人:朋程科技股份有限公司