專利名稱:數(shù)據(jù)處理方法
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)處理方法，這種方法處理已存入電子器件存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。特別是，本發(fā)明涉及一種將存入如EPROM(可編程擦除只讀存儲(chǔ)器)非易失性存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)擦除的方法。
數(shù)據(jù)一旦存在用MOSFET(絕緣柵場效應(yīng)半導(dǎo)體)制成的EPROM中，便可以用紫外線通過裝在封裝表面的窗口照射到芯片上的辦法加以擦除。但是，裝有玻璃窗口的陶瓷封裝生產(chǎn)起來很昂貴，因此，可以用樹脂(塑料)封裝來降低生產(chǎn)成本。其典型產(chǎn)品為日立公司所生產(chǎn)的HN482764 P-3。盡管這種ROM能夠以低成本進(jìn)行生產(chǎn)，但其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)卻不能用紫外線照射的辦法加以擦除。這種ROM被稱之為“OTP(一次性電改寫可編程)ROM”。對這種數(shù)據(jù)不能擦除型的ROM而言，最大的問題是，在產(chǎn)品的最終檢測工序中得不到令人滿意的可靠性。換句話說，盡管最好是在這種情況下，即存儲(chǔ)器中沒有任何數(shù)據(jù)寫入，用戶可以自由地寫入數(shù)據(jù)的情況下將產(chǎn)品出廠，但是在這種情況下卻不能進(jìn)行如數(shù)據(jù)的寫特性那樣的可靠性試驗(yàn)。因此，為了提高測試的可靠性，通常的做法是對每批產(chǎn)品抽出予定數(shù)量的試樣，然后對試樣進(jìn)行實(shí)際讀或?qū)憸y試，如果試樣中即使有一個(gè)證明是不合格品，則就要報(bào)廢這一批產(chǎn)品。
也就是說，為了保證產(chǎn)品的可靠性，簡單地只要因?yàn)槌槌龅脑嚇颖蛔C實(shí)有不合格品，無論在這批產(chǎn)品中還有多少合格的產(chǎn)品，所有這批產(chǎn)品均被視為不合格的，并且全部報(bào)廢。按照這種測試方法，就存在著一種可能性，即在要報(bào)廢的這批產(chǎn)品中，還有大量合格的產(chǎn)品，這對于半導(dǎo)體器件制造廠家來說是一個(gè)極大的損失。
為了解決這個(gè)問題，有一個(gè)先有技術(shù)實(shí)例已由日本專利公開號(hào)75496/1984所披露。這個(gè)先有技術(shù)所涉及的是屬于一種用塑料注模成型材料密閉封裝的EPROM數(shù)據(jù)擦除裝置。這種數(shù)據(jù)擦除裝置的特征在于，用一最佳數(shù)量的X射線照射在用塑料注模成型材料所注模成型的EPROM上，以擦除EPROM中的數(shù)據(jù)。這個(gè)裝置裝有一個(gè)快門，當(dāng)EPROM中的數(shù)據(jù)擦除完畢的時(shí)刻，切斷照射在EPROM上的X射線。
本發(fā)明人在開發(fā)可靠地擦除先前寫入ROM內(nèi)的數(shù)據(jù)的技術(shù)方面作了進(jìn)一步研究。這種技術(shù)既能把芯片上部完全用一種對紫外線不透明的注模成型件完全密封起來的ROM(如OTROMS)中已寫入的數(shù)據(jù)擦掉，又不需要如EEPROM那樣復(fù)雜的電子擦除機(jī)理，并且能夠改善如寫特性及數(shù)據(jù)保持特性那樣的器件特性。本發(fā)明就是基于這些研究而完成的。
有關(guān)本發(fā)明的研究說明如下。要是采用僅僅依靠照射X射線的擦除方法，在一定程度上可以將存在存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)加以擦除，但擦除特性令人不滿意。而且重寫特性及數(shù)據(jù)保持特性也令人不滿意。其原因之一可以歸結(jié)為，由于X射線的照射，設(shè)想使存儲(chǔ)器單元的柵氧化膜中及存儲(chǔ)器單元的柵氧化膜與硅襯底的界面中存在損傷而引起的。由于X射線的照射，當(dāng)存儲(chǔ)器單元柵氧化膜及硅襯底中所產(chǎn)生的空穴-電子對中的空穴(正電荷)被俘獲到柵氧化膜能級或者柵氧化膜與硅襯底邊界的能級時(shí)，可以推測，這種損傷會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，它能夠可靠地擦除OTPROM或類似存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，并且能夠改善重寫特性和數(shù)據(jù)保持的特性。
