(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路デバイス製造プロセスにおいて、同プロセスの組立工程を通じて複数のロットの前記集積回路デバイスを追跡する方法であって、前記集積回路デバイスの各々が実装基板を有する方法において、
複数の実装基板を与える工程と、
複数ロットの複数の前記集積回路デバイスを与える工程と、
前記集積回路デバイスの各々に識別コードを配置する工程と、
前記複数の実装基板の各々の実装基板上に前記集積回路デバイスの各々を実装する工程と、
前記複数の実装基板の各々の上の読み取り可能な位置に、固有の実装基板識別コードをそれぞれ配置する工程と、
複数のロットの各々における前記集積回路デバイスの各々の実装基板識別コードを読み取る工程と、
複数のロットの複数の前記集積回路デバイスを、製造プロセスの一連の組立工程に、連続的な方法で進める工程と、
前記集積回路デバイスの各々を組立工程に進めることに関するデータを生成する工程と、
前記集積回路デバイスの各々に関して生成した前記データをその関連する前記集積回路デバイスの実装基板識別コードと関連づける工程と、複数のロットの前記集積回路デバイスの各々が組立工程を通じて追跡されることと、から成る方法。
【請求項２】
前記複数の実装基板の各々が、リードフレームおよび印刷回路基板から成る群より選択され、前記複数の集積回路デバイスの各々がリードフレーム集積回路デバイス、チップオンボード集積回路デバイス、およびフリップチップ集積回路デバイスから成る群より選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各集積回路デバイスの実装基板が固有の光学的に検索可能な実装基板識別コードによってマーク付けされ、前記複数のロットの各々における集積回路デバイスの各々の実装基板識別コードを読み取る工程が、各集積回路デバイスの実装基板識別コードを光学的に検索する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
光学的に検索可能な実装基板識別コードの各々がバーコード、光学的文字認識コード、およびコード化された孔のマトリクスのうちの１つを有し、前記各集積回路デバイスの実装基板識別コードを光学的に検索する工程が、バーコード読み取り装置、光学的文字認識読み取り装置、および光学的孔読み取り装置のうちの１つにより各集積回路デバイスのコードを検索する工程を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
集積回路デバイス製造プロセスにおける前記一連の組立工程が、ダイ取付、ダイ硬化、ワイヤ結線、モールディング、バリ取り、リード線仕上げ、切断と成形、および断線／短絡試験のうちの１つを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記集積回路デバイスの各々の実装基板識別コードを読み取る工程が、集積回路デバイスを製造プロセスの組立工程に進める工程の前に起こる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記集積回路デバイスを製造プロセスの一連の組立工程に連続的な方法で進める工程が、集積回路デバイスを組立工程に関する複数の機械に直列的に通して進める工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記集積回路デバイスを製造プロセスの一連の組立工程に連続的な方法で進める工程が、集積回路デバイスを組立工程に関連する並列する機械に通して進める工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記各集積回路デバイスを組立工程に進めることに関するデータを生成する工程が、組立装置データ、組立操作者データ、組立セットアップデータ、ならびに時間および日付データのうちの少なくとも１つを生成する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記各集積回路デバイスの実装基板識別コードを読み取った後で記憶する工程をさらに含み、前記集積回路デバイスの各々に関して生成した前記データをその関連する前記集積回路デバイスの実装基板識別コードと関連づける工程が、前記各集積回路デバイスに関して生成した前記データをその関連する前記集積回路デバイスの記憶された実装基板識別コードと関連づけて記憶する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記各集積回路デバイスに関して生成した前記データをその関連する前記集積回路デバイスの記憶された実装基板識別コードと関連づけて記憶する工程が、データをコンピュータシステム内に分散した方法で記憶し、コンピュータシステムの中央部が破損されている間、その記憶されたデータへの少なくとも部分的なアクセスを続行し得る工程を含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
集積回路デバイスの製造方法であって、
複数のロットで複数の製作基板を与える工程と、
複数の集積回路ダイを複数の製作基板の各々の上に製作する工程と、
前記複数の製作基板の各々の上の複数の集積回路ダイの各集積回路ダイを分離して、複数の集積回路ダイを形成する工程と、
各々が固有の実装基板識別コードによりマーク付けされた、複数の実装基板を与える工程と、
複数の集積回路ダイの各集積回路ダイに関するフロントエンド識別コードを読み取る工程と、
各実装基板上にマーク付けされた実装基板識別コードを読み取る工程と、
実装基板のうちの１つに複数の集積回路ダイの各集積回路ダイを取り付けて、複数の集積回路デバイスを形成する工程と、
各デバイスの前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイの前記フロントエンド識別コードを、複数の集積回路ダイの各集積回路ダイが取り付けられる複数の実装基板の各々の実装基板識別コードと関連づけて記憶する工程と、
前記複数の集積回路デバイスを連続的な方法で少なくとも１つの組立工程に進める工程と、
