DE1514871C

DE1514871C - Method for testing individual components or circuit parts of one or more integrated circuit (s)

Info

Publication number: DE1514871C
Authority: DE
Inventors: Reiner 7129 Talheim Engbert
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Publication date: 1972-11-02

Description

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untersucht werden können, die in den benachbarten miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Man Schaltungen auf der Halbleiterscheibe Bestandteil der kann erfindungsgemäß auch so vorgehen, daß bei integrierten Schaltung sind. Die für die Halbleiter- dem einen Element 31 alle Kontaktstellen der Bauscheibe vorgesehene Verschaltungs- und Kontaktie- elemente an aufgebrachte, leicht zugängliche Anrungsmaske, mit deren Hilfe gleichzeitig eine große 5 schlußflächen geführt werden, während bei dem zwei-Zahl gleicher integrierter Schaltungen auf der Halb- ten Element 31 ein Teil der Bauelemente, 'gemäß' der leiterscheibe fertiggestellt wird, ist nun vorteilhaft so Schaltung nach Fig. 1, miteinander verbunden sind, ausgebildet, daß eine oder wenige Schaltungen als In den weiteren Figuren wird nur noch ein Muster-Kontrollschaltungen dienen, mit deren Hilfe Fehler- element gezeigt, wobei die Fig. 3 und 4 die Herquellen ermittelt werden können. So kann bei einer io stellung der einzelnen Bauelemente für die vorgedieser Kontrollschaltungen beispielsweise nur ein sehene integrierte Schaltung erläutern sollen, wäh-Teil der Bauelemente zu Schaltungsteilen miteinander rend die Fig. 5 die fertige Schaltung nach Fig. 1 elektrisch verbunden werden, bei einer anderen eines Elementes32 und Fig. 6 ein unverschaltetes Kontrollschaltung auf der Halbleiterscheibe werden Kontrollelement 31 zeigt.can be examined, which are electrically conductively connected to one another in the neighboring ones. One component of the circuits on the semiconductor wafer can, according to the invention, also proceed in such a way that an integrated circuit is included. The interconnection and contact elements provided for the semiconductor element 31 all contact points of the building pane to attached, easily accessible attachment mask, with the help of which a large connection area can be guided at the same time, while with the two-number of identical integrated circuits on the half - th element 31, a part of the components, is completed 'according to' the conductor disk, is now advantageously so connected to the circuit according to FIG. 1, that one or a few circuits as serve, with the help of which error element is shown, with FIGS. 3 and 4 the source can be determined. For example, when the individual components are set up for the control circuits above, only one integrated circuit can be explained, while part of the components are electrically connected to form circuit parts in FIG. 5, the finished circuit according to FIG Element 32 and FIG. 6 an unconnected control circuit on the semiconductor wafer are control element 31 shows.

beispielsweise alle Bauelemente mit ihren Kontakt- 15 In F i g. 3 ist ein Schaltungselement nach den ersten stellen über Leiterbahnen zu metallischen Anschluß- zwei aufeinanderfolgenden Diffusionsprozessen darflächen geführt, oder nur einzelne Bauelemente wer- gestellt. Für jeden Diffusionsprozeß muß zuvor eine den zur Stichprobenkontrolle mit Anschlüssen entsprechende Maske auf der Halbleiterscheibe herversehen, gestellt werden. So wird in eine HalbleiterscheibeFor example, all components with their contact 15 In F i g. 3 is a circuit element according to the first represent two successive diffusion processes via conductor tracks to metallic connection guided, or only individual components are provided. For each diffusion process one must first have Look out the mask corresponding to the random check with connections on the semiconductor wafer, be asked. So is in a semiconductor wafer

Um solche Kontrollelemente auf der Halbleiter- 20 vom ersten Leitungstyp die Zone 16 vom zweiten scheibe zu erhalten, muß eine entsprechend ausge- Leitungstyp zur Isolierung der später einzubringenbildete Maske gefertigt werden. Bei der Herstellung den Bauelemente eindiffundiert. In die von der von Masken geht man allgemein so vor, daß zu- Zone 16 gebildeten, voneinander isolierten »Boxen« nächst die Mustermaske für nur eine einzige Schal- 17 vom ersten Leitungstyp, die sowohl bei der Hertung im großen Maßstab aufgezeichnet wird. Aus 25 stellung der Transistoren als auch bei den Dioden dieser großformatigen Einzelzeichnung stellt man die als Kollektorzonen dienen, werden durch die Fen-Gesamtmaske für die Halbleiterscheibe dadurch her, ster der zugehörigen Diffusionsmaske die Basisdaß man nach dem sogenannten Step-and-Repeat- zone 18 eindiffundiert. Bei diesem Diffusionsprozeß Verfahren diese Zeichnung stark verkleinert und werden auch gleich die Widerstände 11 und 11 α mit wiederholt ablichtet. Dazu wird bei jeder Verschie- 30 eindiffundiert.In order to obtain such control elements on the semiconductor 20 of the first conduction type, the zone 16 of the second disk, a correspondingly designed conduction type must be manufactured to isolate the mask to be introduced later. Diffused into the components during manufacture. In the "boxes" formed by the of masks and isolated from one another, the next step is the pattern mask for only a single switch 17 of the first conductivity type, which is recorded both during the hardening on a large scale. From the position of the transistors as well as the diodes of this large-format individual drawing, they serve as collector zones, and the overall Fen mask for the semiconductor wafer creates the basis for the associated diffusion mask, after the so-called step-and-repeat zone 18 diffused. In this diffusion process, this drawing is greatly reduced in size and the resistors 11 and 11 α are also repeatedly photographed. For this purpose, 30 is diffused in at every shift.

bung der Kamera um die Größe eines Schaltungs- Die Fig. 4 zeigt das Halbleiterelement nach zwei elements das gleiche Bild jeweils erneut abgelichtet. weiteren Diffusionsprozessen. Zunächst wurden in die Wiederholt man dieses Verfahren Schritt um Schritt Basiszonen 18 die Emitterzonen 19 eingebracht. Die und Reihe um Reihe, so erhält man am Ende ein danach auf der Halbleiterscheibe aufgebrachte Maske zusammenhängendes Bild der für die gesamte Halb- ₃₅ dient als erste Kontaktierungsmaske, die solche Fenleiterscheibe vorgesehenen Maske. Um nun Kontroll- ster enthält, daß der Transistor 13 (F i g. 1) einen elemente auf der Halbleiterscheibe zu erhalten, ist Emitterkontakt 20, einen Basiskontakt 21 und einen es nur erforderlich, für diese Kontrollelemente Kollektorkontakt 22 erhält. Aus den restlichen Trangleichfalls großformatige Zeichnungen der zugehöri- sistoren auf dem Halbleiterelement werden dadurch gen Kontaktierungsmasken herzustellen, die dann 40 Dioden gebildet, daß man die Emitterzonen mit bei der Maskenherstellung nach dem erwähnten Kontaktstellen versieht und durch andere Kontakt-Step-and-Repeat-Verfahren an den dazu vorge- stellen die Basis- und Kollektorzonen kurzschließt, sehenen Stellen gegen die eigentliche Zeichnung der So erhalten die hintereinanderzuschaltenden Di-Mustermaske im Belichtungsgerät ausgetauscht öden 9 und 10 (Fig. 1) die Kontaktstellen 23, 24, werden. 45 25 und 26. Die Dioden 1, 2, 3 und 4 werden auf dieExercise the camera to the size of a circuit. Fig. 4 shows the semiconductor element after two elements, the same image is scanned again. further diffusion processes. First, the emitter zones 19 were introduced into the base zones 18, step by step, in the repeating this method. The row by row, and so one obtains a subsequently applied to the semiconductor wafer mask coherent picture of the entire half ₃₅ serves as the first Kontaktierungsmaske that such Fenleiterscheibe mask provided at the end. In order to now contain a control that the transistor 13 (FIG. 1) receives an element on the semiconductor wafer, an emitter contact 20, a base contact 21 and a collector contact 22 are only required for these control elements. From the remaining trays, large-format drawings of the associated sistors on the semiconductor element are used to produce contact masks, which then form 40 diodes, by providing the emitter zones with the contact points mentioned during mask production and by other contact step-and-repeat processes the base and collector zones are short-circuited at the points shown for this purpose against the actual drawing of the diagram. 45 25 and 26. Diodes 1, 2, 3 and 4 are on the