下面所公開的就是本發(fā)明的一個(gè)具有代表性的例子。
按照本發(fā)明進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法，包括一個(gè)向存儲(chǔ)器存入數(shù)據(jù)的工序和擦除已存入存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)的工序，在數(shù)據(jù)擦除工序中，包括X射線照射處理及熱處理。
換言之，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工序之后，為了可靠地擦除事先寫入存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)，要從注模成型件的外部照射進(jìn)具有合適能量的X射線，并且進(jìn)行熱處理(退火)，而按照慣例，是不進(jìn)行這種熱處理的。(退火也可以與X射線照射同時(shí)進(jìn)行)。
用于X射線照射的X射線的品質(zhì)及其照射時(shí)間與所引起存儲(chǔ)單元損傷的數(shù)量密切有關(guān)。因此，本發(fā)明采用具有某種品質(zhì)的X射線在一定的時(shí)間內(nèi)照射，這樣做，X射線能夠穿透注模成型件，但又不會(huì)給存儲(chǔ)單元以過度的損傷。進(jìn)而，與本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理方法中最重要因素之一的熱處理(退火)工序有關(guān)的退火必要性，適當(dāng)?shù)臏囟确秶嘶鸬臅r(shí)間以及退火的環(huán)境(例如濕度)都將在下面加以說明。
(1)為了可靠地擦除數(shù)據(jù)，但又不給存儲(chǔ)單元造成過度的損傷，用于X射線照射的X射線品質(zhì)優(yōu)選為具有幾個(gè)埃(
)以上波長的軟X射線?？紤]到存儲(chǔ)器單元可能的損傷，照射時(shí)間要低于60分鐘。為使用上述適量的X射線品質(zhì)及照射時(shí)間，合適的X射線處理優(yōu)選為，在電壓為30千伏(KV)到40千伏(KV)，電流為30毫安(mA)至40毫安(mA)的條件下，將電子加速，然后沖擊到一個(gè)金屬鉻(Cr)靶上，由鉻靶產(chǎn)生的X射線照射10至25分鐘。
(2)鑒于樹脂封裝的熱斷裂，上述熱處理優(yōu)選在溫度125℃到220℃的范圍內(nèi)進(jìn)行。為了改善數(shù)據(jù)保持特性，加熱時(shí)間優(yōu)選為至少4個(gè)小時(shí)。熱處理的相對濕度從40%至50%，考慮到電子器件的防潮性，優(yōu)選為從10%至20%。熱處理能夠在空氣中比較經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行，但為了防止電子器件引線材料的氧化，優(yōu)選在非氧化環(huán)境，例如象氮?dú)?N2)中完成。
按照本發(fā)明，甚至于在存儲(chǔ)器單元的柵氧化膜中及其硅襯底中所產(chǎn)生的電子-空穴對中的空穴(正電荷)被俘獲到柵氧化膜的能級或者柵氧化膜與硅襯底的邊界的能級(也就是說，甚至于當(dāng)損傷已經(jīng)發(fā)展了)的時(shí)候，熱處理也能夠用熱激發(fā)的電子去中和俘獲的正電荷，或者用熱量去移動(dòng)被俘獲的正電荷。結(jié)果是，被俘獲的正電荷的不利影響在存儲(chǔ)器單元中不再發(fā)展，而存儲(chǔ)器單元的數(shù)據(jù)保持特性和數(shù)據(jù)重寫特性得以改善。
插圖簡要說明圖1是表示本發(fā)明梗概的示意圖;
圖2是OTPROM的系統(tǒng)圖;
圖3是表示存儲(chǔ)器單元器件結(jié)構(gòu)的剖面圖;
圖4是表明數(shù)據(jù)擦除特性圖;
圖5是應(yīng)用本發(fā)明的最后測試工序流程圖;
圖6是表示單片微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)方框圖;
圖7是應(yīng)用本發(fā)明的流水作業(yè)裝置梗概示意圖;
圖8是表示電磁波種類圖。