前記集積回路デバイスの各々を組立工程に進めることに関するデータを生成する工程と、
前記集積回路デバイスの各々に関して生成した前記データを、前記複数の集積回路デバイスの各集積回路デバイスの実装基板の実装基板識別コードと関連づける工程と、前記複数の集積回路デバイスの各々は少なくとも前記組立工程を通じて追跡されることと、
前記複数の集積回路デバイスの各集積回路デバイスをバックエンド試験する工程と、から成る方法。
【請求項１３】
前記複数の集積回路デバイスの各集積回路デバイスのバックエンド識別コードを、複数の集積回路ダイの各集積回路ダイが取り付けられる実装基板の実装基板識別コードと関連づけて記憶する工程と、
前記複数の集積回路デバイスの各集積回路デバイスに対するバックエンド試験関連データを前記複数の集積回路デバイスの各集積回路デバイスのバックエンド識別コードと関連づけて記憶し、前記複数の集積回路デバイスをバックエンド試験を通じて追跡し得るようにする工程と
をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の集積回路デバイスの各集積回路デバイスのバックエンド識別コードを、複数の集積回路ダイの各集積回路ダイが取り付けられる実装基板の実装基板識別コードと関連づけて記憶する工程が、ヒューズ識別コードおよびロット番号のうちの少なくとも１つを記憶する工程を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の集積回路デバイスの各集積回路デバイスに関連するフロントエンド識別コードとバックエンド識別コードとが同一である請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の製作基板を与える工程が、半導体ウェハ、シリコンオンサファイア基板、シリコンオンインシュレータ基板、およびシリコンオンガラス基板から成る群より選択される基板を与える工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の集積回路ダイを複数の製作基板の各々の上に製作する工程が、ダイナミックランダムアクセスメモリ集積回路、スタティックランダムアクセスメモリ集積回路、同期ＤＲＡＭ集積回路、プロセッサ集積回路、特定用途向け集積回路、読み出し専用メモリ集積回路、および電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ集積回路から成る群より選択された集積回路を製作する工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の製作基板の各々の上の前記複数の集積回路ダイの各集積回路をプログラミングして、固有のヒューズ識別コードを永続的に記憶する工程をさらに含み、前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイに関するフロントエンド識別コードを読み取る前記工程が、前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイの集積回路にプログラムされたヒューズ識別コードを読み取る工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の製作基板上の各々の上の複数の集積回路ダイの各集積回路をプログラミングして、固有のヒューズ識別コードを永続的に記憶する工程が、前記複数の製作基板の各々の上の前記複数の集積回路ダイの各集積回路のヒューズおよびアンチヒューズのうちの少なくとも１つをプログラミングして、固有のヒューズ識別コードを永続的に記憶する工程を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の実装基板を与える工程が、前記複数の実装基板の各々を、バーコード、光学的文字認識コード、およびコード化された孔のマトリクスから成る群より選択された光学的に読み取り可能な固有の実装基板識別コードによりマーク付けする工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
複数の実装基板の各々が複数のリードフレームのうちの１つを有し、
前記複数の実装基板を与える工程が、各リードフレームのリードフレームレールに、コード化された孔のマトリクスを、レーザにより刻み付ける工程を含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイに関するフロントエンド識別コードを読み取る工程が、前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイに関連するロット番号、ウェハ番号、およびヒューズ識別コードのうちの少なくとも１つを読み取る工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
前記各実装基板上にマーク付けされた実装基板識別コードを読み取る工程が、バーコード読み取り装置、光学的文字認識読み取り装置、および光学ホール孔装置のうちの少なくとも１つにより実装基板識別コードを読み取る工程を含むコード請求項１２に記載の方法。
【請求項２４】
前記実装基板識別コードを読み取る工程が、周期冗長検査を用いて実装基板識別コードを確認する工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の実装基板を与える工程が、リードフレームおよび印刷回路基板のうちの少なくとも１つを与える工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２６】
前記複数の集積回路デバイスが組立工程に進められる前に、前記複数の集積回路デバイスが組立工程に進めることになっていることを確認する工程をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２７】
前記実装基板のうちの１つに複数の集積回路ダイの各集積回路ダイを取り付けて、複数の集積回路デバイスを形成する工程が、チップオンボード技術およびフリップチップ技術のうちの少なくとも１つを用いて前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイを取り付ける工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２８】
