在硅片上批量设置和读取芯片唯一识别码的方法及电路技术

本发明专利技术公开了一种在硅片上批量设置芯片唯一识别码的方法：将硅片上的芯片划分为多个块；根据一个块中芯片的数量将芯片的位分成ＬＢＳ和ＨＢＳ，以芯片为单位设置ＬＢＳ；以块为单位，统一设置块内芯片ＨＢＳ的数值；设置唯一识别码。本发明专利技术还公开了读取唯一识别码的方法，分别读取唯一识别码的ＬＢＳ和ＨＢＳ，将两者合并为完整的唯一识别码，或者当芯片中唯一识别码的ＨＢＳ和ＬＢＳ相邻且顺序，直接读取唯一识别码。本发明专利技术的硬件结构将一个硅片上划分为多个块，每一个块中的各个芯片共用编程连线、输入／输出焊垫、探针卡和编程设备通道。本发明专利技术通过并行设置芯片内的高端位串，能够提高编程的速度，降低成本，提高成品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片编程
，特别涉及一种在硅片上批量设置芯片唯一识别码的方法、读出上述芯片唯一识别码的方法，以及为实现上述在硅片上批量读写芯片唯一识 别码的电路。
技术介绍
现在应用中，很多芯片需要包含芯片识别码，因此在经常需要在芯片中编写识别 码。但是现有技术中编写芯片识别码需要对芯片一个一个进行设置，其过程非常繁琐，占用 大量的编程时间。 在射频识别技术中尤其需要应用这种设置芯片识别码的技术。射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)技术是一种通过赋予每个RFID芯片一个内置的唯 一识别码(Unique Id，简称UID)编码，并放置在被管理物品上来进行识别和管理的技术。 为了能彼此相互区分，每个芯片内置的UID编码应不重复，并具有唯一性。各种UID标准都 有其专门的管理机构，负责分配UID号段资源，保证各厂商之间所拥有的UID号段不会出现 重叠，各厂商则在自己号段内对所生产的芯片设置UID，并保证一个芯片对应一个UID，从 而保证了 UID的唯一性。 在利用半导体工艺制造芯片的过程中，其中一部分就是从版图到硅片制造中间的 一个过程，即光掩模的制造，这个过程是建立在芯片版形阵列化复制的基础上的。 现有技术中一般是这样进行的，首先在制造光掩模之前对版图进行后期处理。要 在版图最外面围一圈密封环(Seal Ring)，作用是阻止切割时因刀片产生的裂痕损坏到芯 片，密封环也可以不做，但通常情况下都是需要的。为了使切割过程中产生的静电不过于集 中在密封环上而损坏到芯片，密封环需要接到芯片电位。如图l所示，密封环2到版图4之 间有一圈缓冲区l，缓冲区1的宽度一般为5-10 ym。在进行了上述的后期处理之后，形成 的版图4、缓冲区1、密封环2就构成了一颗芯片。这样的芯片结构依次重复排列构成一个 区块，其中芯片之间的空隙就称为划片槽3(ScribeLine)。为了不浪费这部分空间，可以放 一些测试电路或其他测试图形5。 再将上述一块版图利用縮微照相技术或图形发生系统制作掩模原版(Reticle Mask)，称中间掩模版。为了能在同一个硅片上同时制作多个电路芯片而且又便于切割成 单个芯片，中间掩模版的图形还要用具有分步重复功能的精密縮小照相机进一步縮小到 实际芯片尺寸。同时，让同一图形在纵横两个方向按一定的间距步进曝光，制成含有芯片 图形阵列的母掩模版(Master Mask)，最后复印出供给生产上光刻工艺使用的工作掩模版 (Working Mask)。随着技术的进步，利用具有很高的分辨率和高速扫描成像系统，不但可用 于制作中间掩模版，而且还能取代分步重复设备直接制作出含有芯片阵列图形的母掩模版 或工作掩模版。 为保证大规模集成电路的芯片成品率，并进一步提高集成度，已采用电子束、离子 束或X射线等直接在硅片上扫描成像的加工新技术，取代传统的光掩模图形转移技术。 制作出工作掩模版之后，利用各种光刻设备把光掩模图形转移到硅片表面的光致 抗蚀层上，再经过复杂的加工工序，得到加工后的硅片，所得的硅片101如图2所示。 这种基于图形复制的工艺的优点是低成本，适合大规模制造，特点是制造出来的 芯片结构是完全一样的。使用这种工艺制造具有UID模块和UID功能的芯片，由于UID模 块结构完全一样，其初始化UID必然也是相同的。因此，在采用这种基于图形复制工艺制造 的同时，又能将结构完全相同芯片设置为不同的UID，这是芯片UID编码硬件实现的一个关 键和难点。为了解决UID设置问题，出现了各种技术，大致可分为以下几类 其一，硅片上采用测试机和探针卡通过芯片上的测试焊垫(Pad)写入UID。这种 方式一般是通过步进逐片操作的，也有通过多点探针卡实现多片并行编程的，但受编程设 备通道数和探针卡探针数目限制，无法达到更大规模的并行编程。每个射频识别芯片除了 主焊垫之外，还要预留几个测试焊垫，进行编程和测试。在芯片进行封装之前，为了从钝化 层开口引出焊垫，并加大焊垫的接触面积，一般会有一个长凸点的工序。为了避免封装后与 主焊垫发生短路，测试焊垫是不长凸点的，因此长凸点工序时必须要增加一层掩模，将测试 焊垫屏蔽掉，增加了封装成本。此外探针与每个芯片焊垫相接触，增加了芯片污染的机会。 在后续封装过程中，由于测试焊垫的存在，需要添加特殊模板进行隔离，增加了后续工艺成 本。 其二，在芯片封装完成后，利用读卡器对芯片内置的可编程存储器进行编程。这种 方法速度较慢，而且如果由于监管疏忽导致没有编程UID的空白卡泄露出去，则会带来极 大的安全隐患。 其三，通过激光编程。这种方法需要激光编程设备，成本高，速度较慢。 其四，采用掩模型只读存储器(Maskrom)或者类似技术，每一个硅片需要修改一次掩模。这种方法工艺上操作起来也比较麻烦，由于插入一改掩模工序，无法兼容标准工艺，提高了成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种编辑芯片中唯一识别码的方法，能够为所 有的芯片快速批量编程唯一识别码，而且成本很低，为此，本专利技术还提供一种结构来实现上 述方法。 为解决上述技术问题，本专利技术硅片上批量设置芯片唯一识别码的方法，包括以下 步骤 1)将硅片上的芯片划分为多个块； 2)根据一个块所包含的芯片数量m， m为大于1的自然数，通过求以2为底m的 对数得到N， N = Log(2)m，当N为整数时，n二N，当N为小数时，n为N的向上取整，n = floor(N); 3)以第n位为分界将一个块中所有的位分成两部分从芯片最低位第0位至第 (n-1)位为低端位串，从第n位至芯片最高位第(k-1)位的连续编码为高端位串，其中，芯片 的位长为k，最高位为第(k-1)位，最低位为第0位； 4)以芯片为单位，以数值0至(m-1)依次设置从第1个芯片至第m个芯片的低端 位串；以块为单位，统一设置块内芯片高端位串的数值；5 5)根据步骤4)中的低端位串和高端位串的数值，设置唯一识别码。 作为本专利技术一种优选技术方法，所述的芯片为射频识别芯片。 本专利技术芯片中唯一识别码的读取方法的技术方案是，分别读取唯一识别码的低端 位串和高端位串，将两者合并为完整的唯一识别码。 本专利技术实现芯片中唯一识别码的编辑方法的电路的技术方案是，一个硅片上划分 为多个块，每一个块中的各个芯片共用编程连线、输入/输出焊垫、探针卡和编程设备通 道。 本专利技术芯片中唯一识别码的编辑方法利用编码本身的特点，将芯片划分为大小适 合的块，通过计算芯片的个数将唯一识别码的编码位串分为高端位串和低端位串，对块进 行批量编程，从而提高设置唯一识别码的速度，降低成本。本专利技术的硬件结构对一个块进行 编程时，只需要一组探针、通道和焊垫，减少了探针变形和磨损，延长了探针卡的寿命，而且 降低了芯片污染的可能性。附图说明 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明 图1为硅片中一个块的结构示意图； 图2为包含多个块的硅片结构示意图； 图3为一个包含1024个芯片的块中唯一识别码分布示意图； 图4为本专利技术硬件结构示意图； 图5为本专利技术硬件中连线和辅助电路与划片槽的结构示意图； 图6为采用可配置连线发实现低端位串的示意图； 图7为采用短接存储器单元实现低端位串的示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在硅片上批量设置芯片唯一识别码的方法，其特征在于，包括以下步骤：１）将硅片上的芯片划分为多个块；２）根据一个块所包含的芯片数量ｍ，ｍ为大于１的自然数，通过求以２为底ｍ的对数得到Ｎ，Ｎ＝Ｌｏｇ（２）ｍ，当Ｎ为整数时，ｎ＝Ｎ，当Ｎ为小数时，ｎ为Ｎ的向上取整，ｎ＝ｆｌｏｏｒ（Ｎ）；３）以第ｎ位为分界将一个块中所有的位分成两部分：从芯片最低位第０位至第（ｎ－１）位为低端位串，从第ｎ位至芯片最高位第（ｋ－１）位的连续编码为高端位串，其中，芯片的位长为ｋ，最高位为第（ｋ－１）位，最低位为第０位；４）以芯片为单位，以数值０至（ｍ－１）依次设置从第１个芯片至第ｍ个芯片的低端位串；以块为单位，统一设置块内芯片高端位串的数值；５）根据步骤４）中的低端位串和高端位串的数值，设置唯一识别码。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛军华，彭泽忠，刘敬术，
申请(专利权)人：四川凯路威电子有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]