最佳實(shí)施例說明實(shí)施例1(1)工序本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理方法包括將數(shù)據(jù)存入EPROM存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工序以及將已存入存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行擦除的數(shù)據(jù)擦除工序。而數(shù)據(jù)擦除工序又包括X射線照射處理及熱處理。X射線照射處理和熱處理能以下列二種方式完成。即熱處理可以在X射線照射處理之后進(jìn)行;熱處理也可以與X射線處理同時(shí)進(jìn)行。
下面，參照圖1來說明本發(fā)明的數(shù)據(jù)擦除工序的一個(gè)例子。
首先，將數(shù)據(jù)寫入帶有如EPROM那樣存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體芯片內(nèi)，然后，如圖所示將X射線6照射到裝有已寫入數(shù)據(jù)的芯片7的樹脂封裝8上。X射線由電極3所發(fā)出的熱電子撞擊在鉻靶(Cr)5上而產(chǎn)生。
接著，在退火爐中進(jìn)行熱處理，在退火爐中充入熱空氣或者放入如氮?dú)?N2)那樣的惰性氣體，爐中還裝有一個(gè)發(fā)熱器12。退火也可以用囟燈或是氬燈那樣的退火燈裝置進(jìn)行。退火爐或是退火燈裝置內(nèi)所裝氣體的相對濕度設(shè)置為，使?jié)駳庠谕嘶鹬锌梢缘诌_(dá)芯片7，但芯片上的鋁布線又不會(huì)被進(jìn)入的濕氣所腐蝕。(也就是說，相對濕度應(yīng)能防止芯片7的防濕性受虧損為好。)更明確點(diǎn)說，相對濕度優(yōu)選為從40%到50%以下，最優(yōu)選為從10%以下到20%。盡管在空氣中進(jìn)行退火工序可以降低退火成本，但為了防止集成電路(IC)引出線材料的氧化，還是優(yōu)選在惰性氣體，例如氮?dú)?N2)(非氧化的環(huán)境)中進(jìn)行退火工序。
上述這些工序能夠擦除曾寫入存儲(chǔ)器芯片7中的數(shù)據(jù)。然后，用ROM寫入器15還可以再次將數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)器7中去(重寫)。
(2)數(shù)據(jù)擦除的機(jī)理例如上述芯片7有如圖2所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。即它是由64K位存儲(chǔ)器矩陣21，X譯碼器18，Y譯碼器17，Y選通20，輸出緩沖器19和控制開、啟或類似狀態(tài)的程序邏輯控制電路組成的。作為構(gòu)成存儲(chǔ)器矩陣的每個(gè)存儲(chǔ)器單元，眾所周知均具有用金屬氧化物場效應(yīng)管(以后簡稱為“MOSFET”)組成，如圖3所示的分層?xùn)糯鎯?chǔ)器單元結(jié)構(gòu)。也就是說，N型源區(qū)25和N型漏區(qū)26都是在P型襯底28上形成的，而P型注入層27敷在溝道部分上，以便將閾電壓調(diào)整到一個(gè)予定值，由多晶硅組成的浮置柵30及控制柵29經(jīng)由絕緣膜31，例如二氧化硅材料(Si2O)敷在襯底28的主表面上，然后再用鋁或類似材料組成的金屬電極22，23，24敷在這個(gè)襯底的主表面上。
將數(shù)據(jù)存入EPROM存儲(chǔ)器單元的工序可以在漏電極24與控制柵29之間加高電壓來實(shí)現(xiàn)。漏區(qū)26的高電壓提高了溝道部分中電子的能量，這些電子成了能夠渡越柵氧化膜位壘的電子(即所謂的“熱電子”)。這時(shí)，熱電子被控制柵的高電壓所吸引并且注入到浮置柵30中，這樣數(shù)據(jù)就能存在EPROM存儲(chǔ)單元中。
當(dāng)電子積蓄在存儲(chǔ)器單元的浮置柵30中時(shí)，N-MOSFET的閾電壓變得很高而建立一種所謂的“低(L)狀態(tài)”，甚至于當(dāng)一個(gè)負(fù)電位加到柵極(G)23時(shí)，在存儲(chǔ)器單元中都形成不了溝道。相反，當(dāng)電子沒有積蓄在浮置柵30中時(shí)，存儲(chǔ)器單元即處于形成溝道的狀態(tài)，即建立了所謂“高(H)狀態(tài)”。從而，使數(shù)據(jù)能被存儲(chǔ)。