マルチチップ集積回路デバイスの製造方法であって、
複数のロットで複数の基板を与える工程と、
複数の集積回路ダイを各製作基板上に製作する工程と、
各製作基板上の前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイを分離して、前記複数の集積回路ダイを形成する工程と、
各々の実装基板が固有の実装基板識別コードによりマーク付けされた、複数の実装基板を与える工程と、
前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイに関するフロントエンド識別コードを読み取る工程と、
複数の実装基板の各実装基板上にマーク付けされた実装基板識別コードを読み取る工程と、
複数の実装基板の各実装基板に前記複数の集積回路ダイのうちの１以上の集積回路ダイを取り付けて複数のマルチチップ集積回路デバイスを形成する工程と、
前記複数のマルチチップ集積回路デバイスの各々の前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイのフロントエンド識別コードを、前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイが取り付けられる実装基板の実装基板識別コードと関連づけて記憶する工程と、
前記複数のマルチチップ集積回路デバイスの各マルチチップ集積回路デバイスを組立に進める工程と、
前記マルチチップ集積回路デバイスを組立に進める前記工程の間に、
複数の集積回路デバイスを連続的な方法で少なくとも１つの組立工程に進める工程と、
前記複数のマルチチップ集積回路デバイスの各々を組立工程に進めることに関するデータを生成する工程と、
前記複数のマルチチップ集積回路デバイスの各々に関して生成したデータを、前記各マルチチップ集積回路デバイスの実装基板の実装基板識別コードと関連づける工程と、前記マルチチップ集積回路デバイスが組立工程を通じて追跡されることと、
前記複数のマルチチップ集積回路デバイスの各々をバックエンド試験する工程と、
から成る方法。
【請求項２９】
前記複数のマルチチップ集積回路デバイスの各マルチチップ集積回路デバイスにおける前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイのバックエンド識別コードを、前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイが取り付けられる実装基板の実装基板識別コードと関連づけて記憶する工程と、
前記複数の集積回路デバイスの各集積回路デバイスに対するバックエンド試験関連データを前記複数の集積回路ダイの各集積回路ダイのバックエンド識別コードと関連づけて記憶し、前記集積回路ダイをバックエンド試験を通じて追跡し得るようにする工程と
をさらに含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記複数の実装基板の各実装基板に前記複数の集積回路ダイのうちの１以上の集積回路ダイを取り付けて複数のマルチチップ集積回路デバイスを形成する工程が、複数の実装基板の各々に複数の集積回路ダイのうちの１以上の集積回路ダイを取り付けて、複数のマルチチップ集積回路デバイスからなるシングルインラインメモリモジュール、デュアルインラインモジュール、マルチチップモジュール、およびマルチチップ印刷回路基板から成る群より選択された複数のマルチチップ集積回路装置を形成する工程を含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
多数の集積回路デバイスが製造されている集積回路デバイス製造ライン上で少なくとも１つの集積回路ダイを備えた個々の集積回路デバイスの個々の集積回路ダイの位置を特定する方法であって、
集積回路ダイ識別コードを有する少なくとも１つの集積回路ダイを与える工程と、
前記少なくとも１つのダイの実装基板を、固有の光学的読み取り可能な実装基板識別コードによりマーク付けする工程と、
前記少なくとも１つの集積回路ダイを前記実装基板上に実装し、集積回路デバイスを形成する工程と、
前記多数の集積回路デバイスのうちの１つの集積回路デバイスを組立関連機械により処理しているときに、同集積回路デバイスの前記少なくとも１つの集積回路ダイの実装基板識別コードを読み取り、前記実装基板識別コードを組立関連機械の機械識別番号と関連づけて記憶する工程と、
前記多数の集積回路デバイスの１つを集積回路デバイスキャリヤに保管するときに、同集積回路デバイスの前記少なくとも１つの集積回路ダイの実装基板識別コードを読み取り、前記実装基板識別コードをデバイスキャリヤのキャリヤ識別番号と関連づけて記憶する工程と、
前記集積回路デバイスが保管される集積回路デバイスキャリヤのキャリヤ識別番号を読み取る工程と、
前記キャリヤ識別番号を製造ライン上のキャリヤの位置を識別する位置コードと関連づけて記憶する工程と、
前記個々の集積回路デバイスを集積回路デバイスキャリヤに保管するときに、前記個々の集積回路の前記少なくとも１つの集積回路ダイの実装基板識別コードと関連づけて記憶されたキャリヤ識別番号にアクセスし、アクセスされたキャリヤ識別番号に関連づけて記憶された位置コードにアクセスすることにより、製造ライン上の前記個々の集積回路デバイスの位置を決定する工程と、
前記個々の集積回路デバイスを組立関連機械により処理しているときに、前記個々の集積回路デバイスの前記少なくとも１つの集積回路ダイの実装基板識別コードと関連づけて記憶された機械識別番号にアクセスすることにより、製造ライン上の前記個々の集積回路デバイスの位置を決定する工程と、
から成る方法。
【請求項３２】
