JP2004260188A - Manufacturing method for semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路装置のテストならびに半導体集積回路装置の製造に適用して有効な技術に関し、特に、ウエハ段階でのテストに適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a technology effective when applied to a test of a semiconductor integrated circuit device and a manufacture of the semiconductor integrated circuit device, and particularly to a technology effective when applied to a test at a wafer stage.
論理集積回路(以下、ロジックICと称する)などの半導体装置のテスト方式としては、テスタと呼ばれる装置によりテストパターンデータを発生してロジックICへ入力し、ロジックICから出力されたデータ信号と期待値とを比較して判定する方式が一般的であった。また、半導体装置内に疑似乱数発生回路のようなランダムなテストパターンを発生するパターン発生回路を内蔵させたBIST(Built in self test)方式のテスト技術がある。 As a test method of a semiconductor device such as a logic integrated circuit (hereinafter, referred to as a logic IC), a test pattern data is generated by a device called a tester and input to the logic IC, and a data signal output from the logic IC and an expected value are output. Is generally determined by comparing. There is also a BIST (Built in self test) type test technique in which a pattern generation circuit for generating a random test pattern such as a pseudo random number generation circuit is built in a semiconductor device.
テスタにより外部からテストパターンデータをロジックICへ入力して行なうテスト方式では、半導体集積回路装置内に設けられたフリップフロップを連結してシフトレジスタとして動作するように予め設計したスキャンパスを設けておき、このスキャンパスよりテストデータをICの奥部に直接入力したりテスト結果を出力させることでテストパターンの量を減らすようにしたシフトスキャン方式が採用されている。 In a test method in which test pattern data is externally input to a logic IC by a tester, a scan path designed in advance to operate as a shift register by connecting flip-flops provided in a semiconductor integrated circuit device is provided. A shift scan method is used in which test data is directly input to the back of the IC from this scan path or a test result is output to reduce the amount of test patterns.
BIST方式は、テストパターン発生回路、テスト出力圧縮回路、テスト結果判定回路などで構成されるテスタ機能を半導体集積回路装置のチップ内に組み込んでおいて、半導体集積回路装置それ自身でテストを実行し、結果を出力する自己テストを行なう方式である。 In the BIST method, a tester function including a test pattern generation circuit, a test output compression circuit, a test result determination circuit, and the like is incorporated in a chip of a semiconductor integrated circuit device, and a test is executed by the semiconductor integrated circuit device itself. And a self-test for outputting the result.
ところで、上記のようなロジックICのテストは、ウエハ段階で半導体チップのパッドにプローブを接触させて行なうプローブ検査の他に、半導体チップがパッケージに封止された段階でテストボード上に設けられたソケットにICを差し込んで行なうバーンイン試験の2段階で行なわれていた。なお、バーンイン試験においては、テストボード上に複数のICを搭載して同時にテストを行なうことができる。 Incidentally, the above-described logic IC test is provided on a test board at a stage when the semiconductor chip is sealed in a package, in addition to a probe test performed by bringing a probe into contact with a pad of the semiconductor chip at a wafer stage. It has been performed in two stages of a burn-in test in which an IC is inserted into a socket. In the burn-in test, a plurality of ICs can be mounted on a test board and the test can be performed simultaneously.
なお、この種の半導体集積回路装置に関するテスト方式について詳しく述べてある公知例としては、昭和59年11月30日、株式会社オーム社発行、社団法人 電子通信学会(編)、「LSIハンドブック」P165,P166に開示されている技術があり、この文献には、各種スキャンパス方式の構成などが記載されている。 As a well-known example which describes in detail a test method for this type of semiconductor integrated circuit device, there is a publication published by Ohm Co., Ltd. on November 30, 1984, the Institute of Electronics and Communication Engineers (ed.), "LSI Handbook", page 165. , Page 166, and this document describes the configuration of various scan path systems and the like.
ところが、上記のような半導体集積回路装置のテスト方式では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
すなわち、シフトスキャン方式やBIST方式では、テスト対象の半導体集積回路装置内部にテスト機能を構成する回路(スキャンパス)やテスト回路を形成する必要があるので、チップサイズが大きくなってしまい、半導体集積回路装置の小型化が困難となってしまう。
However, the present inventor has found that the above-described test method for a semiconductor integrated circuit device has the following problems.
That is, in the shift scan method or the BIST method, it is necessary to form a circuit (scan path) and a test circuit configuring a test function inside the semiconductor integrated circuit device to be tested, so that the chip size becomes large and the semiconductor integrated circuit becomes large. It becomes difficult to reduce the size of the circuit device.
