DE102017103310A1 - SUBSTRATE OF AN ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen eines Wafers. Das Verfahren umfasst eine Bereitstellen eines Wafers, der eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen aufweist, und ein Prüfen mindestens einer aus der Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen. Auf der Grundlage eines Prüfergebnisses wird auf einem ausgewählten Abschnitt des Wafers eine Substanz bereitgestellt, die ein Schaltkreiselement in mindestens einer aus der Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen selektiv konfiguriert.Method for producing a wafer. The method includes providing a wafer having a plurality of semiconductor device structures, and testing at least one of the plurality of semiconductor device structures. Based on a test result, a substance that selectively configures a circuit element in at least one of the plurality of semiconductor device structures is provided on a selected portion of the wafer.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Herstellung von elektronischen Vorrichtungen, wie zum Beispiel Halbleitervorrichtungen, zum Beispiel integrierte Schaltkreischips.The present disclosure relates to the manufacture of electronic devices, such as semiconductor devices, for example, integrated circuit chips.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Heutzutage können die Sensoren integrierter Schaltkreise einen Präzisionsgrad erfordern, der mit den aktuellen Herstellungstechniken einer ultrahohen Integrationsdichte (Ultra Large Scale Integration, ULSI) nicht erreicht werden kann.Nowadays, integrated circuit sensors can require a level of precision that can not be achieved with current ultra-large scale integration (ULSI) manufacturing techniques.
Eine herkömmliche Lösung besteht im Messen von Vorrichtungsabweichungen in Bezug auf einen Zielwert, nachdem die Waferherstellung abgeschlossen wurde und im entsprechenden Kompensieren der Abweichungen durch eine Zusatzbearbeitung. Abhängig von der Vorrichtungsart werden aktuell verschiedene Lösungen verwendet. Zum Beispiel wird über Sicherungskonzepte mit einer Feinabstimmung der elektrischen Eigenschaften des Produkts nach seiner abschließenden elektrischen Prüfung auf Waferebene ein digitales Codieren angewandt. Bei einem weiteren Beispiel werden Stromsensoren in viele ICs eingebettet, um ein konstantes Überwachen und einen konstanten Schutz der Vorrichtung während des Einschaltens oder einer Fehlfunktion des Schaltkreises sicherzustellen. Mindestens einige Effekte der Umsetzung der hier offenbarten Lehren sind die Folgenden: Eine Alternative zu den herkömmlichen Lasersicherungen wird bereitgestellt, welche die Verwendung von Sicherungen ermöglicht, wo eine herkömmliche Lasersicherung nicht verwendet werden kann, wodurch eine Bearbeitung eines breiteren Bereichs von Anwendungen eröffnet wird. Während der Waferbearbeitung erlauben die hier offenbarten Techniken, chipselektive Modifikationen vorzunehmen, die auf einem Wafer bereitgestellt werden, wodurch individuelle Chips hergestellt werden können, obwohl Lithographiemasken verwendet werden, die für eine Produktion mehrerer nichtindividueller Chips auf dem gleichen Wafer ausgelegt sind.A conventional approach is to measure device deviations with respect to a target value after wafer fabrication has been completed and compensate for the deviations by additional processing. Depending on the device type, different solutions are currently used. For example, via security concepts with a fine tuning of the electrical properties of the product after its final wafer-level electrical test, digital coding is applied. In another example, current sensors are embedded in many ICs to ensure constant monitoring and protection of the device during turn-on or malfunction of the circuit. At least some of the effects of implementing the teachings disclosed herein are as follows: An alternative to the conventional laser fuses is provided, which allows the use of fuses where a conventional laser fuse can not be used, thereby opening up a wider range of applications. During wafer processing, the techniques disclosed herein allow to make chip-selective modifications that are provided on a wafer, whereby individual chips can be made although lithography masks are used that are designed to produce multiple non-individual chips on the same wafer.
Mindestens einige Effekte, die der Einführung der Nachbearbeitung von gedruckten Strukturen zugeordnet sind, können die Folgenden sein: Herkömmliche Prozesstechnologien können gemäß einigen Umsetzungen einfach angepasst oder vervollständigt werden, um ein digitales Codieren auszuführen, ohne Laserwerkzeuge zu benötigen. Somit können negative Effekte wie zum Beispiel Ausrichtungsprobleme vermieden werden, die typischerweise einer Verwendung eines herkömmlichen Lasers zugeordnet sind.At least some of the effects associated with the introduction of post-processing of printed structures can be as follows: Conventional process technologies, according to some implementations, can be easily adapted or completed to perform digital encoding without the need for laser tools. Thus, negative effects such as alignment problems typically associated with use of a conventional laser can be avoided.
Bei der Herstellung elektronischer Vorrichtungen werden elektronische Vorrichtungen mithilfe von Wafern hergestellt. Zahlreiche Wafer können einen Teil einer Wafercharge bilden, die eine Chargennummer aufweisen, um die Wafercharge eindeutig zu identifizieren. Die Wafer der Wafercharge können verwendet werden, um mehrere Die herzustellen. Die Wafer können Wafernummern aufweisen, um die Wafer einer Charge eindeutig zu identifizieren. Jeder Die kann die Basis für eine elektronische Vorrichtung bilden, die zum Beispiel zum Bereitstellen eines Halbleiterchips vorgesehen ist. Jeder der Die kann eine Kennnummer aufweisen, die manchmal auch Chipkennung genannt wird, um die Die eines Wafers eindeutig zu identifizieren. Nach der Trennung des Dies von dem Wafer, wenn zum Beispiel ein Produkt, das auf dem abgetrennten Die beruht, vor einem erstmaligen Betrieb des Produkts, möglicherweise jedoch auch nach vielen Betriebsjahren des Produkts, geprüft wird, kann manchmal eine Notwendigkeit auftreten, um die Identität dieser Halbleitervorrichtung herauszufinden, d. h. herauszufinden woher diese Halbleitervorrichtung stammt.In the manufacture of electronic devices, electronic devices are manufactured using wafers. Many wafers may form part of a batch of wafers having a lot number to uniquely identify the wafer lot. Wafers of the wafer batch can be used to make multiple dies. The wafers may have wafer numbers to uniquely identify the wafers of a batch. Each die may form the basis for an electronic device provided, for example, for providing a semiconductor chip. Each of the die may have an identification number, sometimes called a chip identifier, to uniquely identify die's of a wafer. After separating the dies from the wafer, for example, if a product based on the separated die is inspected prior to initial operation of the product, but possibly even after many years of use of the product, sometimes a need may arise for the identity of this semiconductor device, d. H. to find out where this semiconductor device came from.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung kann in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erhalten werden, wenn sie in Zusammenhang mit der nachfolgenden detaillierten Beschreibung betrachtet werden:A full understanding of the present invention may be obtained by reference to the accompanying drawings, taken in conjunction with the following detailed description:
Der Deutlichkeit und Kürze halber tragen gleiche Elemente und Komponenten in allen Figuren die gleichen Bezeichnungen und Bezugszeichen.For the sake of clarity and brevity, like elements and components in all figures bear the same designations and reference numerals.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Nachfolgend werden Ausführungsformen, Umsetzungen und zugehörige Effekte unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offenbart.Hereinafter, embodiments, implementations and related effects will be disclosed with reference to the accompanying drawings.
In S110 umfasst das Verfahren ein Bereitstellen eines Wafers, der eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen umfasst. Der Wafer kann allgemein für eine Front-End-Verarbeitung bereitgestellt werden, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Bei einigen Ausführungsformen bilden die Halbleitervorrichtungsstrukturen einen Teil eines integrierten Schaltkreises. Die Halbleitervorrichtungsstrukturen können konfiguriert sein, um passive Schaltkreiselemente wie zum Beispiel einen Widerstand, eine Induktivität und eine Kapazität zu bilden. Die Halbleitervorrichtungsstrukturen können außerdem konfiguriert sein, um aktive Schaltkreiselemente wie zum Beispiel Transistoren zu bilden. Wenn die Halbleitervorrichtungsstruktur bereitgestellt wird, um einen integrierten Schaltkreis zu bilden, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass eine große Anzahl von passiven Schaltkreiselementen und aktiven Schaltkreiselementen in einer einzigen Halbleitervorrichtungsstruktur enthalten sein können. Bei einem Beispiel ist die Halbleitervorrichtungsstruktur vorgesehen, um in ein Stromsensorchipprodukt eingefügt zu werden.In S110, the method includes providing a wafer comprising a plurality of semiconductor device structures. The wafer may generally be provided for front-end processing as known in the art. In some embodiments, the semiconductor device structures form part of an integrated circuit. The semiconductor device structures may be configured to form passive circuit elements such as a resistor, an inductor, and a capacitor. The semiconductor device structures may also be configured to form active circuit elements such as transistors. When the semiconductor device structure is provided to form an integrated circuit, it will be understood by those skilled in the art that a large number of passive circuit elements and active circuit elements may be included in a single semiconductor device structure. In one example, the semiconductor device structure is provided to be inserted into a current sensor die product.
In S120 wird der Wafer bearbeitet und eine Schicht oder einige Schichten, die zum Beispiel eine Schicht mit Metallstrukturen und/oder eine dielektrische Schicht umfassen, werden gebildet, um die Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen bereitzustellen. Mindestens ein Effekt kann es sein, mit jeder Halbleitervorrichtungsstruktur ein im Wesentlichen gleiches Produkt zum Beispiel einen integrierten Schaltkreisdie des gleichen Typs zu bilden. Das Verfahren kann außerdem abhängig von den aus dem Wafer herzustellenden Produkten für einige oder für jede der Halbleitervorrichtungsstrukturen auf dem Wafer ein Vorbereiten des Wafers für ein selektives Empfangen einer leitfähigen Substanz umfassen, um ein konfiguriertes Schaltkreiselement auf dem Wafer zu bilden. Wie weiter unten gezeigt und erörtert wird, werden die Halbleitervorrichtungsstrukturen somit gefertigt, um Strukturen von konfigurierbaren Elementen zu umfassen, die sich selbst eine Konfiguration oder Veränderung gemäß den hier offenbarten Techniken verleihen. Ein einziges konfigurierbares Schaltkreiselement kann zum Beispiel beim Konfigurieren von digitalen und/oder analogen konfigurierbaren Elementen wie zum Beispiel von Abstimmelementen oder beim Ändern von digitalen und/oder analogen konfigurierbaren Elementen verwendet werden.In S120, the wafer is processed and a layer or layers including, for example, a layer of metal structures and / or a dielectric layer are formed to provide the plurality of semiconductor device structures. At least one effect may be to form with each semiconductor device structure a substantially similar product, for example, an integrated circuit of the same type. The method may also include preparing the wafer for selectively receiving a conductive substance for some or each of the semiconductor device structures on the wafer, depending on the products to be manufactured from the wafer, to form a configured circuit element on the wafer. As will be shown and discussed below, the semiconductor device structures are thus fabricated to include structures of configurable elements that impart themselves to a configuration or modification according to the techniques disclosed herein. For example, a single configurable circuit element can be used when configuring digital and / or analog configurable elements such as tuning elements or when modifying digital and / or or analog configurable elements.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst jede Halbleitervorrichtungsstruktur einen ersten Abschnitt, der konfiguriert ist, um ein digitales konfigurierbares Element bereitzustellen, das einen Teil des integrierten Schaltkreises bilden soll. Bei einigen Ausführungsformen umfasst jede Halbleitervorrichtungsstruktur einen zweiten Abschnitt, der konfiguriert ist, um ein analoges konfigurierbares Element bereitzustellen, das auch einen Teil des integrierten Schaltkreises bilden soll. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Halbleitervorrichtungsstruktur sowohl den ersten Abschnitt als auch den zweiten Abschnitt. Obwohl hier der Einfachheit halber nur auf ein digitales konfigurierbares Element und ein analoges konfigurierbares Element Bezug genommen wird, ist es selbstverständlich, dass pro Halbleitervorrichtungsstruktur mehrere konfigurierbare Elemente vorgesehen sein können. Es ist selbstverständlich, dass das konfigurierbare Element, das als ein Abstimmelement bereitgestellt wird, nur als ein Bauteil dient. Bei einem weiteren Beispiel kann ein spezieller Abschnitt der Halbleitervorrichtungsstruktur konfiguriert sein, um eine bestimmte Signalverarbeitung oder eine andere Funktion auszuführen, und kann das Schaltelement umfassen, das gemäß der vorliegenden Offenbarung zu bilden ist, wie weiter unten in Bezug auf ein Konfigurieren des Abstimmelements erläutert wird. Bei einigen Ausführungsformen, bei denen die Halbleitervorrichtungsstruktur zum Beispiel einen integrierten Schaltkreis bilden soll, umfasst der integrierte Schaltkreis einen ersten Schaltkreisabschnitt und eine Vielzahl von zweiten Schaltkreisabschnitten, wobei das konfigurierbare Schaltkreiselement konfigurierbar sein kann, um den ersten Schaltkreisabschnitt mit einem oder einigen ausgewählten aus der Vielzahl von zweiten Schaltkreisabschnitten elektrisch zu verbinden.In some embodiments, each semiconductor device structure includes a first portion configured to provide a digital configurable element that is to form part of the integrated circuit. In some embodiments, each semiconductor device structure includes a second portion configured to provide an analog configurable element that is also to form part of the integrated circuit. In some embodiments, the semiconductor device structure includes both the first portion and the second portion. Although, for simplicity, only a digital configurable element and an analog configurable element will be referred to herein, it is to be understood that multiple configurable elements may be included per semiconductor device structure. It is understood that the configurable element provided as a tuning element serves only as a component. In another example, a particular portion of the semiconductor device structure may be configured to perform a particular signal processing or other function, and may include the switching element to be formed in accordance with the present disclosure, as discussed below with respect to configuring the tuning element , For example, in some embodiments where the semiconductor device structure is to form an integrated circuit, the integrated circuit includes a first circuit portion and a plurality of second circuit portions, wherein the configurable circuit element may be configurable to connect the first circuit portion to one or a selected one of the plurality electrically connect from second circuit sections.