前記キャリヤ識別番号を読み取る工程が、キャリヤバーコードを読み取る工程を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記キャリヤ識別番号を製造ライン上のキャリヤの位置を確認する位置コードと関連づけて記憶する工程が、キャリヤ識別番号を、保管棚の上、保管貯蔵容器の中、組立関連機械へと集積回路デバイスを送るように設けられた位置、および組立関連機械から集積回路デバイスを受け取るように設けられた位置から成る群より選択された位置としてキャリヤの位置を識別する位置コードと関連づけて記憶する工程を含む請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は一般に、集積回路（ＩＣ）デバイスの製造方法に関する。より詳細には、本発明は、個々のデバイスがその組立の最中に個別に識別され、それによって組立の間ずっとデバイスを個別に追跡し、実質的に連続した方法で複数のデバイスを組立てることをも可能にする、ロットに基づかないＩＣデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
背景技術
図１に示すように、集積回路（ＩＣ）デバイスを製造するためのプロセス１０は、一般に、シリコン等の半導体材料から成るウェハ１２の表面にＩＣを製作することから始まる。一般性は低いが、ＩＣは、サファイア層の上にシリコン層を積層したもの（シリコン−オン−サファイア、ＳＯＳとして知られている）や、絶縁材料層の上にシリコン層を積層したもの（ＳＯＩ）、またはガラス層上にシリコン層を積層したもの（ＳＯＧ）に形成することも可能である。
【０００３】
いったん製作されると、ＩＣは、機能する（すなわち「良」）か機能しない（すなわち「不良」）であるかを決定するため、電子的にプローブ試験される。次に、コンピュータが、ウェハ１２の電子ウェハマップ１４を記憶する。ウェハマップ１４により、ウェハ１２上の良好なＩＣおよび不良なＩＣの位置が識別される。
【０００４】
プローブ試験された後、ＩＣは、高速で精密なダイシング装置により、ウェハ１２から個々のＩＣダイ（「チップ」とも呼ばれる）へと分断される。ウェハマップ１４により良好であると確認されたＩＣダイの各々は、自動装置により、その切断されたウェハ１２から「拾われ」、その後、一組のリードフレーム１６のうちの１つのエポキシ樹脂で被覆した結合位置に「配置」されるが、不良であると確認されたＩＣダイはスクラップ貯蔵容器１８に捨てられる。良好なＩＣダイをリードフレーム１６に取り付けているエポキシ樹脂は硬化され、取り付けられたＩＣダイが、高速結合装置を使用して、リードフレーム１６へとワイヤ結線（ワイヤボンディング）される。プロセス１０のこの時点で、ＩＣダイのリードフレーム１６はまだ相互に連結されている。
【０００５】
いったんワイヤ結線されると、ＩＣダイおよびリードフレーム１６は、モールドに注入される熱硬化性合成樹脂封止材料を用いて、ＩＣパッケージに加工される。リードフレーム１６のリード線は、封止の後、ＩＣパッケージから突出する。これらのリード線は、「バリ取り」と呼ばれるプロセスにおいて洗浄用の化学薬品槽に浸される。バリ取りの後、ＩＣパッケージは合成樹脂封止材料を整えるために硬化され、突出しているリード線は、鉛／錫仕上げ材により電気めっきされる。
【０００６】
リード線の仕上げの後、異なる複数のＩＣパッケージのリードフレーム１６間の接続が分断され、それらのＩＣパッケージが別個の複数のＩＣデバイスへと「個別化」される。また、各ＩＣデバイスから突出しているリード線は切断され、最終的な形式に成形される。ＩＣデバイスは次に、接続が存在すべき箇所でのデバイスの「断線」（すなわち、接続がない）と、接続が存在すべきではない箇所での「短絡」（すなわち、接続がある）とについて点検する、簡単な電子試験で試験される。断線／短絡試験に落ちたデバイスはスクラップ貯蔵容器１８に捨てられ、試験に合格したデバイスは続けて広範なバックエンド試験の手順に進められる。
【０００７】
ＩＣデバイスは一般に、上述の製作、プローブ試験、組立、およびバックエンド試験の間、ロット番号によって追跡されるため、製造プロセス１０内でＩＣの特定ロットの位置を決定することが可能である。ロット番号は、ＩＣが半導体ウェハ１２上で製作されたときに、ＩＣにまず割り当てられる。一般に、１群の２０〜５０個のウェハ１２が、ある固有のロット番号（例えば３６／１／９９７０）を受け取る。その１群のウェハ１２はプローブ試験へ進められ、ウェハ１２は概して数個のサブロットに分割される。各サブロットには、新たなロット番号（「サブロット」番号と称することもある）が割り当てられる。新たなロット番号は、その群の元のロット番号を少し変更した形式（例えば、３６／１／９９７０／０，３６／１／９９７０／１，．．．）である。その群は製造プロセス１０を通じて連続するため、サブロットは、種々の理由から、その群が多数のサブロットへと一般に分割されるまで、分割および再分割される。多数のサブロットはすべて、その群の元のロット番号を少し変更した形式である固有のロット番号を有する。
【０００８】
図２に、ロット番号を利用することにより組立工程の一部の間追跡される、ＩＣの１例を示す。この例において、ＩＣはまず初めにモールド装置上で加工され、封止される。いったん封止されると、ＩＣは、各々が固有のキャリヤ番号（例、バーコード）を有する出力キャリヤ２０内へ送られる。特定の出力キャリヤ２０内に送られたＩＣのロット番号は、そのキャリヤ２０のキャリヤ番号と関連づけて、コンピュータ記憶システムを初めとするデータ記憶装置２２内に記憶される。次に、封止されたＩＣを含む出力キャリヤ２０は、棚の上に配置され、各キャリヤ２０のキャリヤ番号は、キャリヤ２０が配置された棚の固有の棚番号と関連づけて（例えば各キャリヤ２０のバーコードとそのキャリヤ２０が配置される棚のバーコードとで走査することによる）、データ記憶装置２２内に記憶される。後に、選択されたＩＣをバリ取り装置上で加工処理するために、それらのＩＣがロット単位で棚から検索される。検索は、まず初めに、選択されたＩＣのロット番号とデータ記憶装置２２内で関連するキャリヤ２０を識別し、次に、その識別されたキャリヤ２０のキャリヤ番号とデータ記憶装置２２内で関連する棚を識別し、最後に、加工処理のために、その識別された棚からその識別されたキャリヤ２０を検索することにより、行われる。
【０００９】
