[发明专利]在硅片上批量设置和读取芯片唯一识别码的方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及芯片编程技术领域，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。

背景技术

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(UniqueId，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图图形 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1所示，密封环2到版图4之间有一圈缓 冲区1，缓冲区1的宽度一般为5-10μm。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(Scribe  Line)。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缩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 复功能的精密缩小照相机进一步缩小到实际芯片尺寸。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：