這種存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)擦除機(jī)理能設(shè)想為如下的情況。換言之，因?yàn)閄射線對材料有很高的穿透能力，所以應(yīng)能穿過樹脂封裝的內(nèi)部而到達(dá)浮置柵30。這時(shí)，積蓄在浮置柵上的電子能量被X射線的能量所激發(fā)，電子又重新成為熱電子，它們穿越過氧化膜而被控制柵29所吸引過去或者穿過柵氧化膜被襯底28所吸引。結(jié)果就使存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)被擦除。應(yīng)用超過一定能量值的X射線照射的方法，在一定范圍內(nèi)可以擦除存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)的重寫卻不能以穩(wěn)定的方式直接得到。(其實(shí)驗(yàn)結(jié)果將在別處說明)。這是由于X射線的照射，而在存儲(chǔ)器單元中產(chǎn)生了損傷而導(dǎo)致的?？梢韵嘈?，在二氧化硅膜(Si2O)中及硅襯底28中所產(chǎn)生的空穴-電子對中的空穴被牢固地俘獲到二氧化硅(Si2O)膜31的能級或柵氧化膜和硅襯底28之間邊界的能級。因此，在將數(shù)據(jù)重寫入存在儲(chǔ)器單元時(shí)，所加在控制柵29上的電壓值明顯地會(huì)被二氧化硅(Si2O)膜中及柵氧化膜與硅襯底之間邊界中所俘獲的正電荷(空穴)所影響而明顯降低，這樣，熱電子就不能注入到浮置柵30中，或熱電子注入量下降，于是就降低了重寫特性。進(jìn)而，由于二氧化硅(Si2O)膜中或在二氧化硅(Si2O)膜31與硅襯底之間邊界中所俘獲的空穴影響，重寫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持特性也隨之下降。
為了恢復(fù)由X射線照射所造成的損傷，進(jìn)行退火產(chǎn)生熱激發(fā)而注入電子，用施加在這兒的熱能使正電荷被中和或者發(fā)生移動(dòng)。只有在這道工序之后，才能做到能有效，穩(wěn)定地重寫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)擦除。
(3)選擇X射線的品質(zhì)，照射能量，退火條件及類似因素X射線照射所用射線的品質(zhì)，退火條件以及類似因素將參照本發(fā)明人所得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以詳細(xì)說明。
表1說明了這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由于照射X射線(條件為用鉻(Cr)靶，40千伏(KV)，30毫安(mA)，照射10分鐘)，通過測量數(shù)據(jù)擦除特性與泄漏電流并作出綜合評判所獲得的。試樣號(hào)1到10是在24小時(shí)內(nèi)以170℃進(jìn)行退火處理，而試樣號(hào)11到20是沒經(jīng)退火處理的。擦除特性是用下述方法判斷的。即，將電子存貯在所有存貯單元的浮置柵30中。這就是說，所有存貯單元處于“低”(L)狀態(tài)。其次，照射X射線以擦除數(shù)據(jù)，然后Vcc(電源電壓)逐漸從0伏(V)開始上升，使施加在控制柵29(柵電極23)上的正電位將N-MOS存貯單元導(dǎo)通并把“高”(H)狀態(tài)寫入存貯單元。隨后，測出到達(dá)讀出“高”(H)狀態(tài)的存取時(shí)間。Vcc和存取時(shí)間通常顯示出一條如圖4所示的特性曲線，這條曲線叫“SHMOO”。換言之，由于Vcc是和控制柵電壓成比例，所以，Vcc越高，N-MOS晶體管的導(dǎo)通能力越強(qiáng)，即，寫“高”(H)狀態(tài)的能力越強(qiáng)。假如數(shù)據(jù)沒有完全擦掉且電子仍殘存于浮置柵的話，那么，對于寫入“高”(H)狀態(tài)來說，較高的Vcc是必要的。換言之;當(dāng)完全擦除存貯單元和非完全擦除存貯單元相比時(shí)，在非完全擦除存貯單元中，由同一Vcc所寫的“高”(H)狀態(tài)更弱，存取時(shí)間因而變得很長。圖4說明了Vcc和存取時(shí)間之間的這種關(guān)系，表1列出了在Vccmin A點(diǎn)處的判斷結(jié)果，而Vccmin A是在3000毫微秒的存取時(shí)間處的Vcc，那些Vccmin A在4.5伏(V)以下的存貯單元，被認(rèn)為是具有良好擦除特性的合格產(chǎn)品。
附帶地說一下，上面所說的術(shù)語“泄漏電流”描述了照過X射線的存貯單元的電流值與預(yù)置額定電流值之間的電流差值，這個(gè)預(yù)置額定電流是指在存貯器單元的同一襯底上制備的等效MOS器件的柵極上施加預(yù)置柵壓所產(chǎn)生的流動(dòng)電流。這個(gè)電流表示了X射線造成損傷的程度(或表示為MOS閾電壓Vth的波動(dòng))。電流差值低于1微安(μA)的那些存貯單元可作為獲準(zhǔn)通過的產(chǎn)品。