また、IC検査はウエハ段階とパッケージ段階でそれぞれ行なわれているとともに、ウエハ段階でのプローバを用いたテストにおいては、ウエハ上のすべてのチップの電極パッドに同時にプローブを当てることが困難であるため、個々の半導体チップを順番に測定して行く方式が採用されているが、それによってテスト時間が非常に長くなってしまう。また、1個ずつ半導体チップをテストするのでは、高価なテスタの使用効率が悪くなるためコストパフォーマンスが上がらないとともに、TAT(ターン・アラウンド・タイム)も短縮されないという問題があった。しかも、半導体集積回路装置の微細化に伴なう高速化、多ピン化が急速に進展しており、これにより高価なテスタの有用性が急激に低下してしまうので、テスタへの投資の難しさが一段と増している。 In addition, IC inspection is performed at the wafer stage and at the package stage, respectively, and it is difficult to apply probes to the electrode pads of all chips on the wafer at the same time in a test using a prober at the wafer stage. Although a method of sequentially measuring individual semiconductor chips is employed, the test time becomes extremely long. In addition, when testing semiconductor chips one by one, there is a problem in that the cost efficiency does not increase because the use efficiency of an expensive tester deteriorates, and the TAT (turn around time) is not shortened. In addition, the speed of operation and the increase in the number of pins associated with the miniaturization of semiconductor integrated circuit devices are rapidly progressing, and the usefulness of expensive testers is rapidly reduced. But it has increased further.
本発明の目的は、高価なテスタを用いることなく短時間に半導体チップのテストを行なうことができるテスト技術を提供することにある。
本発明の目的は、高価なテスタを用いることなく半導体集積回路装置のテストを行なうことができ、これによってテストに要するトータルコストを低減することができる半導体集積回路装置の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a test technique that can test a semiconductor chip in a short time without using an expensive tester.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device capable of performing a test of the semiconductor integrated circuit device without using an expensive tester, thereby reducing the total cost required for the test. is there.
本発明の他の目的は、ウエハ段階でのテストで精度の高いテストを行なうことができ、これによって設計開始から半導体集積回路装置完成に到るまでの所要時間の短い半導体集積回路装置の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、半導体チップにおけるテスト用回路のオーバヘッドの増加を抑制しながらテストを効率よく行うことのできる半導体集積回路装置の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which a high-precision test can be performed in a test at a wafer stage, thereby shortening a time required from the start of design to completion of the semiconductor integrated circuit device. Is to provide.
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device capable of performing a test efficiently while suppressing an increase in overhead of a test circuit in a semiconductor chip.
本発明のさらに他の目的は、高価なテスタを用いることなく半導体チップのテストを行なうことができ、しかも製造後の半導体集積回路装置には何ら支障を及ぼさないような半導体集積回路装置の製造方法を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device which can perform a test of a semiconductor chip without using an expensive tester and which does not hinder the manufactured semiconductor integrated circuit device. Is to provide.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
すなわち、本発明のテストシステムは、ウエハ上に形成された半導体チップの電極パッドの配置にあわせて形成された導電性のニードルを備えたプローブカードと、該プローブカードに搭載され、テストプログラムに基づいて半導体チップのテストを行うテスト回路と、該テスト回路におけるテストプログラムの書き換えならびにテスト回路から出力されたテスト結果を格納する制御装置とより構成したものである。
The outline of a representative invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
That is, the test system of the present invention includes a probe card having conductive needles formed in accordance with the arrangement of electrode pads of a semiconductor chip formed on a wafer, and a probe card mounted on the probe card and based on a test program. And a control device for rewriting a test program in the test circuit and storing a test result output from the test circuit.
また、本発明に係る半導体集積回路装置の製造方法は、所望の機能を有する複数の半導体チップを半導体ウエハ上に形成するとともに、このウエハと対応する大きさを有し上記半導体チップの電極パッドの配置に合わせて導電性のニードルが形成したプローブ用基板上に、前記ニードルと接続されプログラムに従って動作して上記半導体チップをテストするテスト回路を搭載し、上記プローブ用基板を上記ニードルが上記半導体チップの対応する電極パッドに接触されるように上記ウエハに重ね合わせ、上記テスト回路によって上記半導体チップをテストし、良品と判定された半導体チップを製品として選択するようにしたものである。 In addition, a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes forming a plurality of semiconductor chips having desired functions on a semiconductor wafer, and having a size corresponding to the wafer and forming electrode pads of the semiconductor chips. A test circuit for testing the semiconductor chip connected to the needle and operating according to a program is mounted on a probe substrate formed with conductive needles in accordance with the arrangement, and the probe substrate is connected to the semiconductor chip by the needle. And the semiconductor chip is tested by the test circuit, and a semiconductor chip determined as a non-defective product is selected as a product.
上記した手段によれば、プローブ用基板に搭載されたテスト回路によりウエハ上の半導体チップのテストを行なえるので、高価なテスタを用いることなくテストを行なうことができ、これによってテストに要するトータルコストを低減することができる。また、ウエハ段階でのテストで精度の高いテストを行なうことができるので、パッケージング後に再度テストを行なう必要がない、あるいはパッケージング後のテストを簡略化できる。これによって設計開始から半導体集積回路装置完成に到るまでの所要時間を短縮することができる。 According to the above-described means, the test of the semiconductor chip on the wafer can be performed by the test circuit mounted on the probe substrate, so that the test can be performed without using an expensive tester, thereby reducing the total cost required for the test. Can be reduced. In addition, since a highly accurate test can be performed in the test at the wafer stage, it is not necessary to perform the test again after packaging, or the test after packaging can be simplified. Thus, the time required from the start of the design to the completion of the semiconductor integrated circuit device can be reduced.