Es ist selbstverständlich, dass die Aktion des Bereitstellens des Wafers aus der Front-End-Verarbeitung in S110 herkömmliche Front-End-Verarbeitungsschritte umfassen kann, um die Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen zu bilden. Obwohl die Aktion des Bereitstellens des Wafers in S110 und die Aktion des Bearbeitens des Wafers in S120 zum Bilden des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts getrennt erörtert werden, als ob sie eine nach der andern ausgeführt werden, kann die Reihenfolge umgekehrt werden, oder eine Aktion kann einen Teil der anderen Aktion bilden. Insbesondere die Aktion des Bildens des ersten Schaltkreisabschnitts und/oder des zweiten Schaltkreisabschnitts kann der Aktion des Bereitstellens des Wafers vorangehen oder in ihr enthalten sein. Wenn die Halbleitervorrichtungsstruktur zum Beispiel in das Stromsensorchipprodukt eingefügt werden soll, kann der Stromsensor so ausgelegt sein, dass er eine mäandernde Leiterbahnstruktur enthält, die einen Widerstand bildet. Der Widerstand kann aus einer Substanz hergestellt sein, die eine niedrigere Leitfähigkeit als ein anderes Leiterbahnmaterial aufweist. Der Widerstand kann in verschiedene Schichten der Halbleitervorrichtungsstruktur eingebettet sein. Bei einigen Umsetzungen kann der Widerstand als ein Abstimmelement ausgelegt sein, das konfigurierbar ist, um Variationen eines Nebenschlusswiderstands aufgrund von Variationen bei der Front-End-Verarbeitung in dem vollständigen Ausmaß zu kompensieren, wenn das konfigurierbare Element konfiguriert wird.It is understood that the act of providing the wafer from the front-end processing in S110 may include conventional front-end processing steps to form the plurality of semiconductor device structures. Although the action of providing the wafer in S110 and the action of processing the wafer in S120 to form the first portion and the second portion are separately discussed as being performed one after another, the order may be reversed, or an action can form part of the other action. In particular, the action of forming the first circuit portion and / or the second circuit portion may precede or be included in the action of providing the wafer. For example, if the semiconductor device structure is to be inserted into the current sensor die product, the current sensor may be configured to include a meandering trace structure that forms a resistor. The resistor may be made of a substance having a lower conductivity than another conductor material. The resistor may be embedded in various layers of the semiconductor device structure. In some implementations, the resistor may be configured as a tuning element that is configurable to compensate for variations in shunt resistance due to variations in front-end processing to the full extent when the configurable element is configured.
In S130 umfasst das Verfahren ein Prüfen der Halbleitervorrichtungsstruktur, die auf dem Wafer gebildet wird. Obwohl das Prüfen auf eine Halbleitervorrichtungsstruktur oder auf eine Auswahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen zum Beispiel auf Ausgewählte der integrierten Schaltkreise beschränkt werden kann, ist es selbstverständlich, dass das Prüfen für jede der auf dem Wafer gebildeten Halbleitervorrichtungsstruktur durchgeführt wird. Es ist außerdem selbstverständlich, dass das Prüfen auf eine ausgewählte Funktionalität und/oder Abschnitte der Halbleitervorrichtungsstruktur beschränkt werden kann. Wenn die Halbleitervorrichtungsstruktur zum Beispiel in das Stromsensorchipprodukt eingefügt werden soll, kann das Prüfen eine Messung des Nebenschlusswiderstands umfassen.In S130, the method includes testing the semiconductor device structure formed on the wafer. Although testing for a semiconductor device structure or a selection of semiconductor device structures may be limited to, for example, selected ones of the integrated circuits, it is understood that the testing is performed for each of the semiconductor device structures formed on the wafer. It will also be understood that testing may be limited to a selected functionality and / or portions of the semiconductor device structure. For example, if the semiconductor device structure is to be inserted into the current sensor die product, the testing may include a measurement of shunt resistance.
In S140 werden die Prüfergebnisse zum Beispiel mit einem Datenprozessor einer Prüfvorrichtung verarbeitet. Wenn die Halbleitervorrichtungsstruktur zum Beispiel in das Stromsensorchipprodukt eingefügt werden soll, kann das Verarbeiten einen Vergleich der gemessenen Nebenschlusswiderstandswerte mit einem Zielwiderstandswert umfassen. Die Datenverarbeitung kann durchgeführt werden, um einen gewünschten Abstimmwiderstandswert zu berechnen, der von der Differenz zwischen dem Zielwiderstandswert und dem gemessenen Nebenschlusswiderstandswert in der geprüften Vorrichtung abhängig ist. Die Datenverarbeitung kann zum Beispiel durchgeführt werden, um einen oder mehrere Orte zu identifizieren, an denen die mäandernde Leiterbahnstruktur durch eine leitfähige Brücke überbrückt werden soll, welche den überbrückten Mäander oder die offene Schleife der Mäanderstruktur wirkungsvoll kurzschließt. Es ist selbstverständlich, dass von einer Halbleitervorrichtungsstruktur zu einer anderen auf dem gleichen Wafer verschiedene Nebenschlusswiderstandswerte gemessen werden können und entsprechend können sich verschiedene Orte zum Überbrücken der mäandernden Leiterbahnstruktur ergeben. Bei einem weiteren Beispiel stellen die Daten Informationen dar, die individuell einer Halbleitervorrichtung wie zum Beispiel jener Halbleitervorrichtung zugeordnet sind, welche die geprüfte Halbleitervorrichtungsstruktur aufnehmen soll. Es kann zum Beispiel eine digitale Darstellung des gemessenen Werts ermittelt werden. Bei einigen Ausführungsformen beruhen die Informationen auf den Prüfergebnissen. Bei einigen Ausführungsformen codieren die Orte zum selektiven Bereitstellen der Substanz auf dem ausgewählten Abschnitt des Wafers die Informationen, die der geprüften Halbleitervorrichtungsstruktur zugeordnet sind. Mindestens ein Effekt kann sein, dass, wenn der Wafer weiter verarbeitet wird, digitale Druckverfahren verwendet werden können, die eine Anwendung von flexiblen und/oder individuellen Druckdateien und/oder -strukturen erlauben, die für jeden Chip aufgrund der Messdaten individuell erzeugt werden können.For example, in S140, the test results are processed with a data processor of a test apparatus. For example, when the semiconductor device structure is to be inserted into the current sensor die product, the processing may include comparing the measured shunt resistance values to a target resistance value. The data processing may be performed to calculate a desired tuning resistor value that depends on the difference between the target resistor value and the measured shunt resistor value in the device under test. The data processing may be performed, for example, to identify one or more locations where the meandering trace structure is to be bridged by a conductive bridge that effectively shorts the bridged meander or open loop of the meandering structure. It is understood that different shunt resistance values can be measured from one semiconductor device structure to another on the same wafer, and correspondingly, different locations for bridging the meandering wiring pattern may result. In another example, the data represents information that is individually associated with a semiconductor device such as the semiconductor device that is to receive the semiconductor device structure under test. It can for example be a digital representation of the measured Value are determined. In some embodiments, the information is based on the test results. In some embodiments, the locations for selectively providing the substance on the selected portion of the wafer encode the information associated with the semiconductor device structure under test. At least one effect may be that as the wafer is further processed, digital printing methods may be used that allow for the application of flexible and / or individual print files and / or structures that can be individually generated for each chip based on the measurement data.
In S150 wird auf der Grundlage eines Prüfergebnisses eine Substanz, die zum Beispiel in einem Behälter oder Kanal eines Spenderwerkzeugs aufbewahrt wird, auf einem ausgewählten Abschnitt des Wafers bereitgestellt, um das konfigurierbare Element der entsprechenden Halbleitervorrichtungsstruktur selektiv zu konfigurieren. Bei einigen Umsetzungen beträgt eine kleinste Ausdehnung eines Durchmessers oder Querschnitts des Bereichs, der von der Substanz auf dem ausgewählten Abschnitt des Wafers abgedeckt wird, ungefähr einhundert Mikrometer oder weniger als einhundert Mikrometer, zum Beispiel ungefähr zehn bis zwanzig Mikrometer, wobei zum Beispiel die Halbleitervorrichtung ein Leistungstransistor ist. Bei einigen Umsetzungen beträgt eine kleinste Ausdehnung eines Durchmessers oder Querschnitts des Bereichs, der von der Substanz auf dem ausgewählten Abschnitt des Wafers abgedeckt wird, ungefähr einen Mikrometer bis zehn Mikrometer, wobei zum Beispiel die Halbleitervorrichtung ein Leistungstransistor ist und wobei die Substanz für eine Verwendung zum Verbinden eines Sensorelements mit dem Leistungstransistor dient. Bei einigen Umsetzungen beträgt eine kleinste Ausdehnung eines Durchmessers oder Querschnitts des Bereichs, der von der Substanz auf dem ausgewählten Abschnitt des Wafers abgedeckt wird, ungefähr einen Mikrometer oder weniger als einen Mikrometer. Bei einer Umsetzung wird zum Beispiel ein näherungsweise rechteckiger Bereich von ungefähr 2 μm × 130 nm abgedeckt; bei einem weiteren Beispiel wird ein näherungsweise kreisförmiger Bereich abgedeckt, der einen Durchmesser von ungefähr 1 μm, 500 nm, 250 nm oder 130 nm aufweist. Um ein Beispiel eines digitalen konfigurierbaren Elements zu geben, kann das digitale konfigurierbare Element somit konfiguriert werden, um den gemessenen Wert gemäß der digitalen Darstellung des gemessenen Werts darzustellen, der beim Verarbeiten des Prüfergebnisses ermittelt wird. Bei einigen Ausführungsformen ist die Substanz zum Zeitpunkt des Bereitstellens der Substanz mindestens eine Ausgewählte aus einer Gruppe, die aus einer Flüssigkeit, einer Suspension in einer Flüssigkeit und einer Paste besteht. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Substanz ein Metall. Die Flüssigkeit kann zum Beispiel ein Metall sein, das über die Schmelztemperatur des Metalls aufgeheizt wird. Bei einem weiteren Beispiel kann die Flüssigkeit ein leitfähiges Harz zum Beispiel ein mit einem Pulver aus leitfähigen Partikeln gemischtes Harz sein, um eine leitfähige Flüssigkeit bereitzustellen. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Substanz eine leitfähige Paste. Zu den abzuscheidende Materialien können gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, Metalltinten wie zum Beispiel Tinten, die Nanopartikel enthalten, oder chemische Vorstufenmetalltinten, die zu elektrisch leitfähigen Schichten und/oder Strukturen führen. Abhängig von einem gewünschten spezifischen Widerstand der hinzugefügten Struktur können reine Metalle appliziert werden, die aus einer Gruppe ausgewählt werden die zum Beispiel besteht aus Cu, Ag, Au, Ni, Sri und In, oder es können Systeme appliziert werden, die zu spezifischen Legierungen z. B. Mischungen aus den zuvor erwähnten Metallen führen. Weitere elektrisch leitfähige Materialien wie zum Beispiel Metalloxide, leitfähige organische Polymere oder Mischungen davon mit Metallpartikeln können auch entweder allein oder als Zusatz verwendet werden.In S150, based on a test result, a substance stored in, for example, a container or channel of a dispensing tool is provided on a selected portion of the wafer to selectively configure the configurable element of the corresponding semiconductor device structure. In some implementations, a smallest dimension of a diameter or cross section of the area covered by the substance on the selected portion of the wafer is about one hundred micrometers or less than one hundred micrometers, for example, about ten to twenty micrometers, for example, the semiconductor device Power transistor is. In some implementations, a smallest dimension of a diameter or cross-section of the area covered by the substance on the selected portion of the wafer is about one micrometer to ten micrometers, for example, the semiconductor device is a power transistor, and wherein the substance is for use with Connecting a sensor element to the power transistor is used. In some implementations, a minimum extension of a diameter or cross-section of the area covered by the substance on the selected portion of the wafer is about one micron or less than one micron. In one implementation, for example, an approximately rectangular region of about 2 μm x 130 nm is covered; In another example, an approximately circular area is covered that has a diameter of approximately 1 μm, 500 nm, 250 nm, or 130 nm. Thus, to give an example of a digital configurable element, the digital configurable element may be configured to represent the measured value according to the digital representation of the measured value determined during processing of the test result. In some embodiments, at the time of providing the substance, the substance is at least one selected from a group consisting of a liquid, a suspension in a liquid, and a paste. In some embodiments, the substance comprises a metal. The liquid may be, for example, a metal that is heated above the melting temperature of the metal. In another example, the liquid may be a conductive resin, for example, a resin mixed with a conductive particle powder to provide a conductive liquid. In another embodiment, the substance is a conductive paste. The materials to be deposited may include, but are not limited to, metal inks, such as inks containing nanoparticles, or precursor metal chemical inks resulting in electrically conductive layers and / or structures. Depending on a desired resistivity of the added structure, pure metals selected from a group consisting of, for example, Cu, Ag, Au, Ni, Sri, and In, may be applied, or systems specific to specific alloys, e.g. , B. mixtures of the aforementioned metals. Other electrically conductive materials such as metal oxides, conductive organic polymers or mixtures thereof with metal particles can also be used either alone or as an additive.