不幸にも、図３に示すような上述の従来のロットに基づく追跡方法は、望まれているほどには効率が良くない。典型的な組立工程２４において、サブロット（例えばサブロットＨ）は、複数のサブロットが組立工程２４に進められるよう待機している場所である、入力待ち行列２６から受け取られる。組立工程２４は、例えばウェハ分断、ダイ取付、ダイ硬化、ワイヤ結線、モールディング、バリ取り、リード線仕上げ、切断および成形、および断線／短絡試験を初めとする、図１のＩＣ組立プロセスにおけるどの工程であってもよい。
【００１０】
サブロットが組立工程２４に進められると、組立工程２４に関連するデータ２８が生成される。このようなデータ２８には、例えば、組立工程２４に関与する処理装置および操作者の確認、組立工程２４のセットアップに関する情報、およびサブロットが組立工程２４に進められる時間および日付が含まれる。
【００１１】
いったんサブロットが組立工程２４に進められると、生成データ２８に基づいて、プロセスレポート３０が手動または自動で作成される。レポート３０を従ってデータ２８を、サブロット内のＩＣと関連づけて、これによりＩＣを組立工程２４の間じゅうずっと追跡できるようにするため、レポート３０はサブロット内のＩＣのロット番号（例えば「Ｈ」）を追加する。一般に、レポート３０（しばしば「ロットトラベラー」と称する）も、データ２８がサブロット内のＩＣと相関されることを確実にするために、残りの製造プロセスの間、サブロットに付随する。
【００１２】
レポート３０が作成されると、処理されたサブロット（例えばサブロットＨ）は組立工程２４に関連する装置から出力待ち行列３２へとクリアされ、次のサブロット（例えば、サブロットＩ）を処理するための組立工程２４の準備がなされる。いったん処理されたサブロットがクリアされると、次のサブロットが処理され得る。この「クリア」プロセスは、もし２つのサブロット（例えばサブロットＨおよびＩ）が連続的な方法で組立工程２４により処理されると、上述したロットに基づく従来の追跡方法では、２つのサブロットの各々を処理したときに生成したデータ２８およびプロセスレポート３０を、その正しいサブロットと関連づけることができないため、必要である。代わりに、２つのサブロットに対するデータ２８は混ざってしまい、従来の追跡方法では、２つのサブロットを組立工程２４の間、個別に追跡することができない。
【００１３】
このように、上述したロットに基づく従来の追跡方法は、サブロットを入力待ち行列内で「待機させて」おくと同時に、プロセスレポートを作成し、既に処理されたサブロットに関して装置をクリアすることにより、しばしば非常に高くつく製造装置および他のリソースを十分に利用できておらず、故に、効率が悪いものである。複数の機械を並行使用してサブロットを処理する組立工程（例えばワイヤ結線）において、ある機械がアイドリングされると同時に他の機械が処理されているサブロットから自身の割り当て分を終了し、次のサブロットが入力待ち行列で待機する。さらに、プロセスレポートの作成は、処理されたサブロットを装置からクリアすることと同様、操作者による骨の折れる手作業を必要とする。また、従来の追跡方法は、製造プロセスの間サブロットに必然的に物理的に付随するプロセスレポートが失われたり損傷を受けたりする可能性があるため、望まれているほどには信頼できない。
【００１４】
米国特許第５，３０１，１４３号、第５，２９４，８１２号、第５，１０３，１６６号に記載されているように、品質管理者が、不良解析を受けているＩＣが、元々それらのＩＣを有したウェハに戻るのを追跡するのを援助するための、ロットに基づかない方法がいくつか発明されている。ウェハに戻るＩＣを追跡することにより、ＩＣに関する試験データはウェハと相関され、ウェハに関して起こり得る問題を正確に指摘することが可能になる。このような方法は、製造ラインを離れても起こり、いわゆる「ヒューズＩＤ」と呼ばれるＩＣを識別するために個々のＩＣ内にプログラムされたＩＤを初めとする、電子的に検索可能な識別（ＩＤ）コードの利用を含む。ヒューズＩＤおよび他の電子的に検索可能な識別ＩＤコードは、典型的には、ＩＣ上の回路設計内の選択したヒューズまたはアンチヒューズをとばして、回路設計がアクセスされた際にＩＤコードを出力するようにすることによって、ＩＣ内にプログラムされる。不幸にも、これらの方法は、上述したロットに基づかない従来の追跡方法に付随する効率や信頼性の問題に取り組んでいない。
【００１５】
それゆえ、当該技術分野では、製造リソースをより高効率に利用した、ＩＣ組立プロセスの間のロットに基づかないＩＣの追跡方法が必要とされている。そのような方法では、ＩＣを処理するために待機させている間、装置をアイドリングさせておかないようにする。また、そのような方法は、従来の追跡方法では到達することのできない一定の信頼性を達成する。
【００１６】
発明の開示
本発明の追跡方法は、ＩＣデバイス製造プロセスにおける組立工程を通じて集積回路（ＩＣ）デバイスを追跡する。その追跡方法は、例えばリードフレームデバイス、チップオンボード（ＣＯＢ）デバイス、フリップチップデバイス、シングルインラインメモリモジュール（ＳＩＭＭ）、デュアルインラインモジュール（ＤＩＭＭ）、およびマルチチップモジュール（ＭＣＭ）等の、種々のＩＣデバイスに適用可能である。各ＩＣデバイスは、リードフレームまたは印刷回路（ＰＣ）基板を初めとする実装基板を備え、同基板は、実質的に固有の実装基板識別（ＩＤ）コードでマーク付けされる。このＩＤコードは、例えば、コード、光学的文字認識（ＯＣＲ）コード、または、好ましくは、基板にレーザによって刻まれたコード化された孔のマトリクスである。本発明の方法において、ＩＣデバイスのコードは、例えば、バーコード読み取り装置、ＯＣＲ読み取り装置、または光学的孔読み取り装置を用いて読み取られ、ＩＣデバイスは実質的に連続的な方法で（すなわちロット間のとぎれがない状態で）製造プロセスにおける少なくとも１つの組立工程を通って進められる。ＩＣデバイスが進められている間、ＩＣデバイスは工程の間使用した特定の装置を確認するデータや、各デバイスがその工程を通過した時間および日付を確認するデータのような、組立工程に関連するデータを生成する。このデータは次に、（好ましくはコンピュータ記憶システムにデータを記憶することにより）同データを所有する各ＩＣデバイスのＩＤコードと関連づけられ、その結果、個々のデバイスの進行状態を、製造プロセスを通じて追跡することが可能となる。