后來的實(shí)驗(yàn)證明，僅在X射線照射下的幾乎所有存貯單元(試樣號(hào)11～20)都是合格的產(chǎn)品。而這些存貯單元的Vccmin A和泄漏電流也顯示出比經(jīng)過退火處理的那些試樣(試樣號(hào)1～10)的Vccmin A和泄漏電流有較大的變化。因此，可以認(rèn)為，為了獲得良好的擦除特性，退火處理是必要的。
表2說明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果是通過對存貯單元照射X射線(條件為鉻(Cr)靶，30千伏(KV)，40毫安(mA)，照射15分鐘)并在24小時(shí)內(nèi)以170℃退火處理而得到的。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述了擦除特性、泄漏電流，重寫特性和數(shù)據(jù)保持特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有存貯單元是令人滿意的。數(shù)據(jù)保持特性描述了在該存貯單元寫入數(shù)據(jù)后的保持期間，存貯單元的數(shù)據(jù)保持性能。數(shù)據(jù)保持特性是通過這樣方法試驗(yàn)的，先將已存入存貯器單元的數(shù)據(jù)擦除，接著，將這些數(shù)據(jù)重新寫入存貯器單元，然后，將存貯器單元在預(yù)定的加熱環(huán)境下放置一定時(shí)間。那些良好地保持了被重新寫入的數(shù)據(jù)而沒被擦除的存貯器單元被認(rèn)為是合格的產(chǎn)品(o)。數(shù)據(jù)保持缺陷是指重新寫入的數(shù)據(jù)被擦除掉了。數(shù)據(jù)保持特性用作所寫數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的尺度。在表2中，數(shù)據(jù)保持特性是通過在48小時(shí)內(nèi)以150℃對存貯單元進(jìn)行退火處理來測試的。
表3退火后 退火后170℃×4小時(shí) 170℃×24小時(shí)試樣 第一次X 擦除-第二次X-號(hào) 射線條件 證實(shí) 擦除 寫特 射線條件 擦除 寫特特性 性 特性 性1 鉻(Cr)，30千伏 鉻(Cr)，30千伏40毫安 O O O 40毫安 O O15分鐘 15分鐘2 鉻(Cr)，30千伏 鉻(Cr)，30千伏40毫安 O O X 40毫安 O O10分鐘 10分鐘3 鉻(Cr)，30千伏 鉻(Cr)，30千伏40毫安 X X X 40毫安 O O5分鐘 10分鐘對表3中試樣號(hào)1到3來說，第一次照射X射線是在表中所述條件下進(jìn)行的，然后進(jìn)行第一次退火處理，在進(jìn)行第二次照射X射線之后，實(shí)行第二次退火處理。擦寫特性在各工序測出并決定存貯單元是合格的產(chǎn)品和不合格的產(chǎn)品。
對試樣號(hào)2和3，盡管不能由第一次照射X射線和退火處理而得到令人滿意的寫特性，但可通過第二次照射X射線和退火處理而將其恢復(fù)。
表4試樣號(hào) 擦除特性 寫特性1 O X2 O X3 O X4 O X5 O X表4說明對試樣號(hào)1到5特性的判斷結(jié)果。這些試樣經(jīng)40千伏(KV)，30毫安(mA)，在60分鐘內(nèi)用鉻(Cr)靶的X射線照射，然后經(jīng)受24小時(shí)的150℃的退火處理。由于X射線的能量(V2×I×T)太大，因此，甚至是在退火進(jìn)行時(shí)，由于X射線損傷過大而不能獲得令人滿意的寫特性。
表5退火時(shí)間 數(shù)據(jù)保持0小時(shí) X2小時(shí) X4小時(shí) O24小時(shí) O表5說明數(shù)據(jù)保持特性的測試結(jié)果，這些測試結(jié)果是通過在15分鐘內(nèi)用鉻(Cr)靶以30千伏(KV)和40毫安(mA)，對試樣照射X射線并在退火溫度固定在170℃時(shí)改變退火時(shí)間獲得的。由這張表可以看出，為了得到良好的數(shù)據(jù)保持特性，退火必須至少進(jìn)行4個(gè)小時(shí)。
表6說明OTPROM的擦除特性的測試結(jié)果，這些結(jié)果是通過和表5相同的條件下對存貯單元照射X射線，然后在退火溫度固定170℃時(shí)，改變退火時(shí)間所獲得的。良好的擦除特性可以在退火進(jìn)行2小時(shí)獲得的。