Die Aktion des Druckens der leitfähigen Substanz kann ein Aufheizen der Flüssigkeit umfassen, zum Beispiel während die Flüssigkeit in einem Behälter aufbewahrt wird, bevor die Flüssigkeit ausgegeben wird, sodass die Flüssigkeit flüssig gehalten wird. Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren ein Ausstoßen der Substanz aus dem Behälter umfassen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Bereitstellen der Flüssigkeit in einem Hohlraum, einem Schwamm oder einem anderen Behälter, der mit dem Spender verbunden ist. Der Spender kann zum Beispiel als eine Düse bereitgestellt werden. Die Aktion des Ausstoßens der Substanz aus dem Behälter kann ein Vergrößern des Drucks in dem Hohlraum umfassen, indem eine Hohlraumwand bewegt wird, um ein Hohlraumvolumen zu verringern, und/oder indem die Flüssigkeit in dem Hohlraum aufgeheizt wird und ein Ausstoßen der Flüssigkeit durch den Spender umfassen. Bei einigen Ausführungsformen wird die Flüssigkeit gemäß Steuersignalen ausgegeben, die einem Stellglied bereitgestellt werden, das den Behälter verformen kann. Die Steuersignale können bereitgestellt werden, um die ausgegebene Substanz auf den (die) ausgewählten Abschnitt(e) auf dem Wafer zu leiten, während andere Abschnitte frei von der ausgegebenen Substanz gehalten werden. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein elektrisches Aufladen der aus dem Behälter ausgestoßenen Substanz und ein Steuern eines elektrischen Felds, um die Substanz zu leiten. Dementsprechend umfassen einige Ausführungsformen nach dem Messen der Vorrichtung ein selektives Zuführen gedruckter Strukturen auf die Halbleitervorrichtungsstruktur. Mindestens ein Effekt kann sein, dass Strukturen für individuelle Chips gebildet werden können, um Ergebnisse zu erreichen, die individuell für ausgewählte Chips optimiert sind. Zu den verfügbaren Drucktechnologien gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, Tintenstrahldrucken sowie digital steuerbare Verfahren wie ein Düsensprühen oder ein Elektrosprühen.The action of printing the conductive substance may include heating the liquid, for example while the liquid is stored in a container before the liquid is dispensed so that the liquid is kept liquid. In some embodiments, the method may include expelling the substance from the container. In some embodiments, the method includes providing the fluid in a lumen, sponge, or other container connected to the dispenser. For example, the dispenser may be provided as a nozzle. The act of ejecting the substance from the container may include increasing the pressure in the cavity by moving a cavity wall to reduce a void volume and / or by heating the liquid in the cavity and expelling the liquid through the dispenser include. In some embodiments, the liquid is dispensed according to control signals provided to an actuator that can deform the container. The control signals may be provided to direct the dispensed substance to the selected portion (s) on the wafer while keeping other portions free of the dispensed substance. In some embodiments, the method includes electrically charging the substance ejected from the container and controlling an electric field to conduct the substance. Accordingly, some embodiments include selectively supplying printed structures to the semiconductor device structure after measuring the device. At least one effect may be that structures can be formed for individual chips to achieve results that individually optimized for selected chips. Available printing technologies include, but are not limited to, ink jet printing and digitally controllable processes such as jet spraying or electrospray.
Wenn die Substanz eine Paste ist, kann der Spender zum Beispiel als ein Extruder bereitgestellt werden.For example, if the substance is a paste, the dispenser may be provided as an extruder.
In S160 wird der Wafer behandelt, um die leitfähige Substanz zu fixieren. Bei einigen Ausführungsformen konfiguriert die Substanz das Schaltkreiselement wirkungsvoll als ein Leiterbahnelement. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren außerdem ein Härten der Substanz. Somit kann ein Nachdruckbehandlungsschritt angewandt werden, um das abgeschiedene Material in eine endgültige gewünschte Form einer leitfähigen Struktur zu wandeln. Dies kann einen Trocknungsschritt zum Entfernen eines Lösungsmittels und/oder ein Sinterschritt sein. Energie kann in verschiedenen Weisen bereitgestellt werden: ein Backen des Wafers zum Beispiel in einem Ofen und/oder ein Behandeln der Waferoberfläche mit einer Strahlung können verwendet werden. Wenn die Flüssigkeit zum Beispiel ein Harz ist, kann der Wafer mit einer Strahlung eines vorbestimmten Spektrums wie zum Beispiel einer Infrarotstrahlung oder einer Ultraviolettstrahlung je nach Bedarf für das Aushärten, des speziellen in dem Prozess verwendeten Harzes behandelt werden. Bei einigen Umsetzungen werden Hochenergie-Xe-Blitzlampen oder eine Laserstrahlung verwendet. Bei einem Beispiel, bei dem die Flüssigkeit ein Metall ist, wird der Wafer unter den Schmelzpunkt des Materials abgekühlt. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Aktion des Härtens der Substanz ein Aushärten der Substanz. Ein Effekt kann sein, dass die Substanz fest wird. Bei einem weiteren Beispiel, bei dem die Substanz eine Paste ist, kann der Wafer aufgeheizt werden, um die Paste zu backen. Es ist selbstverständlich, dass die Aktion des Härtens der Substanz, um fest zu werden, ein Verdampfen eines Teils der Substanz wie zum Beispiel ein Verdampfen eines Lösungsmittels umfassen kann, das in der Substanz enthalten ist. Das Drucken kann als eine Kurzschlussverbindung in einer gewundenen Mäanderstruktur zum Beispiel auf einer unstrukturierten Trägeroberfläche angewandt werden oder das Drucken kann an vorbestimmten Orten bereitgestellt werden, die Führungsstrukturen wie zum Beispiel Hohlräume und/oder Gräben aufweisen, die geeignet sind, mit einer Tinte gefüllt zu werden.In S160, the wafer is treated to fix the conductive substance. In some embodiments, the substance effectively configures the circuit element as a trace element. In some embodiments, the method further comprises curing the substance. Thus, a post-pressure treatment step can be used to convert the deposited material into a final desired shape of conductive structure. This may be a drying step for removing a solvent and / or a sintering step. Energy may be provided in various ways: baking the wafer, for example, in an oven, and / or treating the wafer surface with radiation may be used. For example, if the liquid is a resin, the wafer may be treated with radiation of a predetermined spectrum, such as infrared radiation or ultraviolet radiation, as needed for curing the particular resin used in the process. Some implementations use high-energy Xe flash lamps or laser radiation. In one example, where the liquid is a metal, the wafer is cooled below the melting point of the material. In some embodiments, the action of curing the substance comprises curing the substance. An effect may be that the substance becomes solid. In another example, where the substance is a paste, the wafer may be heated to bake the paste. It is to be understood that the action of hardening the substance to solidify may include vaporizing a part of the substance such as evaporation of a solvent contained in the substance. The printing may be applied as a shorting connection in a meander winding structure, for example, on an unstructured support surface, or the printing may be provided at predetermined locations having guide structures, such as cavities and / or trenches, capable of being filled with an ink ,
In S170 kann das Verfahren außerdem ein selektives Bereitstellen eines Dielektrikums mindestens auf dem (den) ausgewählten Abschnitt(en) des Wafers umfassen, der die leitfähige Substanz erhalten hat. Mindestens ein Effekt kann sein, dass das Dielektrikum das frisch gebildete Abstimmelement passiviert. Bei einigen Umsetzungen können weitere Prozessdruckschritte ausgeführt werden, um eine Abscheidung einer Passivierungssubstanz selektiv bereitzustellen.In S170, the method may further include selectively providing a dielectric at least on the selected portion (s) of the wafer that received the conductive substance. At least one effect may be that the dielectric passivates the newly formed tuning element. In some implementations, further process pressure steps may be performed to selectively provide deposition of a passivating substance.
In S180 wird bei einigen Umsetzungen somit ein Fertigstellen der Front-End-Verarbeitung des Wafers ermittelt.Thus, in some implementations, completion of the wafer's front-end processing is determined at S180.
In S190 kann der Wafer einer Back-End-Verarbeitung unterzogen werden, zum Beispiel kann eine Vereinzelung ausgeführt werden, um die Halbleiterdie von dem Wafer zu trennen, welche das (die) konfigurierbaren Element(e) umfassen, die, wie oben beschrieben wurde, individuell konfiguriert werden.In S190, the wafer may be subjected to back-end processing, for example, singulation may be performed to separate the semiconductors from the wafer comprising the configurable element (s) described above. individually configured.
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum Verwenden bei einer Herstellung von Halbleitervorrichtungen, das, wie oben beschrieben wurde, ein Prüfen des Wafers umfasst. Der Wafer kann in mindestens einer ersten Strukturschicht auf dem Wafer eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen aufweisen. Das Verfahren kann außerdem ein Hinzufügen einer weiteren Strukturschicht auf den Wafer umfassen, wobei weitere Schaltkreiselemente fertiggestellt und/oder hinzugefügt werden. Bei einigen Umsetzungen umfasst die Aktion des Hinzufügens einer weiteren Strukturschicht einen Lithographieprozess. Das Verfahren umfasst zwischen den Aktionen des Prüfens des Wafers und des Hinzufügens einer weiteren Strukturschicht auf den Wafer ein selektives Abscheiden einer Substanz auf einen ausgewählten Ort auf einem ausgewählten Abschnitt des Wafers, der eine Halbleitervorrichtungsstruktur umfasst. Das Verfahren kann ein selektives Bereitstellen der Substanz auf dem Wafer umfassen, um einen veränderten Wafer zu erhalten. Der veränderte Wafer weist auf der Grundlage des Prüfergebnisses mindestens einen veränderten ausgewählten Abschnitt auf.In one aspect, the invention includes a method of use in manufacturing semiconductor devices that includes, as described above, testing the wafer. The wafer may include a plurality of semiconductor device structures in at least one first structural layer on the wafer. The method may also include adding another pattern layer to the wafer, completing and / or adding further circuit elements. In some implementations, the action of adding another structure layer includes a lithography process. The method includes, between the actions of testing the wafer and adding another pattern layer to the wafer, selectively depositing a substance to a selected location on a selected portion of the wafer that includes a semiconductor device structure. The method may include selectively providing the substance on the wafer to obtain a modified wafer. The modified wafer has at least one modified selected portion based on the test result.
Wenn ermittelt wird, dass eine weitere Front-End-Verarbeitung notwendig ist, um die Halbleitervorrichtungsstrukturen auf dem Wafer fertigzustellen, kann der Wafer in S180 bei einigen Umsetzungen dementsprechend nochmals den oben beschriebenen Prozessen unterzogen werden, wobei eine weitere Strukturschicht auf dem Wafer bereitgestellt wird.Accordingly, if it is determined that further front-end processing is necessary to complete the semiconductor device structures on the wafer, in some implementations the wafer may again undergo the above-described processes in S180 providing a further structural layer on the wafer.
Zusammengefasst wird bei einigen Umsetzungen ein Verfahren bereitgestellt, das umfasst: ein Prüfen einer Halbleitervorrichtungsstruktur, die dazu vorgesehen ist, in einen Chip aufgenommen zu werden; auf der Grundlage dieses Prüfens ein Auswählen eines Musters von Verbindungen, die auf den Chip gedruckt werden sollen; und ein Drucken des Verbindungsmusters selbst. Nach dem Schritt des Druckens kann abhängig von der Art des gedruckten Materials ein Nachbehandlungsschritt mit dem Ziel angewandt werden, das abgeschiedene Material in ein elektrisch leitfähiges Material umzuwandeln. Mindestens ein Effekt kann ein selektives Herstellen von einer oder mehreren Schaltkreisverbindungen sein, wobei die Auswahl von den Eigenschaften der individuellen Verbindungen abhängig ist, die bei dem Prüfen der Halbleitervorrichtungsstruktur ermittelt werden.In summary, in some implementations, a method is provided that includes: testing a semiconductor device structure intended to be incorporated into a chip; on the basis of this checking, selecting a pattern of connections to be printed on the chip; and printing the connection pattern itself. After the step of printing, depending on the kind of the printed material, an after-treatment step may be aimed at be applied to convert the deposited material into an electrically conductive material. At least one effect may be selectively establishing one or more circuit connections, the selection depending on the characteristics of the individual connections determined in testing the semiconductor device structure.
Ein Beispiel einer Ausführungsform kann sein: Bilden einer unterbrochenen leitfähigen Leitung auf einer Halbleitervorrichtungsstruktur zur Verwendung in einem Chip; Öffnen eines diese Unterbrechung umgebenden Fensters in der Isolationsschicht, die diese Leitung abdeckt; und mindestens teilweise Füllen dieses Fensters mit einer leitfähigen Tinte mithilfe einer Drucktechnik, sodass die unterbrochenen Hälften elektrisch verbunden werden.An example of an embodiment may be: forming a broken conductive line on a semiconductor device structure for use in a chip; Opening a window surrounding this interruption in the insulating layer covering that line; and at least partially filling this window with a conductive ink using a printing technique such that the broken halves are electrically connected.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Aktion des Bearbeitens des Wafers in S120 ein Bilden eines Hohlraums, der geeignet ist, um diese Substanz aufzunehmen. Ein Beispiel einer Ausführungsform ist: Bilden einer leitfähigen Leitung in einer leitfähigen Schicht wie zum Beispiel einer Metallschicht, wobei die leitfähige Leitung mit einer Unterbrechung gebildet wird. Die Ausführungsform kann außerdem umfassen: ein Bereitstellen einer Isolationsschicht über der leitfähigen Schicht und ein Öffnen eines Fensters in der Isolationsschicht, welche die leitfähige Schicht abdeckt, wobei das Fenster bereitgestellt wird, um die Unterbrechung freizulegen.
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung einen Die. Der Die umfasst eine Matrix von dielektrischen Kontaktstegen, die zwei leitfähige Knoten elektrisch voneinander trennen, die den entsprechenden dielektrischen Kontaktstegen zugeordnet sind. Der Die kann außerdem einen oder mehrere leitfähige Klümpchen zum Beispiel ein Tröpfchen oder eine Leitung umfassen, wobei jeder auf einem anderen der dielektrischen Kontaktstege platziert wird, um eine elektrische Verbindung zwischen den zwei leitfähigen Knoten einzurichten, die dem dielektrischen Kontaktsteg zugeordnet sind, wobei eine Oberfläche des leitfähigen Klümpchens wie zum Beispiel eines Tröpfchens oder einer Leitung einen konvexen Querschnitt aufweist. Bei einigen Ausführungsformen erhebt sich das konfigurierbare Schaltkreiselement an dem ausgewählten Ort in der ersten Halbleitervorrichtungsstruktur konvex über eine Ebene auf dem Kontaktsteg, der mit der ersten Halbleitervorrichtungsstruktur bereitgestellt wird. Obwohl auf ein Schaltkreiselement als „konfigurierbar” Bezug genommen wird, ist es selbstverständlich, dass, das konfigurierbare Schaltkreiselement, sobald die leitfähige Verbindung befestigt ist, um den Spalt zwischen zwei leitfähigen Knoten elektrisch zu überbrücken, tatsächlich „konfigurierbar” ist.In one aspect, the invention includes a die. The die includes a matrix of dielectric lands electrically separating two conductive nodes associated with the respective dielectric lands. The die may also include one or more conductive lumps, for example, a droplet or lead, each placed on a different one of the dielectric contact lands to establish an electrical connection between the two conductive nodes associated with the dielectric land, wherein one surface of the conductive lump such as a droplet or a conduit having a convex cross section. In some embodiments, the configurable circuit element at the selected location in the first semiconductor device structure elevates convexly over a plane on the contact land provided with the first semiconductor device structure. Although a circuit element is referred to as being "configurable", it will be understood that once the conductive connection is secured to electrically bridge the gap between two conductive nodes, the configurable circuit element is actually "configurable".
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung eine Maske zum Verwenden bei einer Waferlithographie. Die Maske umfasst ein Muster, das konfiguriert ist, um eine Metallstruktur auf den Wafer zu projizieren. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Muster eine Vielzahl von identischen Musterabschnitten. Jeder der identischen Musterabschnitte umfasst eine Matrix von paarweise einander gegenüberliegenden Leiterbahnklemmenenden, wobei die Klemmenenden jeweils eine runde Zungenspitze umfassen. Die Maske kann in dem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen verwendet werden, das oben in Bezug auf
Bei einem weiteren Aspekt beinhaltet die Erfindung einen Wafer, der umfasst: eine Vielzahl von ähnlichen Halbleitervorrichtungsstrukturen, wobei jede eine Vielzahl von Schaltkreiselementen aufweist, wobei sich ein passives Schaltkreiselement, das an einem ausgewählten Ort zwischen einem ersten Paar Leiterbahnklemmenenden in einer ersten Halbleitervorrichtungsstruktur bereitgestellt wird, von einem anderen passiven Schaltkreiselement, das an dem ausgewählten Ort zwischen einem zweiten Paar Leiterbahnklemmenenden in einer zweiten Halbleitervorrichtungsstruktur bereitgestellt wird, dadurch unterscheidet, dass das passive Schaltkreiselement in der ersten Halbleitervorrichtungsstruktur eine leitfähige Substanz umfasst, während das andere passive Schaltkreiselement keine leitfähige Substanz umfasst. Mindesten ein Effekt kann sein, dass das eine passive Schaltkreiselement elektrisch leitfähiger ist als das andere passive Schaltkreiselement. Mit anderen Worten weist das andere passive Schaltkreiselement einen größeren Widerstand auf, als das erste Schaltkreiselement.In a further aspect, the invention includes a wafer comprising: a plurality of similar semiconductor device structures, each having a plurality of circuit elements, wherein a passive circuit element provided at a selected location between a first pair of conductor terminal ends in a first semiconductor device structure; of a another passive circuit element provided at the selected location between a second pair of conductor terminal ends in a second semiconductor device structure, characterized in that the passive circuit element in the first semiconductor device structure comprises a conductive substance, while the other passive circuit element comprises no conductive substance. At least one effect may be that one passive circuit element is more electrically conductive than the other passive circuit element. In other words, the other passive circuit element has a greater resistance than the first circuit element.
Bei einem weiteren Aspekt beinhaltet die Erfindung einen Die. Der Die umfasst eine Vielzahl von dielektrischen Kontaktstegen, wobei jeder dielektrische Kontaktsteg zwei leitfähige Knoten elektrisch voneinander trennt, die dem dielektrischen Kontaktsteg zugeordnet sind. Der Die umfasst außerdem eine leitfähige Substanz, die digital über die Vielzahl von dielektrischen Kontaktstegen verteilt ist. Überall dort, wo die leitfähige Substanz auf einem dielektrischen Kontaktsteg vorhanden ist und in einem Kontakt mit den leitfähigen Knoten steht, die dem dielektrischen Kontaktsteg zugeordnet sind, kann die leitfähige Substanz eine elektrische Verbindung zwischen den leitfähigen Knoten einrichten. Bei einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von dielektrischen Kontaktstegen in einer Matrix angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen stellt die Verteilung der elektrischen Verbindungen über die dielektrischen Kontaktstege eine Bitsequenz dar. Bei einigen Ausführungsformen ist für jeden dielektrischen Kontaktsteg ein Knoten der beiden leitfähigen Knoten mit einem gleichen gemeinsamen Knoten für alle aus der Vielzahl von dielektrischen Kontaktstegen verbunden, während der andere Knoten der beiden leitfähigen Knoten zum Beispiel mit einem Sensorelement verbunden ist, das dem dielektrischen Kontaktsteg zugeordnet ist.In another aspect, the invention includes a die. The die includes a plurality of dielectric lands, each dielectric land electrically separating two conductive nodes associated with the dielectric land. The die also includes a conductive substance that is digitally distributed across the plurality of dielectric lands. Wherever the conductive substance is present on a dielectric land and in contact with the conductive nodes associated with the dielectric land, the conductive substance may establish an electrical connection between the conductive nodes. In some embodiments, the plurality of dielectric contact lands are arranged in a matrix. In some embodiments, the distribution of electrical connections across the dielectric lands is a bit sequence. In some embodiments, for each dielectric land, one node of the two conductive nodes is connected to a same common node for all of the plurality of dielectric lands, while the other node the two conductive nodes are connected, for example, to a sensor element associated with the dielectric contact land.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Anlage eine Druckeinheit
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Anlage eine Prüfeinheit
Außerdem kann die Anlage eine Steuereinheit
Bei einer Variante kann die Anlage zur Verwendung beim Herstellen von Halbleitervorrichtungen konfiguriert sein, um Ätzsubstanzen abzugeben. Die Anlage umfasst eine Druckeinheit, die konfiguriert ist, um eine Ätzsubstanz auf ausgewählte Abschnitte eines Wafers zu drucken. Bei einigen Ausführungsformen wird die Druckeinheit als ein Tintenstrahldrucker bereitgestellt und die Ätzsubstanz wird als eine Tinte bereitgestellt. Wie oben in Bezug auf
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum Verwenden bei einer Herstellung von Halbleitervorrichtungschips. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Wafers, der eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen aufweist. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Konfigurieren ausgewählter Abschnitte des Wafers, um eine Flüssigkeit aufzunehmen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Aktion des Konfigurierens des Wafers ein Bilden der Waferoberfläche mit einer Vertiefung, um die Flüssigkeit aufzunehmen. Bei einigen Ausführungsformen codiert die Aktion des selektiven Bereitstellens der Flüssigkeit auf dem ausgewählten Abschnitt des Wafers die Informationen, die der geprüften Halbleitervorrichtungsstruktur auf dem Wafer zugeordnet sind. Das Verfahren umfasst ein Prüfen einer Halbleitervorrichtungsstruktur. Bei einigen Ausführungsformen beruhen die Informationen auf den Prüfergebnissen. Bei einigen Ausführungsformen wird die Aktion des Konfigurierens des Wafers zum Aufnehmen der Flüssigkeit vor einer Aktion eines Prüfens der mindestens einen Halbleitervorrichtungsstruktur ausgeführt. Das Verfahren umfasst auf der Grundlage eines Prüfergebnisses ein selektives Verändern eines Schaltkreiselements der Halbleitervorrichtungsstruktur, indem die Flüssigkeit auf den ausgewählten Abschnitten des Wafers bereitgestellt wird. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Flüssigkeit ein Ätzmittel. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Ätzen des mindestens einen Schaltkreiselements. Bei einigen Ausführungsformen ist das Schaltkreiselement ein Leiterbahnelement. Einige Ausführungsformen des Verfahrens umfassen ein selektives Bereitstellen eines Dielektrikums auf dem ausgewählten Abschnitt des Wafers, das mindestens ein verändertes Schaltkreiselement passiviert.In one aspect, the invention includes a method of use in fabricating semiconductor device chips. The method includes providing a wafer having a plurality of semiconductor device structures. In some embodiments, the method includes configuring selected portions of the wafer to receive a liquid. In some embodiments, the act of configuring the wafer includes forming the wafer surface with a recess to receive the liquid. In some embodiments, the action of selectively providing the liquid on the selected portion of the wafer encodes the information associated with the tested semiconductor device structure on the wafer. The method includes testing a semiconductor device structure. In some embodiments, the information is based on the test results. In some embodiments, the action of configuring the wafer to pick up the liquid is performed prior to an action of checking the at least one semiconductor device structure. The method includes selectively altering a circuit element of the semiconductor device structure based on a test result by providing the liquid on the selected portions of the wafer. In some embodiments, the liquid comprises an etchant. In some embodiments, the method includes etching the at least one circuit element. In some embodiments, the circuit element is a conductive trace element. Some embodiments of the method include selectively providing a dielectric on the selected portion of the wafer that passivates at least one altered circuit element.
Einige Ausführungsformen des Verfahrens umfassen ein Ausstoßen der Flüssigkeit aus einem Behälter, ein elektrisches Aufladen der Flüssigkeit und ein Steuern eines elektrischen Felds, um die Flüssigkeit zu leiten. Einige Ausführungsformen des Verfahrens umfassen ein Bereitstellen der Flüssigkeit in einem Hohlraum, der eine Düse aufweist. Das Verfahren kann ein Erhöhen des Drucks innerhalb des Hohlraums umfassen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Aktion des Erhöhens des Drucks ein Verringern eines Hohlraumvolumens und/oder ein Aufheizen der Flüssigkeit innerhalb des Hohlraums. Das Verfahren kann ein Ausstoßen der Flüssigkeit durch die Düse umfassen.Some embodiments of the method include ejecting the liquid from a container, electrically charging the liquid, and controlling an electric field to conduct the liquid. Some embodiments of the method include providing the liquid in a cavity having a nozzle. The method may include increasing the pressure within the cavity. In some embodiments, the action of increasing the pressure includes decreasing a void volume and / or heating the fluid within the void. The method may include ejecting the liquid through the nozzle.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst jede Halbleitervorrichtung einen integrierten Schaltkreis, der einen ersten Schaltkreisabschnitt und eine Vielzahl von zweiten Schaltkreisabschnitten umfasst. Bei einigen Ausführungsformen bewahrt das veränderte Schaltkreiselement den ersten Schaltkreisabschnitt davor, mit einem Ausgewählten aus der Vielzahl von zweiten Schaltkreisabschnitten elektrisch verbunden zu werden.In some embodiments, each semiconductor device includes an integrated circuit that includes a first circuit portion and a plurality of second circuit portions. In some embodiments, the modified circuit element prevents the first circuit section from being electrically connected to a selected one of the plurality of second circuit sections.
In S1120 umfasst das Verfahren ein Bilden von Halbleiterschaltkreisstrukturen zum Beispiel die integrierten Schaltkreisstrukturen ICI, IC2, IC3, ..., ICN in den Schichten des Wafers. Die Strukturen können eine konfigurierbare Schaltkreiselementstruktur, dies bedeutet, Strukturelemente mindestens eines Abstimmelements in einer oder mehreren der Halbleitervorrichtungsstrukturen, umfassen. Zum Beispiel können die integrierten Schaltkreisstrukturen IC1, IC2, IC3, ..., ICN jeweils eine Matrix von Kontaktstegmustern umfassen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Konfigurieren ausgewählter Abschnitte des Wafers, um eine Flüssigkeit aufzunehmen. Die ausgewählten Abschnitte sind bei einigen Ausführungsformen jene Abschnitte, welche die konfigurierbare Schaltkreiselementstruktur enthalten. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Aktion des Konfigurierens des Wafers ein Bilden der Waferoberfläche mit einer Vertiefung, um die Flüssigkeit aufzunehmen. Bei einigen Umsetzungen werden Führungsstrukturen auf dem Wafer, zum Beispiel Hohlräume und/oder Gräben, gebildet, die mit einer Ätzlösung gefüllt werden können. Bei einigen Ausführungsformen sind die Führungsstrukturen konfiguriert, um ein selbstausrichtendes System, zum Beispiel einen Trichter oder ein konkaves Becken zu bilden, wobei ein Effekt der Ätzlösung, die auf oder in einem Strukturelement empfangen wird, auf eine breitere Streuung der Ätzlösung berücksichtigt wird. Mindestens ein Effekt kann sein, eine Genauigkeit der Ätzprozesse zu verbessern, die weiter unten insbesondere hinsichtlich des Orts ausführlicher beschrieben werden, an denen das Ätzen ausgeführt wird. Bei einigen Ausführungsformen wird die Aktion des Konfigurierens des Wafers zum Empfangen der Flüssigkeit ausgeführt, bevor eine Aktion eines Prüfens der mindestens einen Halbleitervorrichtungsstruktur ausgeführt wird, die als Nächstes beschrieben wird.In S1120, the method includes forming semiconductor circuit structures, for example, the integrated circuit structures ICI, IC2, IC3, ..., ICN in the layers of the wafer. The structures may include a configurable circuit element structure, that is, structural elements of at least one tuning element in one or more of the semiconductor device structures. For example, the integrated circuit structures IC1, IC2, IC3, ..., ICN may each comprise a matrix of contact land patterns. In some embodiments, the method includes configuring selected portions of the wafer to receive a liquid. The selected portions, in some embodiments, are those portions that contain the configurable circuit element structure. In some embodiments, the act of configuring the wafer includes forming the wafer surface with a recess to receive the liquid. In some implementations, guide structures are formed on the wafer, for example cavities and / or trenches, that can be filled with an etching solution. In some embodiments, the guiding structures are configured to form a self-aligning system, such as a funnel or a concave basin, wherein an effect of the etching solution received on or in a feature is accounted for for a wider spread of the etching solution. At least one effect may be to improve accuracy of the etching processes, which will be described in more detail below, particularly with respect to the location where the etching is performed. In some embodiments, the action of configuring the wafer to receive the liquid is performed before performing an action of checking the at least one semiconductor device structure that will be described next.
In S1130 umfasst das Verfahren ein Prüfen mindestens einer der Halbleitervorrichtungsstrukturen, um Informationen über die Halbleitervorrichtungsstrukturen zu erhalten. Bei einigen Ausführungsformen beruhen die Informationen auf den Prüfergebnissen. Die Informationen können zum Beispiel Widerstandswerte der ohmschen Schaltkreiselemente der Halbleitervorrichtungsstruktur sein.In S1130, the method includes examining at least one of the semiconductor device structures to obtain information about the semiconductor device structures. In some embodiments, the information is based on the test results. The information may be, for example, resistance values of the ohmic circuit elements of the semiconductor device structure.
In S1140 umfasst das Verfahren ein Verarbeiten der Prüfergebnisse, um eine Konfiguration abzuleiten, die für ein gewünschtes Funktionieren der aus dem Wafer herzustellenden Halbleitervorrichtungen erforderlich sein kann. Insbesondere kann bei dem hier erörterten Beispiel die Konfiguration der Abstimmelemente als konfigurierbare Schaltkreiselementstrukturen in den integrierten Schaltkreisen IC1, IC2, IC3, ..., ICN abgeleitet werden, um einen gleichen Widerstandswert durch eine Kompensation von Variationen bei einem gemessenen Widerstandswert von einer Halbleitervorrichtung zur nächsten zu erreichen. Bei einigen Ausführungsformen codiert die Aktion des selektiven Bereitstellens der Flüssigkeit auf dem ausgewählten Abschnitt des Wafers die Informationen, die der geprüften Halbleitervorrichtungsstruktur auf dem Wafer zugeordnet sind.In S1140, the method includes processing the test results to derive a configuration that may be required for a desired operation of the semiconductor devices to be fabricated from the wafer. In particular, in the example discussed herein, the configuration of the tuning elements may be derived as configurable circuit element structures in the integrated circuits IC1, IC2, IC3, ... ICN to provide a same resistance value by compensating for variations in a measured resistance value from one semiconductor device to another to reach. In some embodiments, the action of selectively providing the liquid on the selected portion of the wafer encodes the information associated with the tested semiconductor device structure on the wafer.
In S1150 kann auf der Grundlage eines Prüfergebnisses eine konfigurierbare Schaltkreiselementstruktur der Halbleitervorrichtungsstruktur selektiv verändert werden, indem die Flüssigkeit auf den ausgewählten Abschnitten des Wafers bereitgestellt wird. Einige Ausführungsformen des Verfahrens umfassen ein Ausstoßen der Flüssigkeit aus einem Behälter, ein elektrisches Aufladen der Flüssigkeit und ein Steuern eines elektrischen Felds, um die Flüssigkeit zu leiten. Bei einigen Ausführungsformen ist das abzuscheidende Material eine Lösung, die zum Ätzen von Metallen geeignet ist. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Flüssigkeit ein Ätzmittel. Bei einigen Umsetzungen wird die Lösung in einer Konzentration appliziert, die ein Tintenstrahldrucken erlaubt. Bei einigen Ausführungsformen erfüllt die Lösung Kriterien wie zum Beispiel Viskosität, Dichte und Oberflächenspannung für eine Tropfenbildung in einem Druckkopf. Wenn die Lösung reagiert, um Metall insbesondere ein Metall einer Sicherung aufzulösen, wie hier offenbart wird, verwenden einige Ausführungsformen eine Lösung einer anorganischen Säure, während andere Ausführungsformen eine Lösung einer organischen Säure, zum Beispiel FeCl3, verwenden, um eine Cu-Sicherungsstruktur aufzulösen, oder eine organische Base verwenden. Dementsprechend umfasst das Verfahren ein Ätzen des mindestens einen Schaltkreiselements. Bei einigen Ausführungsformen ist das Schaltkreiselement ein Leiterbahnelement. Mindestens ein Effekt kann sein, eine elektrisch leitfähige Leitung zu unterbrechen, die von einem Leiterbahnelement bereitgestellt wird. Bei einigen Ausführungsformen umfasst jede Halbleitervorrichtung einen integrierten Schaltkreis, der einen ersten Schaltkreisabschnitt und eine Vielzahl von zweiten Schaltkreisabschnitten umfasst. Bei einigen Ausführungsformen bewahrt das veränderte Schaltkreiselement den ersten Schaltkreisabschnitt, davor mit einem Ausgewählten aus der Vielzahl von zweiten Schaltkreisabschnitten elektrisch verbunden zu werden. Bei einer Druckanwendung gemäß einigen Umsetzungen werden Tropfen (zum Beispiel in dem Bereich von 4–100 pL) selektiv an Orten platziert, an denen die Sicherungen durch ein Ätzen entfernt werden müssen. Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet die Aktion des Druckens des Ätzmittels eine Reaktionsphase, die eine bestimmte Zeitdauer nach der Druckanwendung, zum Beispiel ein Intervall von einigen Minuten dauert. Während der Reaktionsphase kann das Ätzen fortgesetzt werden. Das Ätzen kann in einer stabilen Umgebung, wie zum Beispiel einer stabilen Temperatur und/oder einer stabilen Luftfeuchtigkeit ausgeführt werden und kann eine vorbestimmte Gasatmosphäre aufweisen. Bei einigen Umsetzungen wird eine stabile Umgebung in einer Umhüllung bereitgestellt, die von einem Reaktionstunnel, einem Kabinett oder einem Raum gebildet wird. Bei einigen Umsetzungen wird eine Transportstruktur, wie zum Beispiel ein Förderband bereitgestellt, die konfiguriert ist, um das Werkstück, d. h. den Wafer durch die Umhüllung zu tragen. Eine Geschwindigkeit der Transporteinrichtung kann eingestellt werden, um die erforderliche Ätzzeit für den Wafer bereitzustellen.In S1150, based on a test result, a configurable circuit element structure of the semiconductor device structure may be selectively changed by providing the liquid on the selected portions of the wafer. Some embodiments of the method include ejecting the liquid from a container, electrically charging the liquid, and controlling an electric field to conduct the liquid. In some embodiments, the material to be deposited is a solution suitable for etching metals. In some embodiments, the liquid comprises an etchant. In some implementations, the solution is applied in a concentration that allows ink jet printing. In some embodiments, the solution meets criteria such as viscosity, density, and surface tension for drop formation in a printhead. When the solution reacts to dissolve metal, in particular a metal of a fuse, as disclosed herein, some embodiments use an inorganic acid solution, while other embodiments use an organic acid solution, for example FeCl 3 , to dissolve a Cu fuse structure , or use an organic base. Accordingly, the method comprises etching the at least one circuit element. In some embodiments, the circuit element is a conductive trace element. At least one effect may be to break an electrically conductive line provided by a trace element. In some embodiments, each semiconductor device includes an integrated circuit that includes a first circuit portion and a plurality of second circuit portions. In some embodiments, the modified one preserves Circuit element, the first circuit portion, before to be electrically connected to a selected one of the plurality of second circuit portions. In a pressure application according to some implementations, drops (for example in the range of 4-100 pL) are selectively placed in locations where the fuses must be removed by etching. In some embodiments, the action of printing the etchant includes a reaction phase that lasts a certain amount of time after the application of pressure, for example, an interval of a few minutes. During the reaction phase, the etching can be continued. The etching may be performed in a stable environment such as a stable temperature and / or a stable humidity, and may have a predetermined gas atmosphere. In some implementations, a stable environment is provided in a shroud formed by a reaction tunnel, a cabinet, or a room. In some implementations, a transport structure, such as a conveyor belt, configured to support the workpiece, ie, the wafer, through the enclosure is provided. A speed of the conveyor may be adjusted to provide the required etch time for the wafer.
In 1160 werden die Ätzprodukte von dem Wafer entfernt. Nachdem der Wafer durch die Umhüllung bewegt wurde, wird der Wafer zum Beispiel einer Behandlung durch ein Reinigungswerkzeug ausgesetzt, das konfiguriert ist, um eine Ätzlösung und/oder Reaktionsprodukte von dem Wafer zu entfernen. Bei einigen Ausführungsformen wird das Werkzeug als ein Sprühwerkzeug bereitgestellt. Mindestens ein Effekt kann sein, dass der Wafer mit Wasser und/oder einem Lösungsmittel gespült wird, das aus dem Reinigungswerkzeug gespendet wird. Bei einigen Umsetzungen wird der Wafer danach einem Trocknen unterzogen.In 1160, the etch products are removed from the wafer. For example, after the wafer has been moved through the enclosure, the wafer is subjected to treatment by a cleaning tool configured to remove an etchant solution and / or reaction products from the wafer. In some embodiments, the tool is provided as a spray tool. At least one effect may be that the wafer is rinsed with water and / or a solvent dispensed from the cleaning tool. In some implementations, the wafer is then subjected to drying.
In S1170 wird das Dielektrikum bei einigen Ausführungsformen auf den Wafer abgeschieden. Bei einigen Ausführungsformen wird das Dielektrikum selektiv auf dem ausgewählten Abschnitt des Wafers bereitgestellt. Mindestens ein Effekt kann sein, dass das mindestens eine veränderte Schaltkreiselement passiviert wird.In S1170, the dielectric is deposited on the wafer in some embodiments. In some embodiments, the dielectric is selectively provided on the selected portion of the wafer. At least one effect may be that the at least one modified circuit element is passivated.
Zusammengefasst wird bei einigen Umsetzungen ein Verfahren bereitgestellt, das umfasst: Bereitstellen eines Wafers, der eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen aufweist, Prüfen einer Halbleitervorrichtungsstruktur, die dafür vorgesehen ist, in einen Chip eingebunden zu werden, und auf der Grundlage eines Prüfergebnisses, selektives Verändern eines Schaltkreiselements der Halbleitervorrichtungsstruktur, indem eine Flüssigkeit auf einem ausgewählten Abschnitt des Wafers bereitgestellt wird. Mindestens ein Effekt kann sein, dass eine oder mehrere Schaltkreisverbindungen selektiv unterbrochen werden. In einer einzigen Halbleitervorrichtungsstruktur bilden bei einigen Umsetzungen alle ausgewählten Schaltkreisverbindungen, die zum Beispiel ähnlich wie die Sicherungen in einer Sicherungsbank sind, eine Teilgruppe von Schaltkreisverbindungen, welche die vorbestimmten Kandidaten für ein selektives Unterbrechen sind.In summary, in some implementations, a method is provided that includes providing a wafer having a plurality of semiconductor device structures, testing a semiconductor device structure intended to be integrated into a chip, and selectively varying a circuit element based on a test result the semiconductor device structure by providing a liquid on a selected portion of the wafer. At least one effect may be that one or more circuit connections are selectively interrupted. In a single semiconductor device structure, in some implementations, all of the selected circuit interconnections, which are similar to the fuses in a fuse bank, for example, form a subset of circuit interconnections that are the predetermined candidates for selective interruption.
Bei einem weiteren Aspekt beinhaltet die Erfindung einen Wafer, der eine Vielzahl von ähnlichen Halbleitervorrichtungen umfasst, wobei jede eine Vielzahl von Schaltkreiselementen aufweist. Ein Schaltkreiselement an einem ausgewählten Ort einer ersten Halbleitervorrichtung unterscheidet sich von einem anderen Schaltkreiselement an dem ausgewählten Ort in einer anderen Halbleitervorrichtung dadurch, dass das Schaltkreiselement in der ersten Halbleitervorrichtung ein ohmsches Element ist und als eine geätzte Vertiefung gebildet ist, während das andere Schaltkreiselement leitfähig ist. Bei einigen Ausführungsformen ist das Schaltkreiselement an dem ausgewählten Ort innerhalb der ersten Halbleitervorrichtungsstruktur unter eine Oberseitenebene der ersten Halbleitervorrichtungsstruktur abgesenkt.In another aspect, the invention includes a wafer comprising a plurality of similar semiconductor devices, each having a plurality of circuit elements. A circuit element at a selected location of a first semiconductor device differs from another circuit element at the selected location in another semiconductor device in that the circuit element in the first semiconductor device is an ohmic element and is formed as an etched recess while the other circuit element is conductive , In some embodiments, the circuit element is lowered at the selected location within the first semiconductor device structure below a top plane of the first semiconductor device structure.
Bei einem weiteren Aspekt beinhaltet die Erfindung einen Die, der eine Vielzahl von Sicherungen umfasst, die mindestens eine geöffnete Sicherung umfassen. Bei einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von Sicherungen in einer Matrix angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen stellt eine Kombination von geöffneten und nicht geöffneten Sicherungen eine Bitsequenz dar. In dem Die wird eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung der mindestens einen geöffneten Sicherung durch einen konkaven nassen Ätzkrater gebildet. Bei einigen Ausführungsformen ist für jede Sicherung eine Sicherungsklemme mit einem gemeinsamen Knoten für alle aus der Vielzahl von Sicherungen verbunden, während eine andere Sicherungsklemme mit einem Sensorelement verbunden ist, das der Sicherung zugeordnet ist.In another aspect, the invention includes a die comprising a plurality of fuses comprising at least one open fuse. In some embodiments, the plurality of fuses are arranged in a matrix. In some embodiments, a combination of open and unopened fuses represents a bit sequence. In FIG. 12, an interruption of the electrical connection of the at least one opened fuse is formed by a concave wet etch crater. In some embodiments, for each fuse, a fuse terminal is connected to a common node for all of the plurality of fuses, while another fuse terminal is connected to a sensor element associated with the fuse.
Wie oben beschrieben wurde, kann die Aktion des Bearbeitens des Wafers in S1120 ein Bilden eines Hohlraums umfassen, der geeignet ist, eine Substanz aufzunehmen. Ein Beispiel einer Ausführungsform ist: Bilden einer leitfähigen Leitung in einer leitfähigen Schicht, wie zum Beispiel einer Metallleitung in einer Metallschicht auf einem Chip, Bereitstellen einer Isolationsschicht über der leitfähigen Schicht und Öffnen eines Fensters, das die Unterbrechung in der Isolationsschicht umgibt, welche diese Leitung abdeckt.As described above, the action of processing the wafer in S1120 may include forming a cavity capable of receiving a substance. An example of an embodiment is: forming a conductive line in a conductive layer, such as a metal line in a metal layer on a chip, providing an insulating layer over the conductive layer, and opening a window surrounding the break in the insulating layer that lines that line covers.