【００１７】
本発明は、組立の間の個々のＩＣデバイスの追跡方法を提供しているため、ロットとは関係しないＩＣデバイスの処理が許容され、前述したような従来のロットに基づく追跡方法に関連する効率の悪さを実質的に排除する。また、本発明は、製造プロセスの間ロットトラベラーがＩＣデバイスに付随する必要性がなくすため、より信頼性の高い追跡方法を提供する。
【００１８】
製作、プローブ試験、組立、バックエンド試験の間における追跡の連続性は、多くの方法において維持可能である。例えば、ダイ取付（組立工程）において、ＩＣデバイスの実装基板ＩＤコードは、製作およびプローブの間使用されるロット番号、ウェハ番号、またはヒューズ番号と関連づけて記憶可能である。断線／短絡試験（別の組立工程）でも、例えば、ロット番号をＩＣデバイスの群に割り当てたり、個々のデバイスのヒューズＩＤをデバイスの実装基板ＩＤコードと関連づけて記憶したりすることが可能である。
【００１９】
本発明の別の実施形態において、位置決定方法は、製造ライン上の個々のＩＣデバイスの位置を決定することが可能である。この位置決定方法において、各ＩＣデバイスの実装基板は各々実質的に固有の光学的読み取り可能な実装基板ＩＤコードによりマーク付けされる。次に、デバイスの１つが組立機械上で処理され、デバイスのＩＤコードが読み取られ、機械の機械ＩＤコードと関連づけて記憶される。また、デバイスの１つをマガジンを初めとするＩＣデバイスキャリヤに保管するときは、デバイスのＩＤコードが読み取られ、キャリヤのキャリヤＩＤ番号と関連づけて記憶される。次に、ＩＣデバイスを保管するキャリヤのキャリヤＩＤ番号が読み取られ、製造ライン上のキャリヤの位置を確認する位置コードと関連づけて保存される。この位置コードは、例えば、キャリヤが、特定の機械にＩＣデバイスを送り出すように設置されていることや、特定の機械から処理されたＩＣデバイスを受け取るように設置されていることや、棚や貯蔵容器等の特定の保管位置に保管されていることを、明確にする。従って、製造ライン上の個々のＩＣデバイスの位置を決定するために、位置決めされるべきデバイスの実装基板ＩＤコードにアクセスし、特定の機械や、機械上に設置されるか保管位置において保管される特定キャリヤまで、デバイスを追跡することは、簡単なことである。
【００２０】
発明を実施するためのベストモード
本発明のいくつかの一般的概念を、本発明の理解を助けるために、図４を参照しながら説明する。この一般的概念の説明の後に、図５Ａ、５Ｂ、および６を参照しながら、本発明の図示した実施形態の詳細な説明をする。
【００２１】
図４に示すように、本発明の好ましい実施形態によって行われる集積回路（ＩＣ）デバイスの製造プロセスにおいて、ＩＣ４０は、製作およびプローブ試験の間、ロット番号、ウェハ番号、またはヒューズＩＤコードを初めとする少なくとも１つの識別（ＩＤ）番号を有する。このＩＤ番号により、ＩＣ４０を製作およびプローブ試験の間、追跡することが可能となる。
【００２２】
組立の間、ＩＣ４０はリードフレーム４４を有するＩＣデバイス４２へと組み立てられる。リードフレーム４４には、レーザによって、コード化された孔のマトリクスが刻まれ、このマトリクスにより、ＩＣデバイス４２に実質的に固有の光学的に読み取り可能なリードフレームＩＤコードが与えられる。リードフレームＩＤコードは、ＩＣデバイス４２を、組立の際に個別に追跡することを可能にする。製作から組立までの間連続して追跡するためには、リードフレームＩＤコードは、ダイ取付工程において、ＩＣ４０のＩＤ番号と関連づけてコンピュータシステム（図示せず）内に記憶される。結果として、ＩＣデバイス４２およびＩＣデバイス４２の元となっているＩＣ４０は、デバイス４２の固有リードフレームＩＤコードを参照することにより、製作から組立まで追跡可能である。組立からバックエンド試験への追跡を連続的にするためには、ＩＣデバイス４２のリードフレームＩＤコードは、断線／短絡試験工程において、バックエンド試験中に使用されるデバイス４２のヒューズＩＤコードと相関され得るか、または組立工程から出たＩＣデバイスがバックエンド試験中でロット毎に処理されるように複数のロットに束ねられ得る。当然、ヒューズＩＤコードおよびロット番号以外のバックエンドＩＤコードを、本発明に関して使用してもよい。
【００２３】
ＩＣデバイス４２が組立工程、個別に位置特定されるように、デバイス４２を組み立てる機械４６、デバイスを保管するＩＣデバイスキャリヤ４８、およびキャリヤ４８を保管する棚５０または貯蔵容器（bin ）５２は、各々、固有のＩＤ番号を有している。さらに、キャリヤ４８およびＩＣデバイス４２は、それぞれの位置を識別する位置コードを各々有している。ＩＣデバイス４２の位置コードは、例えば、デバイス４２が特定のキャリヤ４８内に位置することや、デバイス４２が特定の機械４６上で処理されている最中であることを示す。同様に、キャリヤ４８の位置コードは、キャリヤ４８が特定の機械４６の入力部に装着されていることや、機械４６の出力部に装着されていることや、特定の棚５０または特定の貯蔵容器５２に保管されていることを示す。これらの位置コードを組立の際に定期的に更新することにより、デバイス４２のリードフレームＩＤ番号を参照して、ＩＣデバイス４２を組立工程中の任意の時間に位置を特定することが可能となる。デバイス４２のリードフレームＩＤ番号は、デバイス４２が配置される機械４６、棚５０、または貯蔵容器５２への経路を示す。
【００２４】
図５Ａに示すように、ＩＣデバイスを組立を通じて追跡する本発明の方法６０は、前述のようにプローブ工程によりウェハマップ６４を生成し、ウェハ（図示しない）をウェハ分断工程でダイに切った後の、ダイ取付工程６２から始まる。本発明の属する分野の当業者によれば、本発明は、例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭｓ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭｓ）、同期ランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭｓ）、プロセッサ、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣｓ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭｓ）、電子的消去書き込み可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭｓ）、フリップチップＩＣデバイス、チップオンボード（ＣＯＢ）ＩＣデバイス、リードフレームＩＣデバイス、シングルインラインメモリモジュール（ＳＩＭＭｓ）、デュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭｓ）、およびマルチチップモジュール（ＭＣＭｓ）等の任意のＩＣデバイスに適用可能である。また、本発明は、半導体ウェハ上に製作されたＩＣに関して述べているが、本発明を、シリコンオンサファイア（ＳＯＳ）、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、およびシリコンオンガラス（ＳＯＧ）を初めとする他の技術を用いて製作されたＩＣにも適用可能であることは理解すべきである。さらに、本発明の方法６０において、ダイ取付工程６２よりも後の組立内の工程でＩＣの追跡を開始してもよく、ダイ取付工程６２はただそのような追跡を開始するのに都合の良い工程であるにすぎないことも理解すべきである。
【００２５】
ＩＣ（図示しない）はウェハ分断工程からダイ取付工程６２へ行く際に、ロット番号によって識別されたロットで与えられる。本発明によれば、ダイ取付工程６２において、ロットの同ロット番号はバーコードコードスキャナを用いて走査される。当然ながら、他の手段を用いても、ロット番号を検索することが可能である。また、本発明は、ロット番号により初めに識別されたＩＣを取り扱うことに制限されるわけではなく、むしろ、例えばウェハＩＤ番号またはヒューズＩＤコードを初めとする任意のフロントエンドＩＤコードにより初めに識別されたＩＣをも取り扱う。
【００２６】
組立中に使用されるリードフレーム６６の各々は、本発明により、実質的に固有なリードフレームＩＤコードでマーク付けされる。好ましくはこの「マーキング」プロセスは、レーザで刻みつけて各リードフレーム６６のレールにコード化された孔のマトリクスを生じさせることにより遂行される。このコード化された孔のマトリクスは、組立中の種々の工程の間読み取り可能なリードフレームＩＤコードを提供する。当然ながら、マーキングのためには、バーコードまたは光学式文字認識（ＯＣＲ）コードの使用を初めとする、他の方法も使用可能である。また、本発明はリードフレームに関して記載しているが、本発明を、リードフレーム以外の、バーコードＯＣＲコードがより適した、印刷回路（ＰＣ）基板を初めとする実装基板上に製造されるＩＣデバイスにも等しく適用可能であることを理解すべきである。さらに、リードフレームＩＤコードについて述べる際に使用しているように、「実質的に固有」とは、各コードが、現在製造されているＩＣデバイスの中でも固有であるほどに十分固有であることを意味する。従って、例えば、以前製造されたＩＣデバイスのリードフレームＩＤコードを、製造中のＩＣデバイスに対して、後日で再使用する可能性もある。
【００２７】
各々がリードフレームＩＤコードによってマーク付けされたリードフレーム６６は、ダイ取付工程６２に送られ、各リードフレーム６６のリードフレームＩＤコードは光学的孔読み取り装置（図示しない）を用いて読み取られる。当然ながら、ＩＤコードがバーコードまたはＯＣＲコードである場合は、バーコード読み取り装置またはＯＣＲ読み取り装置を用いてリードフレーム６６のＩＤコードを読み取ることが可能である。従来の周期冗長検査（ＣＲＣ）を読み取り中に用いて、読み取り精度を高めてもよい。
【００２８】
いったんリードフレームＩＤコードが読み取られると、各ＩＣはリードフレーム６６のうちの１つに取り付けられ、各ＩＣのロット番号は、各ＩＣが取り付けられたリードフレーム６６のリードフレームＩＤコードと関連づけてデータ記憶装置６８内に記憶される。工程６２中に使用される装置の機械ＩＤ番号や、工程６２の処理の日付および時間を初めとする、ダイ取付工程６２に関するデータも、リードフレームＩＤコードと関連して、データ記憶装置６８内に記憶される。当然ながら、ダイ取付工程６２において、ウェハマップ６４によって不良と認められた任意のＩＣは、修理／廃棄７０へよけられる。また、図４に関して先に述べたように、ＩＣデバイスは、各々、関連する位置コードを有する。従って、ダイ取付工程６２の間、ＩＣデバイスの位置コードは、同デバイスのリードフレームＩＤコードと関連づけてデータ記憶装置６８に記憶され、その位置コードによって、ダイ取付装置（図示しない）上での製造過程にあるデバイスの位置が確認される。
【００２９】
好ましくは、データ記憶装置６８は、ローカルデータ分布および緩衝法を用いて、コンピュータシステム（図示しない）の中央部の破損が製造ラインに沿ったデータ記憶装置６８内のデータのローカル記憶および利用に影響を与えないようにする。
【００３０】
いったんＩＣがリードフレーム６６に取り付けられると、得られたＩＣデバイスはダイ取付装置から出力され、ＩＣデバイスマガジンまたはチューブを初めとするキャリヤ７２に保管される。図４に関して先に示したように、各キャリヤ７２はデータ記憶装置６８に記憶された関連のキャリヤＩＤ番号（例えばバーコード）および位置コードを有する。キャリヤ７２はダイ取付装置の出力部に取り付けられているため、キャリヤ７２の位置コードはこれを示す。同時に、ＩＣデバイスがダイ取付装置から出ていくとき、デバイスの位置コードはデータ記憶装置６８において更新されるが、これはＩＣデバイスが特定のキャリヤ７２内に配置されていることを示す。ＩＣデバイスが組立における次の工程に進む前に保管されなければならない場合、キャリヤ７２は棚（図示しない）の上かまたは貯蔵容器（図示しない）の中に記憶され、キャリヤ７２の位置コードはデータ記憶装置６８で更新されるが、これは棚ＩＤ番号を有する特定の棚におけるキャリヤ７２の位置または貯蔵容器ＩＤ番号を有する特定の貯蔵容器内でのキャリヤ７２の位置を示す。
【００３１】