可通過上面所敘述的試驗(yàn)來了解下述特征。
(1)存在X射線照射能量的最佳范圍。這個(gè)范圍是相當(dāng)寬的(即(1)40千伏(KV)和30毫安(mA)，10到15分鐘;(2)35千伏(KV)和15毫安(mA)，20至25分鐘)。
(2)也存在退火條件的最佳范圍。由本發(fā)明的發(fā)明者所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)描述了提供穩(wěn)定特性的最低溫度大約是125℃，鑒于集成電路(IC)外殼材料的耐熱性，上限為220℃，而從170℃到220℃則更好一些。為了防止數(shù)據(jù)保持缺陷的出現(xiàn)，適宜的退火效果應(yīng)至少4小時(shí)。
(3)用鉻(Cr)靶產(chǎn)生的X射線提供了令人滿意的擦除特性和寫特性。要決定X射線的品質(zhì)，靶的選擇是重要的。因此，考慮到應(yīng)當(dāng)選擇靶的條件，下面將做出簡要說明。
也就是說，X射線必須滿足一定的要求。即，(1)必須有能量穿透注模成型件而達(dá)到芯片，而(2)具有最佳能量值使芯片不至于過度損壞。X射線由連續(xù)X射線與標(biāo)識(shí)X射線組成。波長越短，X射線的材料穿透效果就越強(qiáng)，對經(jīng)X射線的部件的X射線損傷越大。相反，波長越長，穿透效果越低，會(huì)使X射線被樹脂封裝及類似材料所吸收并且不能令人滿意地達(dá)到芯片。
圖8說明根據(jù)波長所做的電磁波分類。為滿足上述要求，所用的X射線適于在軟X射線的范圍內(nèi)。用標(biāo)識(shí)X射線的波長來表示，上面已描述的實(shí)驗(yàn)中所用的鉻(Cr)標(biāo)識(shí)X射線的波長Kα1和Kα2是從2埃(
)到3埃(
)。例如，若用碳(C)代替鉻(Cr)靶，所產(chǎn)生的X射線的波長太長，以致使X射線會(huì)被樹脂封裝所吸收而不能令人滿意地達(dá)到芯片。又例如，若用鎢(W)，所產(chǎn)生的標(biāo)識(shí)X射線的波長Kα1與Kα2是約0.21埃(
)并處于硬X射線范圍內(nèi)。因而，X射線波長太短，對存貯器芯片(存貯芯片和外部電路)損傷太大。因此，必須慎重地選擇X射線的靶。
簡言之，本發(fā)明照射低能量X射線(最多約30分鐘的短時(shí)間軟X射線)，此后(或同時(shí))通過熱激發(fā)來恢復(fù)X射線所造成的損傷。
下面，描述第一實(shí)施例的效果。
首先，可以實(shí)現(xiàn)OTPROM的數(shù)據(jù)擦寫。因此，既可以改善檢測精度又可以改善產(chǎn)品產(chǎn)量。根據(jù)先有技術(shù)，如果在某一批產(chǎn)品A中的抽樣中發(fā)現(xiàn)任一有缺陷的產(chǎn)品，那么這批產(chǎn)品全部都要報(bào)廢。然而，根據(jù)本發(fā)明，在圖5中增加一個(gè)步驟45(虛線框內(nèi))是可能的，并且可靠地通過了數(shù)據(jù)寫特性測試的那些合格的產(chǎn)品是能夠出廠的。換言之，若在試樣抽取后的試樣測試(抽樣檢驗(yàn))中發(fā)現(xiàn)了任一個(gè)有缺陷的樣品，那么，這批產(chǎn)品要經(jīng)受一次寫和讀測試(批檢測，批檢驗(yàn)，總檢測)，并且僅僅那些確實(shí)判斷為有缺陷的產(chǎn)品才報(bào)廢，而產(chǎn)品的數(shù)據(jù)可根據(jù)本發(fā)明的方法擦除掉，然后產(chǎn)品可以出廠。
實(shí)施例2本發(fā)明不僅可用于OTPROM，也可用于內(nèi)裝PROM的單片微計(jì)算機(jī)。如圖6所示的單片微計(jì)算機(jī)由CPU41，RAM42，I/O口43和PROM44組成，并由塑料或相似物注模成型。本發(fā)明的發(fā)明者實(shí)施了對單片微計(jì)算機(jī)照射X射線，然后將其退火的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)條件與已敘述的相同，而所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是使X射線集中在PROM部分上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以同樣方法和在OTPROM情況下一樣，令人非常滿意。表7說明這些結(jié)果的典型值。