Auf diese Weise erhält man unter den zahlreichen gleiche Weise mit den Kontaktstellen 27 und Πα, In this way one obtains among the numerous same ways with the contact points 27 and Πα,

integrierten Schaltungen auf der Halbleiterscheibe 27 b, 27 c und 27 d versehen. Die Widerstände 11integrated circuits provided on the semiconductor wafer 27 b, 27 c and 27 d . The resistors 11

einzelne Kontrollelemente, die einerseits zur Über- und 11a erhalten die Kontaktstellen 28 α, 28 b, 28 cindividual control elements, which on the one hand for over and 11a receive the contact points 28 α, 28 b, 28 c

prüfung aller Herstellungsschritte der integrierten und 28 d. testing of all manufacturing steps of the integrated and 28 d.

Schaltung dienen und andererseits auch als Markie- 50 In Fig. 5 wird ein Element32 mit einer fertigen rungsstellen beispielsweise zur Orientierung bei Schaltung nach F i g. 1 gezeigt. Die einzelnen Bau-Justierprozessen vorteilhaft verwendet werden elemente wurden gemäß der vorgesehenen Schaltung können. durch Leiterbahnen miteinander verbunden. DieServe circuit and on the other hand also as marking 50 In Fig. 5 an element 32 is finished with a information points, for example, for orientation when switching according to FIG. 1 shown. The individual building adjustment processes elements can be used according to the circuit provided. connected to each other by conductor tracks. the

Die Erfindung soll an Hand der F i g. 1 bis 6 an Kontaktstellen, die als Schaltungsanschlüsse vorge-The invention is to be based on the F i g. 1 to 6 at contact points that are provided as circuit connections

einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. 55 sehen sind, werden mittels Leiterbahnen zu ver-an embodiment will be explained in more detail. 55 can be seen, are connected by means of conductor tracks

Fig. 1 zeigt eine Schaltung, die in integrierter gleichsweise großen Anschlußflächen geführt. SoFig. 1 shows a circuit which is performed in integrated equally large pads. So

Form in großer Stückzahl aus einer Halbleiter- zeigt F i g. 5 die auch in F i g. 1 angedeuteten An-Form in large numbers from a semiconductor shows FIG. 5 which are also shown in FIG. 1 indicated

scheibe hergestellt werden soll. Die Schaltung, ein schlußflächen 5, 6, 7, 8, 12, 14 und 15, ferner diedisk is to be produced. The circuit, a terminal surfaces 5, 6, 7, 8, 12, 14 and 15, also the

verhältnismäßig einfaches Ausführungsbeispiel, be- die Bauelemente verbindenden Leiterbahnen 29.A comparatively simple exemplary embodiment has conductor tracks 29 connecting the components.

steht aus sechs Dioden, 1,2,3,4,9 und 10, aus einem 60 Diese Leiterbahnen und Kontaktflächen werden inconsists of six diodes, 1, 2, 3, 4, 9 and 10, of a 60 These conductor tracks and contact areas are in

Transistor 13, zwei Widerständen 11 und 11a und einem letzten Fertigungsschritt mit einer Maske,Transistor 13, two resistors 11 and 11a and a last manufacturing step with a mask,

aus den Anschlüssen 5, 6, 7, 8, 12, 14 und 15. In beispielsweise einer Metallmaske aufgebracht, wobeifrom the connections 5, 6, 7, 8, 12, 14 and 15. Applied in, for example, a metal mask, wherein

F i g. 2 ist eine Halbleiterscheibe 30 skizziert, aus der die Maske Fenster enthält, durch die die Leiterbah-F i g. 2, a semiconductor wafer 30 is sketched, from which the mask contains windows through which the conductor path

eine große Anzahl gleicher Schaltungen nach F i g. 1 nen und Kontaktflächen aufgedampft werden können,a large number of identical circuits according to FIG. 1 and contact surfaces can be vapor-deposited,

auf den Elementen 32 hergestellt werden sollen. Nur 65 Die Kontaktierungsmaske, die zur Herstellung derto be produced on the elements 32. Only 65 The contacting mask that is used to manufacture the

zwei Elemente 31 sollen als Kontrollelemente dienen, Leiterbahnen und Anschlußflächen verwendet wird,two elements 31 are to serve as control elements, conductor tracks and connection surfaces are used,

bei denen die einzelnen Bauelemente in der Schal- besteht aus einer großen Anzahl aneinandergereihterin which the individual components in the scarf consists of a large number lined up

tung entweder überhaupt nicht oder nur teilweise Einzelmasken, da aus der Halbleiterscheibe 30processing either not at all or only partially individual masks, since the semiconductor wafer 30

(F i g. 2) viele gleichartige integrierte Schaltungen gefertigt werden sollen. Nur an zwei Stellen enthält diese Gesamtmaske zur Herstellung der Kontrollelemente 31 andere Einzelmasken.(Fig. 2) many integrated circuits of the same type are to be manufactured. Contains only in two places this overall mask for the production of the control elements 31 other individual masks.

Die F i g. 6 zeigt ein solches Kontrollelement 31 im fertigen Zustand. Es wurden bei fast allen Bauelementen für die vorgesehene Schaltung die Kontaktstellen mittels Leiterbahnen mit den großflächigen Anschlußflächen verbunden, während keines der Bauelemente mit einem anderen elektrisch leitend verbunden wurde. So sind die Elektroden des Transistors mit den Anschlußflächen 15, 33 und 41 verbunden worden; die zur Hintereinanderschaltung vorgesehenen Dioden werden mit Anschlußflächen 34 und 35 bzw. 36 und 37, drei der restlichen Dioden mit Anschlußflächen 5, 6, 7 und 38 verbunden. Auch die Kontaktstellen des einen Widerstandes 11 α werden zu Anschlußflächen 39 und 40 geführt. So erlaubt das in F i g. 6 gezeigte Kontrollelement eine Überprüfung des Transistors 13 der Dioden 1, 2, 3, 9 und 10 und des Widerstandes 11a (Fig. 1). Zur Herstellung des Kontrollelements muß also die Kontaktierungsmaske an den Stellen dieser Elemente 31 im Gegensatz zur Maske an den Stellen für die Elemente 32 so ausgebildet sein, daß die Bauelemente unverbunden bleiben und dafür möglichst viele Kontaktstellen der Bauelemente mit zugänglichen Anschlußflächen mittels Leitbahnen verbunden werden.The F i g. 6 shows such a control element 31 in the finished state. In almost all components for the intended circuit, the contact points were connected to the large-area connection surfaces by means of conductor tracks, while none of the components was electrically conductively connected to another. Thus, the electrodes of the transistor have been connected to the pads 15, 33 and 41; the diodes intended for series connection are connected to connection surfaces 34 and 35 or 36 and 37, three of the remaining diodes are connected to connection surfaces 5, 6, 7 and 38. The contact points of one resistor 11 α are also led to connection surfaces 39 and 40. Thus in FIG. 6 control element shown a review of the transistor 13 of the diodes 1, 2, 3, 9 and 10 and the resistor 11a (Fig. 1). To produce the control element, the contacting mask at the locations of these elements 31, in contrast to the mask at the locations for the elements 32, must be designed so that the components remain disconnected and as many contact points as possible of the components are connected to accessible pads by means of interconnects.

Wenn also die aus der Halbleiterscheibe 30 (F i g. 2) gefertigten integrierten Schaltungselemente 32 nicht allen Erwartungen und Anforderungen entsprechen, so läßt sich an Hand des Kontrollelements 31 in Fig. 6 nachprüfen, ob eines der Bauelemente der integrierten Schaltung nicht die vorausgesetzten Meßwerte aufweist.So if the integrated circuit elements 32 made from the semiconductor wafer 30 (FIG. 2) are not meet all expectations and requirements, it can be seen on the basis of the control element 31 in Fig. 6 check whether one of the components of the integrated circuit does not have the assumed measured values having.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 2 individual components or circuit parts for their claims: function can be checked. In the manufacture of integrated circuits

1. Procedure for testing individual components on a semiconductor wafer, numerous different elements or circuit parts are required from one or five fusion and masking processes. So several integrated circuit (s) from one is z. B. a semiconductor wafer initially with a large number of integrated circuits, which are provided after oxide layer, in which collector zones are opened with the help of the Phpt or wafer technology from a common mask technique for introducing the semiconductor wafer with repeated use. It is thereby produced by the mask technology that it is common for each integrated circuit to be characterized in that the construction requires several diffusion windows, since elements (13, 1, 2, 3,9, 10, 11a) of the integrated Integrated circuits often contain a large number of transistors and diodes together with the help of a mask. After indiffusion, the individual components of the collector zones, the semiconductor or circuit parts of one or more disks are again provided with an oxide layer, left unconnected in the integrated circuit (s) and the diffusion window again for diffusion, which is instead formed at these points , Base zones need to be opened. To bring in

. that the individual components (13, 1, 2, 3, 9, the emitter zones in the base zones, the be-10, Ua) or circuit parts are repeated again with the procedure described for connection. Equal areas (5, 6,7,15, 33, 34, 35, 36, 37, 38,39, 40) 20 at the same time as the transistors will also possibly be provided leading conductor tracks, so that required diodes, semiconductor resistors or on the (The) control capacities thus created are introduced into the semiconductor wafer. In element (s) (31), individual components or the circuit parts again provided with an oxide layer are checked for their function. Semiconductor wafers will then be able to make contact. 35 window for contacting the individual building

2. Method of making a mask elements opened. On the large areas of the according to claim 1, with the help of which a plurality of oxide layers can - if necessary - still of integrated circuits from a common- further components are vapor-deposited. One last Semiconductor wafer are manufactured, the mask is used for this - it can be a characterized in that this mask act through 30 metal or a photoresist mask -, repeated shifting and imaging of the individual components according to the circuit for to link a single integrated circuit in front of each other. For this purpose this see pattern mask is generated and that mask can be designed so that the components this pattern mask is connected to one another by means of conductor tracks provided for this purpose and the Place by another pattern mask replaces 35 contact points of the circuit by means of conductor tracks is designed so that accessible metal pads out with its help the intended control elements on the half-be.

conductor washer. The finished circuit can now be

3. The method according to claim 1, characterized written function are checked. If the through the use of the control elements as a circuit, their prescribed function does not or does not Marking points on the semiconductor wafer. only partially fulfilled, can usually be found in the

finished circuit no longer determine the cause of the error. So it cannot be determined whether zones of the

Transistors or diodes have been diffused through,

45 whether errors occurred when linking the components or whether various defects or measured value

The invention relates to a method for checking deviations in the components due to their individual components Components or parts of the circuit work together to make the circuit unusable run one or more integrated circuit (s).

a multitude of integrated circuits, which according to 50 In order to be able to at least determine whether the disk technology from a common half-transistors have the conductor disk required for the circuit with repeated application of the measured values, a process has already been produced using the mask technology. The invention is based on the object of specifying a circuit, a test element, an example method with which a transistor is introduced in a simple manner. This reliable way the individual components or test element, which can not be checked in any circuit on the half-circuit parts of an integrated circuit on their conductor washer part of the intended circuit functionality. The only purpose is to be able to check whether the solution to this problem is defeated according to the invention. Accuracy A statement about the measured values that can be tied into the individual components or the transistors built into the circuit to make circuit parts of one or more integrated ones. However, this test element does not allow any circuit (s) to be left unconnected and instead is designed to assess the other circuit parts and these points so that the individual 65 the interaction of the individual components in components or circuit parts with the circuit to be connected are not assessed can,
surface-leading conductor tracks are provided, so on the other hand, the invention has the essential advantage of the control element (s) thus created that components or circuit parts