図５Ｂに示すように、キャリヤ７２（図５Ａ）が、ダイ硬化、ワイヤ結線、モールディング、バリ取り、リード線仕上げ、切断および成形、または断線／短絡試験を初めとする、組立中の別の工程に進められる準備が整った場合、操作者はキャリヤ７２をその保管位置から検索する。この時点において、データ記憶装置６８において、保管位置とキャリヤ７２との関係が断たれる。当然ながら、キャリヤ７２が組立工程間を連続的な方法で進行する場合、操作者は、保管位置よりも前の工程からキャリヤ７２を検索するであろう。
【００３２】
いったん検索されると、キャリヤ７２は次の組立工程の処理装置上へロードされ、キャリヤ７２の位置コードがデータ記憶装置６８で更新され、これがキャリヤ７２の新しい位置を示す。次に、ＩＣデバイスが、キャリヤ７２から処理装置内に送られ、デバイスのリードフレームＩＤコードが、処理装置上に設けられた光学的孔読み取り装置を用いて読み取られ、デバイス位置コードがデータ記憶装置６８で更新されて、それらが処理装置上で製造過程にあることが示される。デバイスが次に点検され、それらが組立工程内で処理される予定であることが確認される。任意のデバイスが装置内で誤って発見された場合や、スクラップされていることが判明した場合、デバイスは修理／廃棄７０へとよけられる。そうでなければ、デバイスは処理装置上で処理され、処理の時間や日付を初めとする処理関連データが、生成され、デバイスの予め読み取っておいたリードフレームＩＤコードと関連づけてデータ記憶装置６８内に記憶される。デバイスは次に装置から出て、新しいキャリヤ７４に送られる。キャリヤ７４の位置コードはデータ記憶装置６８で更新され、キャリヤ７４が処理装置の出力部に装着されていることを示す。また、ＩＣデバイスの位置コードはデータ記憶装置６８で更新され、特定のキャリヤ７４内でのそれらの位置を示す。キャリヤ７４が次の組立工程で処理されるのに先だって保管される場合、キャリヤ７４は図５Ａに関して上述したのと同様な方法で棚の上か貯蔵容器内に保管される。
【００３３】
述べてきたように、本発明は、図６に示すように、優れた追跡能および効率を提供する。図６において示すように、本発明のＩＣ製造プロセスにおける組立工程２中のＩＣデバイスの追跡方法８０は、ＩＣデバイスを複数の混ざったロット８６から受け取る工程８４を含む。本発明の属する技術分野における通常の技術を有する者には、工程８２が、１つの機械、機械の一部、連続または並行に作動する多くの機械、またはこれらを任意に組み合わせたものにより処理する工程を含み得ることが理解されるであろう。また、ＩＣデバイスを複数の混ざったロット８６から受け取る工程８４は、ＩＣデバイスが由来するロットとは関係なく、従って従来のロットに基づく手順よりも処理装置をより有効に利用することが可能である。本発明を、理解を用意にするため、１つの組立工程８２における実施として説明したが、本発明は、より一般的に、１連の複数の組立工程について実施されることが、理解されよう。
【００３４】
ＩＣデバイスが組立工程８２に進められる前か後に、ＩＣデバイスのリードフレームＩＤコードは読み取られ、データ記憶装置８８内に記憶される。ＩＣデバイスが組立工程８２を通って進められると、組立工程８２に関連するデータが各ＩＣデバイスに対して生成される。このようなデータには、例えば、使用された処理装置、居合わせた操作者、セットアップ、および組立工程８２を処理する時間および日付が含まれる。組立工程８２に対する同セットアップには、例えば、標準セットアップや、特別作業要求（ＳＷＲ）すなわち「特別な」ロットに関するセットアップが含まれる。
【００３５】
いったんＩＣデバイスが組立工程８２を通過すると、処理されたＩＣデバイスは組立工程８２から混ざった出力ロット９０へと出力される。ある場合には、処理されたＩＣデバイスは他のＩＣデバイスが処理され得る前に、組立装置から取り除かれる必要があり、別の場合には、シリアルフィード機械のように、処理されたＩＣデバイスが組立工程８２から出力されると同時に、他のＩＣデバイスが組立工程８２内を進められ、さらに他のＩＣデバイスが組立工程８２によって受け入れられる。これらはいずれの場合も、本発明の範囲内にある。
【００３６】
処理されたＩＣデバイスのリードフレームＩＤコードを読み取り、それらのコードを処理中に生じたデータと関連づけることにより、本発明の方法８０はロットに基づく製造方法の必要性を全く排除している。入力および出力ロット８６，９０が次にロットとは関係なく混ぜられてもよく、組立工程８２中のＩＣデバイスの処理が、実質的に連続的な方法で進行し、処理装置の利用が劇的に改善される。さらに、リードフレームＩＤコードおよび本発明の方法を用いて読み取りおよび生成された関連データは、製造プロセスを進行する際に物理的にＩＣに付随する必要がないため、本発明の方法は従来の追跡方法よりも信頼性が高い（すなわち、ロットトラベラーの必要性を排除している）。
【００３７】
本発明を特定の実施形態を参照しながら述べてきたが、本発明は記載したこれらの実施形態に制限されるわけではない。むしろ、本発明は、その範囲内に説明した本発明の原理によって機能するすべての均等な方法を含む、特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のロットに基づく集積回路（ＩＣ）の製造プロセスを示すフローチャート。
【図２】  図１の従来のロットに基づくプロセスの一部をより詳細に示すフローチャート。
【図３】  図１の従来のロットに基づくプロセスの効率の悪い点をいくつか示すフローチャート。
【図４】  識別（ＩＤ）コードとそれに関する位置コードと有する、本発明のＩＣ、ＩＣデバイス、組立機械、ＩＣデバイスキャリヤ、棚、および貯蔵容器（bin ）を示す略図。
【図５Ａ】  本発明のＩＣデバイスの組立方法を示すフローチャート。
【図５Ｂ】  本発明のＩＣデバイスの組立方法を示すフローチャート。
【図６】  図５Ａおよび５Ｂの本発明の方法を用いることによって得られた処理効率を示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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