In dem oben beschriebenen Prozess des Herstellens von Halbleitervorrichtungen kann mindestens ein Effekt des Druckens der Substanz aufgrund der Prüfungen, die an ausgewählten auf dem Wafer gebildeten Halbleitervorrichtungen ausgeführt werden, sein, dass eine kostengünstige und zuverlässige Alternative bereitgestellt wird, die sowohl bei bereits bestehenden Vorrichtungen integrierter Schaltkreise z. B. Sicherungen struktureller Phasenübergänge (Structural Phase Transitions, SPT) als auch bei zukünftigen Anwendungen mit einem größeren Mehrwert hinsichtlich einer äußersten Genauigkeit (z. B. bei Stromsensoren) angewandt werden.In the process of manufacturing semiconductor devices described above, at least one effect of printing the substance due to the tests performed on selected semiconductor devices formed on the wafer may be to provide a low cost and reliable alternative that is integrated with existing devices Circuits z. For example, Structural Phase Transitions (SPT) fuses may be applied as well as in future applications with greater added-value for utmost accuracy (eg, current sensors).
Die Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß den oben allgemein beschriebenen Konzepten werden jetzt in Bezug auf
In S1510 wird eine Chargennummer einer Wafercharge mit einem Wafer bereitgestellt, der als ein Werkstück verarbeitet wird. Außerdem wird eine Wafernummer des Wafers bereitgestellt.In S1510, a lot number of a wafer lot is provided with a wafer being processed as a workpiece. In addition, a wafer number of the wafer is provided.
In S1520 werden die Nummer der Wafercharge und die Wafernummer in einer digitalen Darstellung codiert. Bei einigen Ausführungsformen ist die digitale Darstellung eine binäre Darstellung. Bei einigen Umsetzungen ist die Darstellung eine Thermometerdarstellung. Der Fachmann kann weitere Typen einer digitalen Darstellung in Betracht ziehen.In S1520, the number of the wafer batch and the wafer number are encoded in a digital representation. In some embodiments, the digital representation is a binary representation. In some implementations, the representation is a thermometer representation. One skilled in the art may consider other types of digital representation.
In S1530 wird für jede herzustellende Halbleitervorrichtung auf dem Wafer ein Ort der Halbleitervorrichtung auf dem Wafer in einer digitalen Darstellung codiert. Bei einigen Ausführungsformen ist die digitale Darstellung eine binäre Darstellung der Ortskoordinaten zum Beispiel von kartesischen Koordinaten oder Polarkoordinaten in einem waferbezogenen Koordinatensystem. Der Fachmann kann weitere Typen einer digitalen Darstellung in Betracht ziehen.In S1530, a location of the semiconductor device on the wafer is encoded in a digital representation for each semiconductor device to be fabricated on the wafer. In some embodiments, the digital representation is a binary representation of the location coordinates of, for example, Cartesian coordinates or polar coordinates in a wafer-related coordinate system. One skilled in the art may consider other types of digital representation.
Das Verfahren umfasst allgemein ein Zusammenstellen einer Gruppe von Datensätzen in einer Datendatei. Jeder Datensatz stellt Informationen dar, die eindeutig einer entsprechenden elektronischen Vorrichtung zugeordnet sind, die aus dem Werkstück hergestellt wird.The method generally includes assembling a group of records in a data file. Each record represents information that is uniquely associated with a corresponding electronic device that is manufactured from the workpiece.
Bei dem in
Das Verfahren kann allgemein ein Konfigurieren von konfigurierbaren Elementen umfassen, die an einer Vielzahl von vorbestimmten Orten auf dem Werkstück und insbesondere auf jedem Diebereich eines als Werkstück verwendeten Wafers gebildet werden, um die Informationen zu codieren, die der entsprechenden elektronischen Vorrichtung zugeordnet sind. Wie weiter unten in Bezug auf
Bei dem in
Bei einigen Umsetzungen werden in S1560 mindestens jene Abschnitte des Wafers passiviert, die einem Drucken unterzogen werden, um das gedruckte Muster insbesondere vor nachteiligen Auswirkungen durch andere nachfolgende Verarbeitungsschritte zu schützen.In some implementations, in S1560, at least those portions of the wafer that are being printed are passivated to protect the printed pattern, in particular, from the adverse effects of other subsequent processing steps.
Im Allgemeinen kann das Verfahren eine Analyse des Wafers beinhalten. Das Verfahren kann mithilfe einer Maschine umgesetzt werden, um ein Codemuster auf der Oberfläche einer Halbleitervorrichtung zu erfassen, die in dem Halbleiterchip enthalten ist. Das Verfahren kann außerdem ein Verwenden eines Prozessors zum Analysieren des Codemusters umfassen, um Informationen zu extrahieren, die durch das Codemuster dargestellt werden. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Verwenden eines Strahlungsdetektors, um eine Strahlung zu erfassen, die von der Halbleitervorrichtung reflektiert wird. Bei einer Ausführungsform umfasst die Maschine eine steuerbare Strahlungsquelle. Bei einigen Umsetzungen umfasst das Verfahren außerdem ein Steuern der steuerbaren Strahlungsquelle, um eine Strahlung auf die Halbleitervorrichtung abzustrahlen. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Auswählen einer Wellenlänge der Strahlung aus einem Wellenlängenspektrum, welches das sichtbare Licht, eine Ultraviolettstrahlung und eine Röntgenstrahlung abdeckt, um einen optimalen Kontrast für ein gegebenes Oberflächenmaterial und/oder eine erwartete Musterstruktur bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem mindestens eines aus: einem Interpretieren des Codemusters, das binär codierte Informationen darstellt; einem Interpretieren des Codemusters, das strichcodierte Informationen darstellt; und einem Interpretieren des Codemusters, das qr-codierte Informationen darstellt.In general, the method may include an analysis of the wafer. The procedure can be implemented by means of a machine to detect a code pattern on the surface of a semiconductor device contained in the semiconductor chip. The method may further include using a processor to analyze the code pattern to extract information represented by the code pattern. In an embodiment, the method further comprises using a radiation detector to detect radiation reflected from the semiconductor device. In one embodiment, the machine comprises a controllable radiation source. In some implementations, the method further includes controlling the controllable radiation source to radiate radiation to the semiconductor device. In one embodiment, the method further comprises selecting a wavelength of the radiation from a wavelength spectrum covering the visible light, ultraviolet radiation, and X-radiation to provide optimum contrast for a given surface material and / or texture pattern. In one embodiment, the method further comprises at least one of: interpreting the code pattern representing binary coded information; interpreting the code pattern representing bar coded information; and interpreting the code pattern representing qr-coded information.
Wie in
Es kann auch die Konsistenz der auf dem Wafer gelesenen Ortsinformationen überprüft werden, indem sie mit den Orten verglichen werden, an dem diese Informationen auf dem Wafer gelesen wurden. Abhängig von dem Druckprozess, der zum Codieren der Informationen auf dem Wafer verwendet wurde, kann bei einigen Umsetzungen ein anderes Leseverfahren als ein optisches Lesen verwendet werden.It is also possible to check the consistency of the location information read on the wafer by comparing it with the locations at which this information was read on the wafer. Depending on the printing process used to encode the information on the wafer, in some implementations a reading method other than optical reading may be used.
In S1580 werden weitere Prozessschritte ausgeführt. Diese weiteren Prozessschritte können zum Beispiel Vereinzelungsschritte zur Verwendung beim Trennen individueller Die von dem Wafer umfassen. Bei einem Aspekt kann das Verfahren eine Analyse des Halbleiterchips beinhalten. Das Verfahren umfasst ein Verwenden einer Maschine, um ein Codemuster auf der Oberfläche einer Halbleitervorrichtung zu erfassen, die in dem Halbleiterchip enthalten ist. Wie oben in Bezug auf ein optisches Prüfen des Wafers ausgeführt wurde, kann das Verfahren bei einigen Umsetzungen außerdem ein Verwenden eines Prozessors zum Analysieren des Codemusters umfassen, um Informationen zu extrahieren, die durch das Codemuster dargestellt werden.In S1580 further process steps are carried out. These further process steps may include, for example, singulation steps for use in separating individual dies from the wafer. In one aspect, the method may include an analysis of the semiconductor chip. The method includes using a machine to detect a code pattern on the surface of a semiconductor device included in the semiconductor chip. In addition, as discussed above with respect to optical testing of the wafer, in some implementations, the method may include using a processor to analyze the code pattern to extract information represented by the code pattern.
Bei einigen Ausführungsformen werden mindestens zwei konfigurierbare Elemente in dem Halbleitervorrichtungschip kombiniert. Bei diesen Ausführungsformen können die Halbleitervorrichtungsstrukturen untereinander variieren. Die Halbleitervorrichtungsstrukturen SD1, SD2, ..., SDN umfassen jeweils mindestens einen der konfigurierbaren Elementstrukturabschnitte, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konfiguriert sind. Bei einer Ausführungsform werden die ausgewählten Orte aus vorbestimmten Orten ausgewählt, die geeignet sind, um konfigurierbare Elemente zu bilden, die in elektronischen Vorrichtungen eines gleichen Typs gleich sind. Bei einer Ausführungsform ändert die Substanz, wenn sie auf einem ausgewählten Ort abgeschieden wird, eine Konfiguration des konfigurierbaren Elements an dem ausgewählten Ort. Bei einer Ausführungsform unterscheidet sich die Substanz, wenn sie abgeschieden wurde, von der umgebenden Oberfläche.In some embodiments, at least two configurable elements are combined in the semiconductor device chip. In these embodiments, the semiconductor device structures may vary with each other. The semiconductor device structures SD1, SD2, ..., SDN each include at least one of the configurable element structure sections configured in accordance with the teachings of the present disclosure. In one embodiment, the selected locations are selected from predetermined locations that are suitable to form configurable elements that are the same in electronic devices of the same type. In one embodiment, when deposited on a selected location, the substance changes configuration of the configurable element at the selected location. At a Embodiment, the substance, when deposited, differs from the surrounding surface.
Wie zum Beispiel in
Zum Beispiel ist ein konfigurierbares Element auf der rechten Seite, auf das hier als ein Feld oder niedrigstwertiges Feld
Obwohl in Bezug auf die in
Die Muster
Nachfolgend werden weitere Umsetzungen offenbart.Further implementations are disclosed below.
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum Verwenden bei einer Herstellung von Halbleitervorrichtungen, das ein Prüfen eines Wafers umfasst. Das Verfahren kann auf der Grundlage eines Prüfergebnisses außerdem ein selektives Bereitstellen einer Substanz auf dem Wafer umfassen, um einen veränderten Wafer zu erhalten. Der veränderte Wafer weist mindestens einen veränderten ausgewählten Abschnitt auf. Das Verfahren umfasst außerdem ein Hinzufügen einer Strukturschicht auf den veränderten Wafer.In one aspect, the invention includes a method of use in manufacturing semiconductor devices that includes testing a wafer. The method may also include selectively providing a substance on the wafer based on a test result to obtain a modified wafer. The modified wafer has at least one altered selected portion. The method also includes adding a structural layer to the altered wafer.
Einige Ausführungsformen umfassen außerdem vor der Aktion des Prüfens des Wafers ein Konfigurieren einer Vielzahl von zu verändernden Abschnitten des Wafers. Bei einigen Umsetzungen umfasst die Aktion des selektiven Bereitstellens der Substanz auf dem Wafer ein Auswählen einer Teilgruppe aus der Vielzahl von zu verändernden Abschnitten.Some embodiments also include configuring a plurality of portions of the wafer to be changed prior to the action of verifying the wafer. In some implementations, the action of selectively providing the substance on the wafer includes selecting a subset of the plurality of portions to be changed.
Nach der Aktion des selektiven Bereitstellens der Substanz auf dem Wafer bildet bei einigen Ausführungsformen eine Teilgruppe aus der Vielzahl von zu verändernden Abschnitten zusammen mit anderen unveränderten Abschnitten innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Wafers eine Bitsequenz, die mindestens einen Wert darstellt. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Aktion des selektiven Bereitstellens der Substanz auf dem Wafer ein Auswählen eines Orts auf dem Wafer, wo das Bereitstellen der Substanz stattfindet.After the action of selectively providing the substance on the wafer, in some embodiments, a subset of the plurality of sections to be modified together with other unaltered sections within a predetermined portion of the wafer form a bit sequence representing at least one value. In some embodiments, the action of selectively providing the substance on the wafer includes selecting a location on the wafer where the providing of the substance occurs.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Wafer eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungsstrukturen. Die Aktion des Prüfens des Wafers kann ein Prüfen einer Halbleitervorrichtungsstruktur umfassen.In some embodiments, the wafer includes a plurality of semiconductor device structures. The action of testing the wafer may include testing a semiconductor device structure.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Aktion des selektiven Bereitstellens der Substanz auf dem Wafer ein Auswählen einer Halbleitervorrichtungsstruktur, auf der das Bereitstellen der Substanz stattfindet.In some embodiments, the action of selectively providing the substance on the wafer includes selecting a semiconductor device structure on which the provision of the substance takes place.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst jede der Halbleitervorrichtungsstrukturen Schaltkreiselemente. Die Aktion des selektiven Bereitstellens der Substanz auf dem Wafer kann ein Auswählen eines Schaltkreiselements umfassen, das in der Halbleitervorrichtungsstruktur enthalten ist und auf dem das Bereitstellen der Substanz stattfindet. Somit umfasst jeder der zu verändernden Abschnitte mindestens eine konfigurierbare Schaltkreiselementstruktur.In some embodiments, each of the semiconductor device structures includes circuit elements. The action of selective provisioning the substance on the wafer may include selecting a circuit element included in the semiconductor device structure and on which the provision of the substance takes place. Thus, each of the sections to be changed includes at least one configurable circuit element structure.
Bei einigen Ausführungsformen ist das für das Bereitstellen der Substanz ausgewählte Schaltkreiselement passiv. Bei einigen Ausführungsformen ist das Schaltkreiselement eine Verbindung und die Substanz unterbricht die Verbindung. Bei einigen Ausführungsformen ist das Schaltkreiselement ein Klemmenpaar, das durch ein Dielektrikum getrennt ist und die Substanz stellt über das Dielektrikum eine Verbindung zwischen den Klemmen her.In some embodiments, the circuit element selected for providing the substance is passive. In some embodiments, the circuit element is a connection and the substance breaks the connection. In some embodiments, the circuit element is a pair of terminals that is separated by a dielectric and the substance establishes a connection between the terminals via the dielectric.
Bei einigen Ausführungsformen ist das für eine Veränderung ausgewählte Schaltkreiselement aktiv.In some embodiments, the circuit element selected for a change is active.
Einige Ausführungsformen umfassen außerdem ein Prüfergebnis aus dem Prüfen des Wafers, um Steuerdaten zu erhalten. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren außerdem ein Verwenden der Steuerdaten bei der Aktion des Bereitstellens der Substanz auf dem Wafer.Some embodiments also include a check result from checking the wafer to obtain control data. In some embodiments, the method further comprises using the control data in the action of providing the substance on the wafer.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Substanz ein leitfähiges Material. Bei einigen Ausführungsformen ist die Substanz zum Zeitpunkt des Bereitstellens der Substanz eine Paste.In some embodiments, the substance is a conductive material. In some embodiments, the substance is a paste at the time of providing the substance.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Substanz ein Ätzmaterial. Bei einigen Ausführungsformen ist die Substanz zum Zeitpunkt des Bereitstellens der Substanz mindestens eine aus einer Gruppe, die aus einer Flüssigkeit und einer Suspension in einer Flüssigkeit besteht.In some embodiments, the substance is an etching material. In some embodiments, at the time of providing the substance, the substance is at least one of a group consisting of a liquid and a suspension in a liquid.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren außerdem ein Ausstoßen der Flüssigkeit aus einem Behälter. Die Flüssigkeit kann elektrisch aufgeladen werden. Das Verfahren kann ein Steuern eines elektrischen Felds umfassen, um die Flüssigkeit auf den Wafer zu leiten.In some embodiments, the method further comprises ejecting the liquid from a container. The liquid can be charged electrically. The method may include controlling an electric field to direct the liquid to the wafer.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Bereitstellen der Flüssigkeit in einem Hohlraum, der eine Düse aufweist, und ein Ausstoßen der Flüssigkeit durch die Düse. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Erhöhen des Drucks in dem Hohlraum. Mindestens ein Effekt kann sein, dass die Flüssigkeit durch die Düse aus dem Hohlraum ausgestoßen werden kann. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Aktion des Erhöhens des Drucks in dem Hohlraum ein Verringern eines Hohlraumvolumens und/oder ein Aufheizen der Flüssigkeit in dem Hohlraum.In some embodiments, the method includes providing the liquid in a cavity having a nozzle and ejecting the liquid through the nozzle. In some embodiments, the method includes increasing the pressure in the cavity. At least one effect may be that the liquid can be expelled from the cavity through the nozzle. In some embodiments, the act of increasing the pressure in the cavity includes decreasing a void volume and / or heating the liquid in the void.
Bei einigen Ausführungsformen stellt die Aktion des Hinzufügens der Strukturschicht auf dem veränderten Wafer das Bilden einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen fertig, die in ihrer Funktion identisch sind, obwohl sich mindestens eine Halbleitervorrichtung von den anderen Halbleitervorrichtungen in einer Parametereinstellung unterscheidet.In some embodiments, the action of adding the structural layer on the modified wafer completes forming a plurality of semiconductor devices that are identical in function, although at least one semiconductor device is different from the other semiconductor devices in a parameter setting.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst jede Halbleitervorrichtung einen integrierten Schaltkreis, der einen ersten Schaltkreisabschnitt und eine Vielzahl von zweiten Schaltkreisabschnitten umfasst, wobei das veränderte Schaltkreiselement den ersten Schaltkreisabschnitt vor einer elektrischen Verbindung mit einer Ausgewählten aus der Vielzahl von zweiten Schaltkreisabschnitten bewahrt.In some embodiments, each semiconductor device includes an integrated circuit including a first circuit portion and a plurality of second circuit portions, the modified circuit member retaining the first circuit portion from electrical connection with a selected one of the plurality of second circuit portions.
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum Verwenden bei einer Herstellung einer Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen aus einem Werkstück. Das Verfahren umfasst allgemein ein Zusammenstellen einer Gruppe von Datensätzen in einer Datendatei. Jeder Datensatz stellt Informationen dar, die eindeutig einer entsprechenden elektronischen Vorrichtung zugeordnet sind, die aus dem Werkstück hergestellt wird. Das Verfahren umfasst außerdem auf der Grundlage der Datendatei ein Steuern eines Abscheidens einer Substanz an ausgewählten Orten auf dem Werkstück. Mindestens ein Effekt kann sein, dass die Orte, an denen die Substanz angebracht wird, ein Muster bilden kann, das die Informationen codiert. Vorausgesetzt das Muster wird mithilfe einer geeigneten Lesevorrichtung oder möglicherweise mithilfe des bloßen Auges oder einer Linse oder eines Mikroskops oder einer anderen Einrichtung zum Verbessern der Sichtbarkeit gelesen, können die Informationen gelesen werden, die der entsprechenden elektronischen Vorrichtung zugeordnet sind.In one aspect, the invention includes a method of using in manufacturing a plurality of electronic devices from a workpiece. The method generally includes assembling a group of records in a data file. Each record represents information that is uniquely associated with a corresponding electronic device that is manufactured from the workpiece. The method also includes controlling a deposition of a substance at selected locations on the workpiece based on the data file. At least one effect may be that the locations where the substance is applied may form a pattern that encodes the information. Provided the pattern is read by a suitable reading device or possibly by the naked eye or a lens or microscope or other visibility enhancement device, the information associated with the corresponding electronic device can be read.
Bei einer Ausführungsform werden die ausgewählten Orte aus vorbestimmten Orten ausgewählt, die geeignet sind, um konfigurierbare Elemente zu bilden, die in elektronischen Vorrichtungen eines gleichen Typs gleich sind. Bei einer Ausführungsform ändert die Substanz, wenn sie auf einem ausgewählten Ort abgeschieden wird, eine Konfiguration des konfigurierbaren Elements an dem ausgewählten Ort. Bei einer Ausführungsform unterscheidet sich die Substanz, wenn sie abgeschieden wurde, von der umgebenden Oberfläche.In one embodiment, the selected locations are selected from predetermined locations that are suitable to form configurable elements that are the same in electronic devices of the same type. In one embodiment, when deposited on a selected location, the substance changes configuration of the configurable element at the selected location. In one embodiment, the substance, when deposited, differs from the surrounding surface.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Auswählen einer leitfähigen Substanz und ein Vorbereiten des Werkstücks an den vorbestimmten Orten, sodass die Substanz, wenn sie an dem ausgewählten Ort abgeschieden wird, eine leitfähige Verbindung herstellen kann.In one embodiment, the method includes selecting a conductive substance and preparing the workpiece at the predetermined locations such that the substance, when deposited at the selected location, can make a conductive connection.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren außerdem ein Auswählen eines Ätzmittels als die Substanz. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Vorbereiten des Werkstücks an den vorbestimmten Orten, sodass die Substanz, wenn sie an dem ausgewählten Ort abgeschieden wird, eine Vertiefung bildet. Bei einer Ausführungsform unterbricht das Ätzmittel eine leitfähige Verbindung. In some embodiments, the method further includes selecting an etchant as the substance. In one embodiment, the method further comprises preparing the workpiece at the predetermined locations such that the substance, when deposited at the selected location, forms a depression. In one embodiment, the etchant interrupts a conductive connection.
Bei einer Ausführungsform ist die Vielzahl von vorbestimmten Orten in einer Matrix angeordnet. Das Verfahren umfasst außerdem ein Konfigurieren der konfigurierbaren Elemente, die an der Vielzahl von vorbestimmten Orten gebildet sind, um die Informationen zu codieren, die der entsprechenden elektronischen Vorrichtung zugeordnet sind.In one embodiment, the plurality of predetermined locations are arranged in a matrix. The method also includes configuring the configurable elements formed at the plurality of predetermined locations to encode the information associated with the corresponding electronic device.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Trennen der Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen voneinander, um eine Vielzahl von Dies zu erhalten.In one embodiment, the method further includes separating the plurality of electronic devices from one another to obtain a plurality of dies.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem mindestens eines aus: einem Bereitstellen eines Wafers als das Werkstück, um die elektronischen Vorrichtungen als Halbleitervorrichtungen herzustellen; einem Bereitstellen eines Kunststoffbands, um die elektronischen Vorrichtungen als organische Schaltkreisvorrichtungen auf der Grundlage eines künstlichen Wafersubstrats herzustellen, das durch das Kunststoffband bereitgestellt wird; einem Bereitstellen einer Kunststoffplatine als das Werkstück, um die elektronischen Vorrichtungen auf der Grundlage von gedruckten Leiterplatten herzustellen; und einem Bereitstellen einer Graphenschicht auf dem Werkstück, um die elektronischen Vorrichtungen als Graphengestützte elektronische Vorrichtungen herzustellen.In one embodiment, the method further comprises at least one of: providing a wafer as the workpiece to manufacture the electronic devices as semiconductor devices; providing a plastic tape to make the electronic devices as organic circuit devices based on an artificial wafer substrate provided by the plastic tape; providing a plastic board as the workpiece to manufacture the electronic devices based on printed circuit boards; and providing a graphene layer on the workpiece to fabricate the electronic devices as graphene-based electronic devices.
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung eine Halbleitervorrichtung. Die Halbleitervorrichtung umfasst einen Die, der mindestens ein Schaltkreiselement unterstützt, das konfiguriert ist, um der Halbleitervorrichtung eine Funktionalität bereitzustellen, und ein maschinenlesbares Muster, das eine oder mehrere Vertiefungen umfasst, um die Informationen zu codieren, die dem Die zugeordnet sind. Bei einer Ausführungsform wird das maschinenlesbare Muster auf einer oberen Metallschicht gebildet. Bei einer Ausführungsform ist das maschinenlesbare Muster mindestens eines aus einem Binärcodemuster, einem Strichcodemuster und einem qr-Codemuster.In one aspect, the invention includes a semiconductor device. The semiconductor device includes a die supporting at least one circuit element configured to provide functionality to the semiconductor device, and a machine-readable pattern including one or more recesses for encoding the information associated with the die. In one embodiment, the machine-readable pattern is formed on an upper metal layer. In one embodiment, the machine readable pattern is at least one of a binary code pattern, a bar code pattern, and a qr code pattern.
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung einen Elementarteilchendetektor. Der Elementarteilchendetektor umfasst eine Matrix von Halbleiterdetektordies. Jeder Die unterstützt eine Matrix von Schaltkreiselementen, die konfiguriert sind, um ein Ausgangsspannungssignal zu erzeugen, wenn sie von einem Elementarteilchen getroffen werden. Außerdem weist jeder Die ein maschinenlesbares Muster auf, das die Informationen codiert, die jedem Die zugeordnet sind.In one aspect, the invention includes an elementary particle detector. The elementary particle detector comprises a matrix of semiconductor detector dice. Each die supports a matrix of circuit elements configured to generate an output voltage signal when struck by an elementary particle. In addition, each die has a machine-readable pattern that encodes the information associated with each die.
Bei einem Aspekt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren für eine Halbleiterchipanalyse. Das Verfahren umfasst ein Verwenden einer Maschine, um ein Codemuster auf der Oberfläche einer Halbleitervorrichtung zu erfassen, die in dem Halbleiterchip enthalten ist. Das Verfahren umfasst außerdem ein Verwenden eines Prozessors zum Analysieren des Codemusters, um Informationen zu extrahieren, die durch das Codemuster dargestellt werden.In one aspect, the invention includes a method for semiconductor chip analysis. The method includes using a machine to detect a code pattern on the surface of a semiconductor device included in the semiconductor chip. The method also includes using a processor to parse the code pattern to extract information represented by the code pattern.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Verwenden eines Strahlungsdetektors, um eine Strahlung zu erfassen, die von der Halbleitervorrichtung reflektiert wird. Bei einer Ausführungsform umfasst die Maschine eine steuerbare Strahlungsquelle. Das Verfahren umfasst außerdem ein Steuern der steuerbaren Strahlungsquelle, um eine Strahlung auf die Halbleitervorrichtung abzustrahlen. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Auswählen einer Wellenlänge der Strahlung aus einem Wellenlängenspektrum, welches das sichtbare Licht, eine Ultraviolettstrahlung und eine Röntgenstrahlung abdeckt, um einen optimalen Kontrast für ein gegebenes Oberflächenmaterial und/oder eine erwartete Musterstruktur bereitzustellen.In an embodiment, the method further comprises using a radiation detector to detect radiation reflected from the semiconductor device. In one embodiment, the machine comprises a controllable radiation source. The method also includes controlling the controllable radiation source to radiate radiation to the semiconductor device. In one embodiment, the method further comprises selecting a wavelength of the radiation from a wavelength spectrum covering the visible light, ultraviolet radiation, and X-radiation to provide optimum contrast for a given surface material and / or texture pattern.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem mindestens eines aus: einem Interpretieren des Codemusters, das binär codierte Informationen darstellt; einem Interpretieren des Codemusters, das strichcodierte Informationen darstellt; und einem Interpretieren des Codemusters, das qr-codierte Informationen darstellt.In one embodiment, the method further comprises at least one of: interpreting the code pattern representing binary coded information; interpreting the code pattern representing bar coded information; and interpreting the code pattern representing qr-coded information.
Da für den Fachmann weitere Modifikationen und Änderungen, die variiert werden, um spezielle Betriebsanforderungen und -umgebungen zu erfüllen, offensichtlich sind, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf das zum Zweck der Offenbarung gewählte Beispiel beschränkt ist und alle Änderungen und Modifikationen abdeckt, die nicht von dem wahren Erfindungsgedanken und dem Umfang dieser Erfindung abweichen. Insbesondere ist es selbstverständlich, dass bei dem Herstellungsprozess der Halbleitervorrichtungen, insbesondere wenn die Halbleitervorrichtungen integrierte Schaltkreise sind, aber nicht auf ICs beschränkt sind, die Verfahren gemäß der Erfindung auf verschiedenen Verarbeitungsstufen des Wafers bei verschiedenen hier beschriebenen Aspekten („Herstellen von Verbindungen” und „Unterbrechen von Verbindungen”) entweder einen oder den anderen oder beide verwenden kann, um zum Beispiel Schaltkreiselementstrukturen an verschiedenen Orten und/oder in verschiedenen Schichten der Halbleitervorrichtungen zu konfigurieren.As other modifications and variations will be apparent to those skilled in the art that are varied to suit specific operating requirements and environments, it is to be understood that the invention is not limited to the example chosen for purposes of disclosure and covers all changes and modifications. which do not depart from the true spirit and scope of this invention. In particular, it is to be understood that in the manufacturing process of the semiconductor devices, particularly when the semiconductor devices are integrated circuits but are not limited to ICs, the methods according to the invention are performed at different processing stages of the wafer in various aspects described herein ("making connections" and " Breaking Connections ") may use either one or the other, or both, for example, circuit element structures at different locations and / or in different ones Configure layers of the semiconductor devices.
Ein dauerhaftes Speichern digitaler Informationen in einem Chip kann erreicht werden, indem die physikalischen Eigenschaften einer Struktur von einem „Zustand” zu einem anderen verändert werden und eine Weise, um dies zu bewerkstelligen, ist die Verwendung eines Laserpulses. Es gibt eine Anzahl von herkömmlichen Weisen, um die elektrischen und physikalischen Eigenschaften der Halbleitervorrichtungen und anderer Strukturen mithilfe von Laserimpulsen dauerhaft zu verändern. Um ein gewöhnliches Beispiel zu erwähnen, kann ein normalerweise niederohmiger Pfad für einen Stromfluss unterbrochen werden, indem er in einen hochohmigen Pfad umgewandelt wird (idealerweise durch eine Umwandlung von einem „Kurzschluss” zu einem „offenen Schaltkreis”). Auf diese Weise ist es durch das Schneiden oder Nicht-Schneiden ausgewählter „Pfade” in einer Gruppe von Pfaden möglich eine Bitkette zu speichern, deren Werte durch eine Leseschaltung elektrisch gelesen werden können, um ein Lesen auszuführen.Persistently storing digital information in a chip can be achieved by changing the physical properties of a structure from one "state" to another, and one way to accomplish this is to use a laser pulse. There are a number of conventional ways to permanently change the electrical and physical properties of the semiconductor devices and other structures using laser pulses. To mention a common example, a normally low current path for current flow may be interrupted by converting it to a high impedance path (ideally by converting from a "short circuit" to an "open circuit"). In this way, by cutting or not cutting selected "paths" in a group of paths, it is possible to store a bit string whose values can be electrically read by a read circuit to perform a read.
So wie er hier verwendet wird, entspricht ein logischer Zustand „0” (auf den hier auch kurz als logische „0” Bezug genommen wird) der physischen Bedingung eines „Kurzschlusses”, der somit eine logischen „0” darstellt, und ein logischer Zustand „1” (auf den hier auch kurz als logische „1” Bezug genommen wird) entspricht der physischen Bedingung eines „offenen Schaltkreises”, der somit eine logischen „1” darstellt. Es ist selbstverständlich, dass die Darstellung der logischen „0” oder „1” durch einen Kurzschluss bzw. einen offenen Schaltkreis eine Frage einer Vereinbarung und/oder einer Wahl des Fachmanns ist, ausgenommen andere technische Umstände, die ausdrücklich erwähnt werden, erfordern Gegensätzliches und bestimmen somit vorab die Darstellung. Insbesondere eine beim Herstellen der Halbleitervorrichtung verwendete Prozesstechnologie kann vorab bestimmen, ob ein leitfähiger Pfad gebildet wird, um eine logische „0” oder eine logische „1” darzustellen. Es können auch weitere allgemeinere Anforderungen aufgelistet werden: bei einigen Umsetzungen sollte der „leitfähige Pfad” sein: niederohmig (um im Wesentlichen einen Kurzschluss zu bilden); einfach zu unterbrechen, indem ein Laserimpuls verwendet wird; sobald er von dem Laserimpuls „durchgeschnitten” wird; verlässlich funktionsfähig als ein Element eines offenen Schaltkreises zu sein, um zum Beispiel eine lange Datenaufbewahrungszeit des „offenen Schaltkreises” zu erreichen; und zuverlässig als Kurzschlusselement zu sein, wenn er „nicht durchgeschnitten” wird, um zum Beispiel eine lange Datenaufbewahrungszeit des „Kurzschlusses” zu erreichen.As used herein, a logic state "0" (also referred to herein as logic "0" for short) corresponds to the physical condition of a "short circuit", thus representing a logic "0", and a logic state "1" (also referred to herein as logic "1" for short) corresponds to the physical condition of an "open circuit", thus representing a logical "1". It is to be understood that the representation of the logic "0" or "1" by a short circuit or an open circuit is a matter of agreement and / or choice of the skilled person, except other technical circumstances which are expressly mentioned require contradictory and thus determine the presentation in advance. In particular, a process technology used in manufacturing the semiconductor device may predetermine whether a conductive path is formed to represent a logical "0" or a logical "1". Other more general requirements may also be listed: in some implementations, the "conductive path" should be: low impedance (to essentially make a short circuit); easy to interrupt by using a laser pulse; as soon as it is "cut through" by the laser pulse; to be functionally reliable as an open circuit element, for example, to achieve a long data retention period of the "open circuit"; and to be reliable as a short-circuiting element when it is "not cut through", for example, to achieve a long data retention time of the "short circuit".
So wie ein „Klümpchen” hier verwendet wird, kann es ein Tröpfchen oder eine kurze Leitung sein, das oder die zum Beispiel gebildet wird, indem eine kleine Menge einer Flüssigkeit auf einer Oberfläche abgesetzt wird oder indem eine kleine Menge einer Paste auf einer Oberfläche bereitgestellt wird. In diesem Zusammenhang bedeutet „klein”, dass die Schwerkraft eine Kraft ist, die im Wesentlichen in dem Zusammenhang der vorliegenden Techniken vernachlässigt werden kann, wenn sie mit der Oberflächenspannung und anderen inhärenten Kräften des Körpers des Klümpchens verglichen wird.As a "lump" is used herein, it may be a droplet or a short line formed, for example, by depositing a small amount of a liquid on a surface or by providing a small amount of a paste on a surface becomes. In this context, "small" means that gravity is a force that can be neglected substantially in the context of the present techniques when compared to the surface tension and other inherent forces of the body of the lump.
So wie der Ausdruck Halbleitervorrichtungsstruktur hier verwendet wird, kann er sich auf eine Halbleitervorrichtung in einem fertiggestellten Wafer beziehen. Der Begriff beinhaltet auch einen Abschnitt einer Halbleitervorrichtung, der in einem Herstellungsprozess fertiggestellt wurde, obwohl der Herstellungsprozess noch nicht abgeschlossen wurde, dies bedeutete, dass das Herstellen des Wafers noch nicht abgeschlossen wurde. Mit anderen Worten kann die Halbleitervorrichtungsstruktur auch eine Halbleitervorrichtung in der Fertigung sein und muss daher nicht unbedingt eine fertiggestellte Halbleitervorrichtung sein.As used herein, the term semiconductor device structure may refer to a semiconductor device in a finished wafer. The term also includes a portion of a semiconductor device that has been completed in a manufacturing process, although the manufacturing process has not been completed yet, this meant that the manufacturing of the wafer has not yet been completed. In other words, the semiconductor device structure may also be a semiconductor device in manufacturing, and thus does not necessarily have to be a completed semiconductor device.
So wie das Wort „beispielhaft” hier verwendet werden, bedeutet es, dass es als ein Beispiel, ein Fall oder eine Darstellung dient. Jeder Aspekt oder jede Gestaltung, die hier als „beispielhaft” beschrieben wird, ist nicht unbedingt als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Gestaltungen zu verstehen. Stattdessen ist die Verwendung des Worts beispielhaft so zu verstehen, dass es Konzepte und Verfahren in einer konkreten Weise darstellt. Der Begriff „Techniken” kann sich zum Beispiel auf eine oder mehrere Vorrichtungen, Anlagen, Verfahren Herstellungsartikel und/oder computerlesbare Befehle beziehen, so wie sie hier im Zusammenhang beschrieben werden.As used herein, the word "exemplary" means that it serves as an example, case or representation. Any aspect or design described herein as "exemplary" is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other aspects or configurations. Instead, the use of the word is to be understood, by way of example, as representing concepts and methods in a concrete manner. For example, the term "techniques" may refer to one or more devices, devices, methods of manufacture, and / or computer readable instructions, as described herein in the context.
So wie der Begriff „oder” hier verwendet wird, ist er in seiner Bedeutung als ein einschließendes „oder” und nicht als ein ausschließendes „oder” zu verstehen. Das heißt, dass „X setzt A oder B ein”, so zu verstehen ist, dass es eine beliebige der natürlichen einschließenden Umsetzungen bedeutet, ausgenommen, wenn dies anderweitig festgelegt wird oder aus dem Zusammenhang anderweitig deutlich wird. Das heißt, wenn X A einsetzt; X B einsetzt; oder X sowohl A als auch B einsetzt, wird „X setzt A oder B ein” in einem beliebigen der vorgenannten Beispiele erfüllt.As used herein, the term "or" is to be understood in its meaning as an inclusive or not as an exclusive or. That is, "X implements A or B" is to be understood to mean any of the natural inclusive implementations except as otherwise stated or otherwise made obvious from the context. That is, if X uses A; X B inserts; or X uses both A and B, "X sets A or B" is satisfied in any of the above examples.
Die Artikel „ein”, „eine” oder „eines”, so wie sie hier verwendet werden, sind im Allgemeinen so zu verstehen, dass sie „ein oder mehrere” bedeuten, ausgenommen wenn dies anderweitig festgelegt wird oder aus dem Zusammenhang klar wird, dass sie auf eine einmalige Form gerichtet sind.As used herein, the terms "a," "an," or "an" are generally to be understood to mean "one or more," unless otherwise specified or made clear from context, that they are focused on a unique shape.
Obwohl die vorangehende Beschreibung in Zusammenhang mit einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass der Begriff „beispielhaft” nur als ein Beispiel aber nicht das Beste oder Optimale zu verstehen ist. Dementsprechend ist die Offenbarung so zu verstehen, dass sie Alternativen, Veränderungen und Äquivalenzen abdeckt, die in dem Umfang der Offenbarung enthalten sind.Although the foregoing description has been described in conjunction with an exemplary embodiment, it is to be understood that the term "exemplary" is meant to be an example only, but not the best or optimal. Accordingly, the disclosure is to be understood to cover alternatives, changes, and equivalences that are included within the scope of the disclosure.
Die Umsetzungen werden hier hinsichtlich beispielhafter Ausführungsformen beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass individuelle Aspekte der Umsetzungen separat beansprucht werden können und dass ein oder mehrere Merkmale der verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, außer wenn dies ausdrücklich anderweitig vermerkt wird. Bei einigen Beispielen, werden bekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht, um die Beschreibung der beispielhaften Umsetzungen zu verdeutlichen.The implementations are described herein in terms of exemplary embodiments. It is to be understood, however, that individual aspects of the implementations may be claimed separately and that one or more features of the various embodiments described herein may be combined with each other except as expressly stated otherwise. In some examples, known features are omitted or simplified to clarify the description of the exemplary implementations.
Die Reihenfolge, in der die Ausführungsformen/Umsetzungen und Verfahren/Prozesse beschrieben werden, ist nicht so zu verstehen, dass sie eine Beschränkung bedeuten und jede beliebige Anzahl der beschriebenen Umsetzungen und Prozesse kann kombiniert werden.The order in which the embodiments / implementations and methods / processes are described is not to be construed as a limitation and any number of the described implementations and processes may be combined.
So wie die Begriffe „aufweisen”, „enthalten”, „beinhalten”, „umfassen”, „mit” und ähnliche Begriffe oder Varianten davon hier verwendet werden, sind es offene Begriffe, die als einschließend zu verstehen sind. Diese Begriffe bedeuten das Vorhandensein der erwähnten Elemente oder Merkmale, aber sie schließen keine zusätzlichen Elemente oder Merkmale aus.As the terms "comprise," "include," "include," "include," "with," and similar terms or variants thereof are used herein, they are open-ended terms to be understood as inclusive. These terms mean the presence of the mentioned elements or features, but they do not exclude additional elements or features.
So wie die richtungsbezogene Terminologie wie zum Beispiel „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten” usw. hier verwendet wird, wird sie in Bezug auf die Ausrichtung in der (den) Figur(en) beschrieben.As the directional terminology such as "top", "bottom", "front", "rear", etc., is used here, it is described with respect to the orientation in the figure (s).
So wie die Begriffe „erste”, „zweite” und ähnliche hier verwendet werden, werden sie auch verwende, um mehrere Elemente, Bereiche, Abschnitte usw. zu beschreiben und sind auch nicht als einschränkend zu verstehen, ausgenommen, wenn dies ausdrücklich anderweitig erwähnt wird.As used herein, the terms "first," "second," and the like will also be used to describe, and are not to be construed as limiting, any of several elements, ranges, portions, etc., unless expressly stated otherwise ,
Obwohl hier spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, versteht der Fachmann, dass eine Vielfalt an alternativen und/oder äquivalenten Umsetzungen die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen ersetzen können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Diese Offenbarung ist so zu verstehen, dass sie alle Anpassungen und Variationen der hier erörterten spezifischen Ausführungsformen abdeckt.While specific embodiments have been illustrated and described herein, it will be understood by those skilled in the art that a variety of alternative and / or equivalent implementations may be substituted for the specific embodiments shown and described without departing from the scope of the present disclosure. This disclosure is to be understood to cover all adaptations and variations of the specific embodiments discussed herein.
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