表7試樣號(hào) X射線條件 退火后的擦除特性1 30千伏(KV)，40毫安(mA) O15分鐘2 ″ O3 ″ O4 ″ O5 ″ O6 ″ O實(shí)施例3本發(fā)明可在滿足所需條件而無需用人力的情況下使用流水線設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。圖7說明這種裝置的實(shí)例，使用壓縮空氣傳送裝置的自動(dòng)輸送機(jī)，將集成電路(IC)送到B處，然后使屏蔽罩36與每個(gè)集成電路(IC)緊貼，并僅對需要照射的集成電路(IC)部分照射X射線。其次，為恢復(fù)X射線的照射損傷，用加熱部件38及熱氣噴嘴進(jìn)行退火處理。因此，對單片微計(jì)算機(jī)或類似的器件可以可靠地實(shí)現(xiàn)PROM的數(shù)據(jù)擦除。
權(quán)利要求
1.一種由下述工序組成的數(shù)據(jù)處理方法(1)在電子器件的存貯器中貯存數(shù)據(jù)，該電子器件具有上述存貯器和將該存貯器注模的成型件；及(2)在上述存貯器中擦除所存貯的數(shù)據(jù)，上述擦除工序包括X射線照射處理和熱處理。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所指數(shù)據(jù)處理方法，上述注模成型件包括樹脂和封裝上述的存貯器。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所指數(shù)據(jù)處理方法，上述X射線照射處理是由上述注模成型件的外部施加的。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所指數(shù)據(jù)處理方法，上述X射線照射處理是使用軟X射線實(shí)現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所指數(shù)據(jù)處理方法，上述X射線照射處理是使用波長大于幾個(gè)埃(
)的X射線來實(shí)現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)項(xiàng)5所指數(shù)據(jù)處理方法，上述X射線的照射時(shí)間小于60分鐘。
7.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1到6中任一權(quán)項(xiàng)所指數(shù)據(jù)處理方法，上述X射線照射處理是通過對上述電子器件照射10至20分鐘所述的X射線，這些X射線是由碰撞電子產(chǎn)生的，這些碰撞電子是在30千伏(KV)到40千伏(KV)電壓和30毫安(mA)到40毫安(mA)電流條件下加速撞擊到鉻(Cr)靶，以產(chǎn)生所述的X射線。
8.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所指數(shù)據(jù)處理方法，上述熱處理是通過在125℃到220℃范圍內(nèi)的一定溫度實(shí)現(xiàn)對上述電子器件加熱的，以使X射線照射上述存貯器引起空穴-電子對的空穴任何影響為最小。
9.根據(jù)權(quán)項(xiàng)8所指數(shù)據(jù)處理方法，上述熱處理的實(shí)現(xiàn)至少需4小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)項(xiàng)8所指數(shù)據(jù)處理方法，上述熱處理是在相對濕度從40%到50%的環(huán)境下進(jìn)行的。
11.根據(jù)權(quán)項(xiàng)10所指數(shù)據(jù)處理方法，上述熱處理是在非氧化環(huán)境下進(jìn)行的。
專利摘要
本發(fā)明是對有存儲(chǔ)器的電子器件及用樹脂注模成型的存儲(chǔ)器組件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種方法。本方法包括將數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器和擦除已存入存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)兩道工序，數(shù)據(jù)擦除工序包括X射線照射處理和熱處理。
文檔編號(hào)H01L21/8247GK86105632SQ86105632
公開日1987年4月22日 申請日期1986年8月9日
發(fā)明者東海龍男, 阿部亨, 光石知國, 武居一郎 申請人:株式會(huì)社日立制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan