JPS61272960A - Trimming method for semiconductor device - Google Patents
Trimming method for semiconductor deviceInfo
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- JPS61272960A JPS61272960A JP11487385A JP11487385A JPS61272960A JP S61272960 A JPS61272960 A JP S61272960A JP 11487385 A JP11487385 A JP 11487385A JP 11487385 A JP11487385 A JP 11487385A JP S61272960 A JPS61272960 A JP S61272960A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体装置のトリミング方法に関するもので
あり、歩止まりの高い半導体装置のトリミング方法を提
供するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for trimming a semiconductor device, and provides a method for trimming a semiconductor device with a high yield.
〈従来の技術）
例えば、温度センサ半導体集積回路（以下温度センサＩ
Ｃという）のトリミングにあたっては、半導体つＩハ（
以下ウェハという）に多数形成さりている温度センサＩ
Ｇチップの温度検出素子の温度Ｔｃ （’Ｃ）を測定
し、
Ｉｃ （μＡ ） −２７３，１５＋ Ｔｃで表わさ
れる所定の値の電流出力１ｃが得られるように温度セン
サＩＧの抵抗体の抵抗値を調整することが望ましい。す
なわち、゛温度センサＩＣチップの温度検出素子の温度
ＴＣが例えば２５℃の場合には、２９８．１５μＡの出
力電流が得られるように温度センサＩＣの抵抗体のトリ
ミングを行えばよい。<Prior art) For example, temperature sensor semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as temperature sensor I)
When trimming the semiconductor (referred to as C),
A large number of temperature sensors I are formed on a wafer (hereinafter referred to as a wafer).
The temperature Tc ('C) of the temperature detection element of the G chip is measured, and the resistance value of the resistor of the temperature sensor IG is adjusted so that a current output 1c of a predetermined value expressed by Ic (μA) -273,15+Tc is obtained. It is desirable to adjust the That is, if the temperature TC of the temperature detection element of the temperature sensor IC chip is, for example, 25° C., the resistor of the temperature sensor IC may be trimmed so that an output current of 298.15 μA is obtained.
第５図は、従来のこのようなトリミングに用いられてい
る装置の要部の一例を示す構成説明図である。第５図に
おいて、１はトリミング対象となるウェハ２が配置され
るトリマステージであり、このトリマステージ１にはト
リマステージ１の温度を測定するための複数の温度セン
サ３が埋設されている。そして、トリミングにあたって
は、これら温度センサ３の測定温度からウェハ２に形成
されている温度センサＩＣチップの温度検出素子の濃度
を推定してその推定濃度に応じた所定の電流出力が得ら
、れるように抵抗体の抵抗値を調整することが行われて
いる。FIG. 5 is a configuration explanatory diagram showing an example of the essential parts of a conventional device used for such trimming. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a trimmer stage on which a wafer 2 to be trimmed is placed, and a plurality of temperature sensors 3 for measuring the temperature of the trimmer stage 1 are embedded in this trimmer stage 1. In trimming, the concentration of the temperature detection element of the temperature sensor IC chip formed on the wafer 2 is estimated from the measured temperature of these temperature sensors 3, and a predetermined current output according to the estimated concentration is obtained. The resistance value of the resistor is adjusted in this way.
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、このような従来の構成によれば、第６図に示す
ように、垂直方向に沿って相当大きな濃度勾配が発生す
ることから、温度センサＩＣチップの温度検出素子の温
度Ｔｃを高い精度で推定することは困難であり、′ａ度
校正誤差の小さな（例えば±０．２５℃）温度センサＩ
Ｃの歩止まりを低下させている大きな要因になっている
。(Problems to be Solved by the Invention) However, according to such a conventional configuration, a considerably large concentration gradient occurs along the vertical direction, as shown in FIG. It is difficult to estimate the temperature Tc of the temperature sensing element with high accuracy, and the temperature sensor I with a small calibration error (for example, ±0.25°C)
This is a major factor in reducing the yield of C.
すなわち、第６図は第５図の構成における垂直方向に沿
った温度分布側図である。第６図において、トリマステ
ージ１が取り付けられるベース４は、モータなどが連結
されていることから熱源と考えられる。この熱源が発生
する熱は熱の良導体であるトリマステージ１を介してほ
とんど温度降下を生じることなくウェハ２に伝達される
ことから、ウェハ２の裏面の温度ＴＷＩはベース４の温
度Ｔａとほぼ等しくなる。これに対し、ウェハ２の表面
は外部雰囲気に曝されていることから、ウェハ２の表面
温度ＴＷ２は周囲温度Ｔｂの影響を受けてベース４の温
度Ｔａと周囲温度Ｔｂの間のある温度になる。ここで、
ウェハ２の厚さは５００μｍ程度であり、温度センサＩ
Ｃチップ５の温度検出素子はウェハ２の表面から２〜３
μ−の深さに形成されている。従って、温度センサ３に
より測定されるベース４の温度Ｔａとほぼ等しいトリマ
ステージ１の温度と周囲温度Ｔｂとの差が大きくなると
、温度センサＩＣチップ５の温度検出素子の近傍には相
当大きな温度勾配が生じることになり、温度センサＩＣ
チップ５の温度検出素子の温度Ｔｃを精度良く推定する
ことは困難になる。That is, FIG. 6 is a side view of the temperature distribution along the vertical direction in the configuration of FIG. 5. In FIG. 6, the base 4 to which the trimmer stage 1 is attached is considered to be a heat source since a motor and the like are connected thereto. The heat generated by this heat source is transferred to the wafer 2 through the trimmer stage 1, which is a good conductor of heat, with almost no temperature drop, so the temperature TWI of the back surface of the wafer 2 is approximately equal to the temperature Ta of the base 4. Become. On the other hand, since the surface of the wafer 2 is exposed to the external atmosphere, the surface temperature TW2 of the wafer 2 is influenced by the ambient temperature Tb and becomes a certain temperature between the temperature Ta of the base 4 and the ambient temperature Tb. . here,
The thickness of the wafer 2 is about 500 μm, and the temperature sensor I
The temperature detection element of the C chip 5 is located 2 to 3 times from the surface of the wafer 2.
It is formed at a depth of μ-. Therefore, when the difference between the ambient temperature Tb and the temperature of the trimmer stage 1, which is approximately equal to the temperature Ta of the base 4 measured by the temperature sensor 3, becomes large, there is a considerably large temperature gradient in the vicinity of the temperature detection element of the temperature sensor IC chip 5. will occur, and the temperature sensor IC
It becomes difficult to accurately estimate the temperature Tc of the temperature detection element of the chip 5.
また、一般に、ウェハ状態の半導体装置チップは外部か
らの電気的影響による誤差を生じやすく、従来のこのよ
うな方法でトリミングした場合にはパッケージした状態
での特性が規定値から大きくずれてしまうことがある。Additionally, semiconductor device chips in the wafer state are generally prone to errors due to external electrical influences, and when trimmed using conventional methods, the characteristics of the packaged state may deviate significantly from the specified values. There is.
本発明は、このような点に着目したものであって、その
目的は、半導体ウェハに形成されている半導体装置チッ
プに対するトリミングを精度良く行うことができ、高い
歩止まりが得られる半導体装置のトリミング方法を提供
することにある。The present invention has focused on these points, and its purpose is to trim semiconductor devices that can accurately trim semiconductor device chips formed on a semiconductor wafer and obtain a high yield. The purpose is to provide a method.
（問題点を解決するための手段）
このような目的を達成する本発明は、半導体ウェハに形
成された多数の半導体装置チップのうち互いに直交する
半導体装置チップ列に対して任意の条件で第１のトリミ
ングを行うステップと、トリミングされたいずれか一方
向の半導体装置チップ列を切り出し各半導体装置チップ
を所定のマウントにパッケージするステップと、これら
パッケージされた半導体装置の温度校正を行うステップ
と、第１のトリミングが行われ半導体ウェハに残された
他方向の半導体装置チップ列の特性を測定するステップ
と、これら温度校正値および特性測定値に基づいて算出
される基準値を参照して第１のトリミングが行われてい
ない残りの半導体装置チップに対して第２のトリミング
を行うステップとを含むことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The present invention achieves the above object, and the present invention is directed to the first one under arbitrary conditions for semiconductor device chip rows that are perpendicular to each other among a large number of semiconductor device chips formed on a semiconductor wafer. a step of cutting out the trimmed semiconductor device chip row in any one direction and packaging each semiconductor device chip in a predetermined mount; a step of temperature calibrating these packaged semiconductor devices; measuring the characteristics of the row of semiconductor device chips in the other direction left on the semiconductor wafer after the first trimming; The present invention is characterized in that it includes a step of performing second trimming on remaining semiconductor device chips that have not been trimmed.
（実施例） 以下、図面を用いて詳細に説明する。(Example) Hereinafter, it will be explained in detail using the drawings.
第１図は、本発明方法の実施にあたって用いる装置の要
部の具体例を示す構成説明図であり、第５図と同一部分
には同一符号を付けている。第１図において、６はプロ
ーブカードであり、ウェハ２に、形成されている温度セ
ンサＩＣチップ５に測定系７から電源を供給するととも
に、これら温度センサＩＣチップ５と測定系７との間で
信号の授受を行うものである。この測定系７の測定動作
はｃｐｕｓにより制御される。ｃｐｕｓは、測定系７で
１りられた測定結果に応じた所定のアルゴリズムに従っ
てレーザ９およびＸＹ可動ミラー１０を駆動じてレーザ
ビームのオン、オフ制御やスキャンを行い、レーザビー
ムによるトリミング動作を実行する。また、ＣＰＵ８は
、例えばトリマステージ１をプローブカード６およびＸ
Ｙ可動ミラー１０に対して移動させて、ウェハ２に形成
されている任意の温度センサＩＣチップ５をプローブカ
ード６およびＸＹ可動ミラー１０と対向させるようにす
る。FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing a specific example of the main parts of an apparatus used in carrying out the method of the present invention, and the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals. In FIG. 1, 6 is a probe card that supplies power from a measurement system 7 to the temperature sensor IC chip 5 formed on the wafer 2, and also provides power between the temperature sensor IC chip 5 and the measurement system 7. It is used to send and receive signals. The measurement operation of this measurement system 7 is controlled by CPU. The CPU drives the laser 9 and the XY movable mirror 10 according to a predetermined algorithm according to the measurement results obtained by the measurement system 7, performs on/off control and scanning of the laser beam, and executes a trimming operation using the laser beam. do. The CPU 8 also controls the trimmer stage 1 with the probe card 6 and X, for example.
It is moved relative to the Y movable mirror 10 so that any temperature sensor IC chip 5 formed on the wafer 2 faces the probe card 6 and the XY movable mirror 10.
第２図は、本発明方法を実施する場合のトリミング対象
となるウェハ２の状態説明図である。まず、（ａ ）に
示すように、ウェハ２に形成されている多数の温度セン
サＩＣチップ５のうち互いに直交する温度センサＩＣチ
ップ列Ｓ、Ｋに対して任意の条件（本実施例では同一条
件）で第１のトリミングを行う。次に、（ｂ）に示すよ
うに、例えば温度センサｔＣチップ列Ｓだけをウェハ２
から切り出して各温度センサＩＣチップを所定のマウン
トにパッケージする。そして、パッケージされた温度セ
ンサの温度校正を行って理論値に対する出力電流の偏差
を求め、この偏差に基づいて第１のトリミングが行われ
ていない残りの温度センサＩＣチップに対するトリミン
グを行うことになる。FIG. 2 is an explanatory diagram of the state of the wafer 2 to be trimmed when carrying out the method of the present invention. First, as shown in (a), arbitrary conditions (in this example, the same condition ) to perform the first trimming. Next, as shown in (b), for example, only the temperature sensor tC chip row S is placed on the wafer 2.
Each temperature sensor IC chip is packaged in a predetermined mount. Then, the temperature of the packaged temperature sensor is calibrated to find the deviation of the output current from the theoretical value, and based on this deviation, the remaining temperature sensor IC chips that have not been subjected to the first trimming are trimmed. .
第３図は、このような本発明によるトリミング方法の要
部のステップを示すフローチャートである。まず、第１
のトリミングが行われた温度センサＩＣチップ列Ｓの各
温度センサＩＣチップをパッケージしたＷ＆温度校正を
行い、理論値に対する出力ｉ！流の偏差Δ■を求める。FIG. 3 is a flowchart showing the main steps of the trimming method according to the present invention. First, the first
Each temperature sensor IC chip in the temperature sensor IC chip row S that has been trimmed is subjected to W & temperature calibration, and the output i! relative to the theoretical value is calculated. Find the deviation Δ■ of the flow.
なお、このような温度校正は、例えば完全に温度シール
ドされた温度バス内で行う。例えば温度２５℃において
、出力電流が３００μＡの場合には理論値２９８．１５
μＡよりも１．８５μＡ多く流れていることになり、２
９５μＡの場合には３．１５μＡ不足していることにな
る。このようにして得られる偏差Δ■は、ウェハ２に残
されている温度センサＩＣチップ列Ｋをパッケージした
場合にも同様に発生するものと考えられる。Note that such temperature calibration is performed, for example, in a completely temperature-shielded temperature bath. For example, if the output current is 300μA at a temperature of 25℃, the theoretical value is 298.15
This means that 1.85 μA is flowing more than μA, so 2
In the case of 95 μA, there is a shortage of 3.15 μA. It is considered that the deviation Δ■ obtained in this manner occurs similarly when the temperature sensor IC chip array K left on the wafer 2 is packaged.
従って、第１のトリミングが行われていない残り一の温
度センサＩＣチップのトリミングにあたっては、この偏
差Δ■を考慮すればよい。次に、温度センサＩＧチップ
列Ｓが切り出されたウェハ２を再びトリマテーブル・１
に配置して第１のトリミングが行われた温度センサＩＣ
チップ列にの出力電流１ｋを測定する。ここで、トリマ
テーブル１およびウェハ２の温度を一定とし、例えば偏
差ΔＩが−１，８５μ八で出力電！Ｉｋが３０５μＡに
なったとすると、第１のトリミングが行われていない残
りの温度センサＩＣチップに対してそれぞれの出力電流
ＩＯが、
１ｏ＝ｆｈ＋ΔＩ
＝ ３０５−Ｌ８５−３０３．１５ （μＡ）になるよ
うにブロービングを行って出力１！流■０を測定しなが
ら第２のトリミングを行う。このようにしてすべての温
度センサ■Ｃチップ５に対するトリミングが終了した後
、ウェハ２から各温度センサｔＣチップ５を切り出して
パッケージを行う。なお、トリマテーブル１およびウェ
ハ２の温度が電流１ｋを測定した状態から変化した場合
にはその温度変化に応じて出力電流ＩＯの目標値を修正
してもよいし、改めて電流Ｉｋを測定してもよい。Therefore, when trimming the remaining temperature sensor IC chip that has not been subjected to the first trimming, it is sufficient to take this deviation Δ■ into consideration. Next, the wafer 2 from which the temperature sensor IG chip array S has been cut out is placed on the trimmer table 1 again.
Temperature sensor IC placed in
Measure the output current 1k to the chip array. Here, the temperature of the trimmer table 1 and the wafer 2 are kept constant, and for example, when the deviation ΔI is -1.85 μ8, the output voltage is 0. Assuming that Ik has become 305 μA, the output current IO for each remaining temperature sensor IC chip that has not been subjected to the first trimming is 1o = fh + ΔI = 305 - L85 - 303.15 (μA). Perform blobbing to get output 1! Perform the second trimming while measuring the flow ①0. After all the temperature sensor tC chips 5 have been trimmed in this way, each temperature sensor tC chip 5 is cut out from the wafer 2 and packaged. Note that if the temperature of the trimmer table 1 and wafer 2 changes from the state in which the current 1k was measured, the target value of the output current IO may be corrected according to the temperature change, or the current Ik may be measured again. Good too.
このような方法によれば、従来のようなトリマテーブル
内の温度に基づいてウェハの温度を推定しながらトリミ
ングを行う方法に比べて高い精度で温度センサＩＣの抵
抗体のトリミングを行うことができる。実測値によれば
、±０．１℃の精度で温度校正を行うことができた。According to such a method, the resistor of the temperature sensor IC can be trimmed with higher accuracy than the conventional method of trimming while estimating the wafer temperature based on the temperature in the trimmer table. . According to actual measurements, temperature calibration could be performed with an accuracy of ±0.1°C.
また、このような方法によれば、トリミング対象となる
温度センサＴＣの自己加熱や外部からの電気的形ＩＰな
ども補償できる。Further, according to such a method, it is possible to compensate for self-heating of the temperature sensor TC to be trimmed, electrical type IP from the outside, and the like.
なお、上記実施例では、多数の温度センサＩＣチップ、
が形成されたウェハのトリミングの例に〕いて説明した
が１例えば第４図に示すように構成されたオンチップ恒
°瀉器付き半導体装置における抵抗体Ｒ２のトリミング
にも有効である。この場合、ダイオードＤやトランジス
タＱの温度特性が不明であっても、予め特性が確認され
ている基準チップを参照してトリミングを行えばよい。Note that in the above embodiment, a large number of temperature sensor IC chips,
Although the present invention has been described with reference to an example of trimming a wafer on which a wafer is formed, it is also effective for trimming a resistor R2 in a semiconductor device with an on-chip thermostat configured as shown in FIG. 4, for example. In this case, even if the temperature characteristics of the diode D or the transistor Q are unknown, trimming may be performed with reference to a reference chip whose characteristics have been confirmed in advance.
また、半導体装置は、圧力センサなどの物理量測定セン
サであってもよい。Further, the semiconductor device may be a physical quantity measuring sensor such as a pressure sensor.
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、半導体ウェハに
形成されている半導体装置チツ、プのトリミングを精度
良く行うことができ、高い歩止まりが実現できる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, semiconductor device chips formed on a semiconductor wafer can be trimmed with high precision, and a high yield can be achieved.
第１図は本発明方法の実施にあたって用いる装置の要部
の具体例を示す構成説明図、第２図は本発明の実施にあ
たってトリミング対象となるウェハの状態説明図、第３
図は本発明によるトリミング方法のフローチャート、第
４図は半導体装置チップの具体例を示す回路図、第５図
は従来のこのようなトリミングに用いられている装置の
要部の一例を示す構成説明図、第６図は第５図の構成に
おける垂直方向に沿った温度分布側口である。
１・・・トリマステージ、２・・・半導体ウェハ、５・
・・温度センサＩＣチップ、６・・・プローブカード、
７・・・測定系、８・・・ＣＰＵ１９・・・レーザ、１
０・・・ＸＹ可動ミラー。
第２図
（Ｑ）
第５図 第６図
第３図
第４図FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing a specific example of the main parts of the apparatus used in implementing the method of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the state of a wafer to be trimmed in implementing the present invention, and FIG.
Figure 4 is a flowchart of the trimming method according to the present invention, Figure 4 is a circuit diagram showing a specific example of a semiconductor device chip, and Figure 5 is a configuration explanation showing an example of the main parts of a conventional device used for such trimming. 6 shows the temperature distribution side opening along the vertical direction in the configuration of FIG. 5. 1... Trimmer stage, 2... Semiconductor wafer, 5.
...Temperature sensor IC chip, 6...Probe card,
7...Measurement system, 8...CPU19...Laser, 1
0...XY movable mirror. Figure 2 (Q) Figure 5 Figure 6 Figure 3 Figure 4
Claims (1)
ち互いに直交する半導体装置チップ列に対して任意の条
件で第１のトリミングを行うステップと、トリミングさ
れたいずれか一方向の半導体装置チップ列を切り出し各
半導体装置チップを所定のマウントにパッケージするス
テップと、これらパッケージされた半導体装置の温度校
正を行うステップと、第１のトリミングが行われ半導体
ウェハに残された他方向の半導体装置チップ列の特性を
測定するステップと、これら温度校正値および特性測定
値に基づいて算出される基準値を参照して第１のトリミ
ングが行われていない残りの半導体装置チップに対して
第２のトリミングを行うステップとを含むことを特徴と
する半導体装置のトリミング方法。Performing first trimming under arbitrary conditions to mutually orthogonal semiconductor device chip rows among a large number of semiconductor device chips formed on a semiconductor wafer, and cutting out the trimmed semiconductor device chip rows in one direction. a step of packaging each semiconductor device chip in a predetermined mount; a step of temperature calibrating the packaged semiconductor devices; and characteristics of the semiconductor device chip row in the other direction left on the semiconductor wafer after the first trimming. and performing second trimming on the remaining semiconductor device chips that have not been subjected to the first trimming, with reference to reference values calculated based on these temperature calibration values and characteristic measurement values. A method for trimming a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11487385A JPS61272960A (en) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | Trimming method for semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11487385A JPS61272960A (en) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | Trimming method for semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272960A true JPS61272960A (en) | 1986-12-03 |
| JPH0315343B2 JPH0315343B2 (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=14648818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11487385A Granted JPS61272960A (en) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | Trimming method for semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61272960A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5016080A (en) * | 1988-10-07 | 1991-05-14 | Exar Corporation | Programmable die size continuous array |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP11487385A patent/JPS61272960A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5016080A (en) * | 1988-10-07 | 1991-05-14 | Exar Corporation | Programmable die size continuous array |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315343B2 (en) | 1991-02-28 |
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