また、望ましくは、上記プローブ用基板上に任意の論理を構成可能なプログラマブル論理IC(FPGA)を上記半導体チップに対応して設け、ハードウェア記述言語で記述された設計データに基づいて上記プログラマブル論理IC内に上記テスト回路を構成し、該テスト回路によって上記半導体チップをテストするようにする。これにより、テスト回路を効率良く構成できるとともに、プログラマブル論理ICを書き換えることで他の半導体チップに適したテスト回路を構成し直すことができるため、プローブ用基板を使いまわすことができ、さらにトータルコストを下げることができる。 Preferably, a programmable logic IC (FPGA) capable of configuring an arbitrary logic is provided on the probe substrate in correspondence with the semiconductor chip, and the programmable logic IC is configured based on design data described in a hardware description language. The test circuit is configured in an IC, and the semiconductor chip is tested by the test circuit. As a result, the test circuit can be efficiently configured, and the test circuit suitable for another semiconductor chip can be reconfigured by rewriting the programmable logic IC, so that the probe substrate can be reused, and the total cost can be further reduced. Can be lowered.
さらに、望ましくは、上記テスト回路は、所定のアルゴリズムに従ってテストされる半導体チップに供給されるテスト信号を生成するように構成されたテスト信号生成回路(ALPG)とする。これによって、テストされる半導体チップに最適なテスト回路を構成することができ、テスト用回路のオーバヘッドの増加を抑制しながらテストを効率よく行うことができる。 More preferably, the test circuit is a test signal generation circuit (ALPG) configured to generate a test signal supplied to a semiconductor chip to be tested according to a predetermined algorithm. As a result, a test circuit optimal for the semiconductor chip to be tested can be formed, and the test can be performed efficiently while suppressing an increase in the overhead of the test circuit.
本発明に係る第2の半導体集積回路装置の製造方法は、設計した半導体チップが形成されるウエハ上に、プログラムに従って動作し上記半導体チップをテストするテスト回路モジュールを上記半導体チップと共に形成し、少なくとも上記テスト回路モジュールに外部から電源電圧を供給して該テスト回路モジュールによって同一ウエハ上の上記半導体チップをテストし、良品と判定された半導体チップを製品として選択するようにしたものである。 According to a second method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a test circuit module that operates according to a program and tests the semiconductor chip is formed together with the semiconductor chip on a wafer on which the designed semiconductor chip is formed, and A power supply voltage is externally supplied to the test circuit module, the semiconductor chips on the same wafer are tested by the test circuit module, and a semiconductor chip determined as a non-defective product is selected as a product.
上記した手段によれば、ウエハ上に形成されたテスト回路モジュールによりウエハ段階で半導体チップのテストを行なえるので、高価なテスタを用いることなくテストを行なうことができるとともに、ウエハ段階でのテストで精度の高いテストを行なうことができるので、設計開始から半導体集積回路装置完成に到るまでの所要時間を短縮することができる。 According to the above-described means, the test of the semiconductor chip can be performed at the wafer stage by the test circuit module formed on the wafer, so that the test can be performed without using an expensive tester, and the test at the wafer stage can be performed. Since a highly accurate test can be performed, the time required from the start of the design to the completion of the semiconductor integrated circuit device can be reduced.
また、望ましくは、上記テスト回路モジュールとテストされる半導体チップとの接続を、ウエハのスクライブエリアまたはテスト専用の配線層に形成された配線により行なうようにする。そして、さらに、上記テスト回路モジュールとテストされる半導体チップとを接続するテスト用配線は、ウエハのスクライブエリア内において蛇行するように形成する。これにより、プローブ基板の構成を簡略化することが可能になるとともに、ダイシングの際にテスト用配線を確実に切断でき、しかも切断後の残留配線が最短になって、残留配線による悪影響が回避される。 Preferably, the connection between the test circuit module and the semiconductor chip to be tested is made by a wiring formed in a scribe area of a wafer or a wiring layer dedicated to the test. Further, the test wiring for connecting the test circuit module to the semiconductor chip to be tested is formed so as to meander in the scribe area of the wafer. This makes it possible to simplify the structure of the probe board, and to cut the test wiring reliably during dicing, and to minimize the residual wiring after cutting, thereby avoiding the adverse effects of the residual wiring. You.
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
すなわち、本発明によれば、高価なテスタを用いることなく開発した半導体チップのテストを行なうことができ、これによって、テストに要するトータルコストを大幅に低減することができる。また、本発明に従うと、ウエハ段階でのテストが可能となり、このウエハテストをエージング装置内で行なうことにより、パッケージング後のテストを簡略化もしくは省略でき、テスト時間を大幅に低減できるので製造効率を高めることができる。また、設計開始から半導体集積回路装置完成に到るまでの所要時間を短縮することができる。
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed by the present application will be briefly described as follows.
That is, according to the present invention, a test of a developed semiconductor chip can be performed without using an expensive tester, whereby the total cost required for the test can be significantly reduced. Further, according to the present invention, it is possible to perform a test at the wafer stage, and by performing this wafer test in an aging apparatus, the test after packaging can be simplified or omitted, and the test time can be greatly reduced. Can be increased. Further, the time required from the start of the design to the completion of the semiconductor integrated circuit device can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明を適用したテストシステムの第1の実施形態を示す説明図、図2は、第1の実施形態のテストシステムにおけるテスト用ICの実装構造の一例を示す説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of a test system to which the present invention is applied, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a mounting structure of a test IC in the test system of the first embodiment.
本実施形態において、テストシステム1は、図1に示すように、半導体ウエハWに対応した大きさを有するプローブカード2と該プローブカード2を制御する制御装置3とから構成されている。プローブカード2は、絶縁基板4上に半導体ウエハW上の各半導体チップCHに対応してテスト用IC5が設けられているとともに、絶縁基板4の下面に前記テスト用ICと各半導体チップCHとを電気的に接続するためのニードル6が設けられ、テスト用IC5により各半導体チップCHのテストを行えるように構成されている。制御装置3は、テスト用IC5へのデータの書込みおよびテスト動作の制御を司る。
In the present embodiment, the
絶縁基板4は、半導体ウエハWと同じ程度の大きさ、形状であり、テスト用ICが設けられた面と反対側の面に半導体ウエハWに形成されたすべての半導体チップCHの各電極パッドの配置にあわせた導電性のニードル6が配列されている。ニードル6は、たとえば、マイクロプローブなどの技術によって絶縁基板4の全面に形成されている。また、絶縁基板4の表面および基板内部にはプリント配線技術により形成され上記テスト用IC5の端子をそれに対応されたニードルに接続させるための配線およびスルーホールが形成されている。
The
絶縁基板4の表面には、ウエハW上の個々の半導体チップCHに対応してテスト用IC5が搭載されている。テスト用IC5は、FPGA(Field Programmable Gate Array)などで構成されている。FPGAは、現在130Kゲート規模のものが市場に提供されているが、テスト回路を構成するのにそれでは不充分な場合には、図2に示すように、複数(図では3つ)のFPGA7〜9が積層して実装された構成のものを使用するとよい。
On the surface of the insulating
この実施形態では、上記テスト用IC5は、HDL(Hardware Description Language)で記述されたテスタ構築用データに基づいて制御装置3によって書き込まれたマイクロプログラムなどからなる所定のアルゴリズムに従って所定のテストパターンを発生し、半導体チップCHのテスト判定を行なうように構成される。このテスト用IC5は、FPGAでなくテスタ用HDLを理解することができるマイクロコンピュータのような半導体デバイスであってもよい。この場合、プローブカード2に搭載されたマイクロコンピュータは、制御装置3から与えられたマイクロプログラムに従って出力信号を生成することで、所定のテストパターンを対応する半導体チップCHに供給するように動作する。
In this embodiment, the
また、テスト用IC5が複数のFPGAで構成されている場合、該FPGA7〜9のうち、いずれか1つをアナログFPGAとしてもよい。これにより、DC測定やアナログ波形特性解析などの解析テストも行うことができ、たとえば、テストされる半導体集積回路装置がデジタル/アナログ混在型の半導体集積回路装置であっても、効率よくテストを行うことができる。
When the
次に、テスト用IC5に構築されるテスト回路とテスト回路を構築するためのHDL記述との関係について説明する。
図3には、一般的なテスタの概念図が示されている。図3に示すように、テスタTは、テストされる半導体集積回路装置TICに電源電圧を供給する電源供給部12と、半導体集積回路装置TICの入力ピンにテスト信号を入力するドライバ14と、半導体集積回路装置TICの出力ピンから出力される信号と期待値信号とを比較するコンパレータ15と、半導体集積回路装置TICに入力する信号列(いわゆるテストパターン)および期待値信号を生成するパターンジェネレータ10と、半導体集積回路装置TICに入力する信号の印加タイミングを発生するタイミングジェネレータ11と、これらの回路を制御するコントローラとしてのCPU16などから構成されている。
Next, the relationship between the test circuit constructed in the
FIG. 3 shows a conceptual diagram of a general tester. As shown in FIG. 3, the tester T includes a
そして、CPU16が外部の記憶装置からテストプログラムを読み込んでOS(オペレーティング・システム)により解釈しながら、テスト用の信号(いわゆるテストパターン)の発生と判定を行ない、所定のテストを実施するように構成されている。また、テスタTには、半導体集積回路装置TICの出力ピンの電圧レベル検出などの直流テストを行なうためのDCテスト回路13や半導体集積回路装置TICのアナログ入力端子に印加するアナログ波形を発生するアナログ波形発生部、半導体集積回路装置TICのアナログ出力端子の出力波形を観測する波形観測部などが設けられることもある。なお、図3では、アナログ波形発生部、波形観測部の図示が省略されている。
The
ところで、従来より、図3に示すようなテスタTのそれぞれのブロック10〜16の機能と、テストされる半導体集積回路装置TICの機能とをHDLによって記述し、そのHDL記述文をハードウェアエミュレータによってシミュレーションし検証する仮想テスタと呼ばれるツールが知られている。
By the way, conventionally, the function of each of the
ハードウェアエミュレータに入力するHDL記述文は、たとえば、機能エントリツールによって生成することができる。機能エントリツールは、HDL記述文の作成を支援するサポートツールであり、コンピュータの表示装置の画面上で論理遷移図、フローチャートなどによって表現されたテスタTの各ブロックの機能と、テストされる半体集積回路装置TICの機能とをHDL記述文に変換する。かかる機能エントリー・ツールとしては、例えば、エー・ティー・イー・サービス(株)のようなEDA(エンジニアリング・デザイン・オートメーション)ベンダから提供されている「Visual Test」がある。 The HDL description sentence input to the hardware emulator can be generated by, for example, a function entry tool. The function entry tool is a support tool that supports creation of an HDL description sentence, and includes a function of each block of the tester T represented by a logical transition diagram, a flowchart, and the like on a screen of a computer display device, and a half to be tested. The function of the integrated circuit device TIC is converted into an HDL description. As such a function entry tool, for example, there is “Visual Test” provided by an EDA (Engineering Design Automation) vendor such as AT Service Co., Ltd.
仮想テスタは、上記機能エントリツールによって生成されたHDL記述文からテスタと半導体集積回路装置とを論理合成し、ハードウェアエミュレータに搭載して検証することにより、ハードウェアエミューレータによるシミュレーションを行なうことによって、テストプログラムのデバッグを短時間で可能にするツールとして使用されている。本発明者らは、かかる仮想テスタの技術から一歩進んで、HDLの記述からFPGAにテスタを構築しこのテスタを用いて半導体集積回路装置のテストをウエハ状態で行なうことができるのでないかとの着想を得て、本発明を開発するに到ったものである。 The virtual tester logically synthesizes the tester and the semiconductor integrated circuit device from the HDL description generated by the above function entry tool, mounts the tester on a hardware emulator, and performs verification by using a hardware emulator. It is used as a tool that enables debugging of test programs in a short time. The inventors of the present invention have taken a step forward from the technology of the virtual tester, and have conceived that it is possible to construct a tester in an FPGA based on the description of the HDL and perform a test of a semiconductor integrated circuit device in a wafer state using the tester. With this, the present invention has been developed.
本実施形態では、HDL記述文からFPGAにテスタを構築するに際して、公知の所定のアルゴリズムに従ってテストパターンを生成するALPG(Algorithmic Memory Pattern Generator)によりテスタを構成するようにした。本発明者らが検証したところによると、ALPGは論理ゲート数に換算して数百Kゲート程度で構築できることが分かっているので、ALPGを図2に示されているような数個のFPGAからなる半導体デバイス内に構築することは充分に可能である。 In the present embodiment, when constructing a tester in the FPGA from the HDL description, the tester is configured by an ALPG (Algorithmic Memory Pattern Generator) that generates a test pattern according to a known algorithm. According to the verification by the present inventors, it has been found that an ALPG can be constructed with about several hundred K gates in terms of the number of logic gates. Therefore, the ALPG can be constructed from several FPGAs as shown in FIG. It is fully possible to build in a semiconductor device.
ここで、FPGA内にALPGを構築する具体的な手順を簡単に説明しておく。FPGA内にALPGを構築するには、先ずALPGを構築するためのデータを作成する必要がある。 Here, a specific procedure for constructing the ALPG in the FPGA will be briefly described. In order to construct an ALPG in an FPGA, it is necessary to first create data for constructing the ALPG.
ALPG構築データの作成では、先ずテストしようとする半導体集積回路装置の論理構成や仮想テスタで使用したテストプログラムを解析して、テストしようとする半導体集積回路装置に入力するテストパターンを生成するのに最適なアルゴリズムを抽出して構築するALPGの形式即ち概略構成(アーキテクチャ)を決定する。例えば、テストしようとする半導体装置がメモリのときはアドレスとデータを生成するALPG、また論理LSIならば入力データと期待値データを生成するALPGのように、テストされる半導体集積回路装置に応じたアルゴリズムとそれを具現化するALPGの形式を決定してやる。 In the creation of the ALPG construction data, first, the logic configuration of the semiconductor integrated circuit device to be tested and the test program used by the virtual tester are analyzed to generate a test pattern to be input to the semiconductor integrated circuit device to be tested. The format, that is, the schematic configuration (architecture) of the ALPG to be extracted and constructed is determined. For example, if the semiconductor device to be tested is a memory, it depends on the semiconductor integrated circuit device to be tested, such as an ALPG that generates an address and data, or a logic LSI, such as an ALPG that generates input data and expected value data. The algorithm and the form of the ALPG that embodies it will be determined.
既存のテスタは、一般に、新たに開発される多種多様な半導体装置を一台のテスタで試験することができるように、必要とされる種々のテスト項目をできるだけ多く実施できるとともに、テストされる半導体装置の性能やピン数等に関しても広い範囲の動作周波数や予想される最大級のピン数に対応できるように構成され、汎用性の高い装置として提供されているため、極めて冗長な構成を有している。しかるに、本実施形態のように、テストしようとする半導体集積回路装置にのみを対象とするALPG(テスト回路)は小規模な構成で済むこととなり、数個のFPGA内に構築することができる。 Existing testers can generally carry out as many different test items as necessary so that a wide variety of newly developed semiconductor devices can be tested with a single tester, and can also test semiconductor devices to be tested. It is configured to support a wide range of operating frequencies and the expected maximum number of pins in terms of device performance and pin count, etc., and is provided as a highly versatile device. ing. However, as in the present embodiment, the ALPG (test circuit) for only the semiconductor integrated circuit device to be tested requires a small-scale configuration, and can be built in several FPGAs.
次に、決定したアーキテクチャを有するALPGをHDLで記述するわけであるが、このHDLによるALPGの記述は、テスティング・エンジニアが手作業で行なっても良いが、例えば前述の「Visual Test」と呼ばれる機能エントリー・ツールを利用することで効率良く行なうことができる。 Next, the ALPG having the determined architecture is described in HDL. The description of the ALPG in the HDL may be manually performed by a testing engineer, but is called, for example, the above-mentioned “Visual Test”. It can be done efficiently by using the function entry tool.
その後、HDLで記述されたデータを用いてFPGA内にALPGを構築する。なお、任意の論理を構成可能なFPGAは、例えばアルテラ社から130Kゲート規模の1チップLSI(型番EPF10K130E)が提供されているので、それを利用することでALPGを構築することができる。また、HDL記述からFPGA内に論理を構成するための支援ツールとしては、例えばアルテラ社から提供されている「MAX+plusII」があるので、それを利用してコンピュータにより自動的に行なうことができる。 After that, an ALPG is constructed in the FPGA using the data described in the HDL. As an FPGA that can configure arbitrary logic, for example, a one-chip LSI with a 130K gate scale (model number EPF10K130E) is provided by Altera, and an ALPG can be constructed by using it. As a support tool for constructing logic in the FPGA from the HDL description, for example, "MAX + plusII" provided by Altera is available, which can be automatically performed by a computer using this.
次に、図1のテストシステム1におけるプローブカード2によるウエハテスト技術について説明する。
この実施形態では、ウエハテストはウエハバーンイン時に行われる。まず、温度調節機能を有したウエハステージWSに搭載された半導体ウエハW上の個々の半導体チップCHに形成された電極パッドにプローブカード2のニードル6を接触させ、プローブカード2の上方から圧力を加えてプローブカード2をウエハWに押しつけ、各テスト用IC5と個々の半導体チップCHとの電気的接続を行なう。
Next, a wafer test technique using the
In this embodiment, the wafer test is performed at the time of wafer burn-in. First, the
半導体チップCHとテスト用IC5とがそれぞれ電気的に接続されると、制御装置3は、電源電圧の供給を開始する。電源電圧が供給されたテスト用IC5は、HDLで記述されたテスタ構築用データに基づいて制御装置3によって書き込まれたマイクロプログラムに従って動作し所定の順序で対応する半導体ウエハWに対するテストパターンを発生して印加する。このとき、プローブカード2に設けられた複数のテスト用IC5によりすべての半導体チップCHのテストが同時に行なわれ、その結果が制御装置3に送られて制御装置内のメモリに格納される。
When the semiconductor chip CH and the
制御装置3は、入力されたテスト結果に基づいて半導体ウエハの良否マップを作成し、その後の工程( ウエハダイシング工程) において不良品の除去、グレード分けのためのデータを提供する。
The
このようにして、本実施形態のテストシステムにおいては、ウエハ・バーンイン時に半導体ウエハW上に形成されているすべての半導体チップCHを、プローブカード2に設けられた複数のテスト用IC5により一括してテストできるので、テスト時間を大幅に削減でき、製品の開発期間を短縮することができる。このことは、テスト用IC5をマイクロコンピュータデバイスに置き換えた場合にも言える。
As described above, in the test system of the present embodiment, all the semiconductor chips CH formed on the semiconductor wafer W at the time of wafer burn-in are collectively collected by the plurality of
また、FPGAはプログラマブルであるため、テスト用IC5としてFPGAを用いることによって必要なテスタ機能を随時書き換えることができ、容易にテスト手法の変更、追加などを行うことができる。同様なことは、テスト用IC5をマイクロコンピュータデバイスに置き換えた場合にも、内部のRAMやEEPROMなどに格納される制御プログラムを書き変えることで可能となる。
Further, since the FPGA is programmable, a necessary tester function can be rewritten at any time by using the FPGA as the
さらに、半導体チップCH全体のテストが複雑である場合にも、半導体チップCHを複数のブロックに分け、各ブロック毎に最適なALPGをFPGAに構築し直して順番にテストを行なっていくことも可能である。これによって、使用するFPGAの論理規模が小さくてもテスト可能になり、ウエハ上の個々の半導体チップCHに対応したテスト用IC5の実現性が高くなる。
Furthermore, even when the test of the entire semiconductor chip CH is complicated, it is possible to divide the semiconductor chip CH into a plurality of blocks, rebuild the optimal ALPG for each block in the FPGA, and perform the test sequentially. It is. As a result, a test can be performed even if the logic scale of the FPGA used is small, and the feasibility of the
また、仮想テスタによるテストを併用して行なうことによって、テストされる半導体集積回路装置のサンプルを試作する前に、ハードウェアエミュレータなどを用いてシミュレーションによるテストプログラムの評価および論理機能を検証できるので、コンカレントなテスティングが可能となるとともに、仮想テスタで用いたデータをFPGAにテスト回路(ALPG)を構築する際に活用することができ、それにより図1のテストシステムを効率良く構成することが可能となる。 In addition, by performing the test using the virtual tester together, the test program evaluation and the logic function can be verified by simulation using a hardware emulator or the like before the sample of the semiconductor integrated circuit device to be tested is prototyped. Simultaneous testing is possible, and the data used in the virtual tester can be used when constructing a test circuit (ALPG) in an FPGA, thereby enabling the test system in FIG. 1 to be configured efficiently. It becomes.
さらに、テスト用IC5として、本発明者らが別途提案した特許出願(特願平11−122229号)などで開示されているような自己検査機能、自己修復機能などを有した自己検証型FPGAを用いるようにしてもよい。これにより、テスト用IC5が自己テスト自己修復可能な構造となり、不良被爆に強い構造にすることができる。
Further, as the
図4は、本発明を適用したテストシステムの第2の実施形態を示す説明図、図5は、第2の実施形態のテストシステムにおけるプローブカードに形成されたニードルとテスト用ICとの関係を示す説明図、図6は、第2の実施形態のテストシステムにおけるプローブカードを構成するウエハ片の形成例を示す図である。 FIG. 4 is an explanatory view showing a second embodiment of the test system to which the present invention is applied, and FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a needle formed on a probe card and a test IC in the test system of the second embodiment. FIG. 6 is a diagram showing an example of forming a wafer piece constituting a probe card in the test system according to the second embodiment.
第2の実施形態のテストシステム1は、図4に示すように、前記第1の実施形態と同様に、プローブカード2aおよび制御装置3から構成されている。プローブカード2aは固定枠18とテスト用(テスト回路)ICが形成された複数のウエハ片17から構成されている。
As shown in FIG. 4, the
そして、この実施形態においても、図5に示すように、テストされる個々の半導体チップCHに対応して、FPGAあるいはマイクロコンピュータデバイスからなるテスト用IC5aがそれぞれウエハ片17上に直接形成されている。このテスト用IC5aの近傍のウエハ片17の表面には、半導体チップCHの電極パッドと接触するニードル6aが設けられており、ニードル6aも半導体製造プロセスの加工技術を用いてウエハ17上に直接形成されている。
Also in this embodiment, as shown in FIG. 5, test ICs 5a each composed of an FPGA or a microcomputer device are formed directly on the
ニードル6aは、たとえば、シリコンコンタクトと呼ばれる技術によって形成される。シリコンコンタクトは、ナノテクノロジィ加工技術を用いて、シリコンプロセスを使って形成される構造である。このシリコンコンタクトによって形成されたニードル6aは微細な構造を有し、テストされる半導体チップCHの電極パッドとの接触性が向上するのでコンタクト荷重を大幅に小さくでき、ウエハテストをより容易に、かつ確実に行うことができる。 The needle 6a is formed, for example, by a technique called silicon contact. The silicon contact is a structure formed using a silicon process using a nanotechnology processing technology. The needle 6a formed by the silicon contact has a fine structure, and the contact property with the electrode pad of the semiconductor chip CH to be tested is improved, so that the contact load can be significantly reduced, and the wafer test can be performed more easily and It can be done reliably.
ウエハ片17は、図6に示すように、テスト用IC5a(ニードル6aを含む)が形成された半導体ウエハW1を所定の大きさの矩形状に切断し、切断された複数のウエハ片17を、図4に示すように、アルミニウムなどからなる固定枠18に突き合わせて接着固定した構成となっている。
As shown in FIG. 6, the
このプローブカード2aはそのニードル6aがウエハステージWSに搭載された半導体ウエハW上の各半導体チップCHの電極パッドに接触されるようにウエハWと重ね合わされることによって、半導体チップCHとテスト用IC5aとが電気的に接続されて、ウエハテストを行う。
The
また、テスト用IC5aに書換可能な機能を搭載することによってフレキシブルなテスト項目の追加削除が可能になる。テストパターンに関しては、ピン毎にテストパターンを形成するようにテスト回路を構成してパターン圧縮を利用することでテスト用IC5aに書き込む制御プログラムが短くなりかつ書換えも容易となる。このようにすることによって、図4のプローブカード2aを利用してテストする場合、複数のテスト用ICや制御プログラムを作ることなく、制御プログラムの一部の書き直しで複数の半導体チップに対応できるようになり、その応用範囲が拡大する。
In addition, by mounting a rewritable function on the test IC 5a, flexible addition and deletion of test items becomes possible. Concerning the test pattern, a test circuit is formed so as to form a test pattern for each pin, and by using pattern compression, a control program to be written in the test IC 5a is shortened and rewriting is facilitated. By doing so, when testing using the
また、第2の実施形態によれば、複数のウエハ片17によってプローブカード2aを構成することにより、複数の半導体ウエハW1から性能のよい部位のウエハ片17を切り出して、プローブカード2aを構成することができるので、信頼性を大幅に向上できる。また、大口径ウエハのテストを行う際でも、ウエハ片17の数を増やすことによってフレキシブルに対応することができるとともに、テスト用ICを構成するウエハ片17は、テストされる半導体集積回路装置が形成されるウエハWよりも小さな径のウエハ上に形成することができる。
Further, according to the second embodiment, the
さらに、上記説明においては、複数のウエハ片17を組み合わせてプローブカード2aを構成するとしたが、たとえば、図7、図8(a)、(b)に示すように、テストされる半導体ウエハWとは別個の半導体ウエハW1上に、テストされる半導体ウエハWの個々の半導体チップCHに対応した複数のテスト用IC5aを形成し、半導体ウエハW1それ自体をプローブカード2aとして用いるようにしてもよい。
Furthermore, in the above description, the
この場合、テスト用IC5aが形成される半導体ウエハW1のテストされる個々の半導体チップCHの電極パッドと対応する位置にニードル6bが形成される。このニードル6bは、たとえば図8(b)に示すようなバンプBなどによって構成することができる。そして、ウエハテスト時には、図8(a)に示すように、半導体ウエハWの主面とプローブカード4bである半導体ウエハW1の主面とを重ね合わせることによってバンプBからなるニードル6bと半導体チップCHの電極パッドとを接触させる。これにより、使用耐久性を向上させることができる。
In this case, the
第2の実施形態でも、テスト用IC5aとして自己検査機能、自己修復機能などを有した自己検証FPGAを用いるようにすれば、不良被爆に強い構造にすることができる。 Also in the second embodiment, if a self-verifying FPGA having a self-testing function, a self-healing function, and the like is used as the test IC 5a, a structure resistant to defective exposure can be obtained.
また、プローブカード2aに修復不可能なテスト用IC5aがある場合には、修復不可能であることをテスト用IC5aに記録し、該テスト用IC5aに一番近い位置のテスト用ICに代替えテスト機能を自動的に割り付けることにより、テスト用IC5aの歩留まりや故障などに左右されることなく検査を行うことができるテストシステムを実現することができる。
If there is an unrepairable test IC 5a in the
図9(a)は、本発明の第3の実施形態を適用して半導体ウエハに形成されたテスト用ICの配置例を示す図、図9(b)は、第3の実施形態で用いられるプロービングモジュールの説明図、図10は、第3の実施形態によるテスタにおけるテスト測定範囲の説明図である。 FIG. 9A is a diagram showing an example of the arrangement of test ICs formed on a semiconductor wafer by applying the third embodiment of the present invention, and FIG. 9B is used in the third embodiment. FIG. 10 is an explanatory diagram of a probing module, and FIG. 10 is an explanatory diagram of a test measurement range in a tester according to the third embodiment.
本実施形態においては、テストシステム1が、半導体ウエハに形成されたテスト用IC5bと、プロービングモジュール19および電源供給装置3aから構成されている。テスト用IC5bは、図9(a)に示すように、テスト用IC(テスト回路)5bが形成されるチップが、製品となる半導体チップCHが作り込まれる半導体ウエハと同一の半導体ウエハW上の適当な位置に所定の間隔で配置されている。
In the present embodiment, the
そして、このように同一のウエハ上に形成されたテスト用IC5bにより、そのテスト用IC5b周辺の半導体チップCHのテストを行なうようにされる。たとえば、図10に示すように、テスト用IC5bの周りの8個の半導体チップ、またはそれら8つの半導体チップとそれらを囲む16個の半導体チップとをあわせた24個の半導体チップCHを1度にテストするように構成される。
The
本実施形態では、これらのテストされる半導体チップCHとテスト用IC5bとの接続が、図9(b)に示すプロービングモジュール19により行われる。プロービングモジュール19には配線が施されており、表面にはニードルが設けられている。そして、ニードルを半導体ウエハに形成された半導体チップCHの電極パッドおよびテスト用IC5bの電極パッドに接触させ、プロービングモジュール19の配線を介して個々の半導体チップCHとテスト用IC5bとの接続を行う。
In the present embodiment, the connection between the semiconductor chip CH to be tested and the
また、電源供給装置3aからプロービングモジュール19を介してウエハW上のテスト用IC5bおよびその周辺の被テスト半導体チップに電源電圧が供給されることによってウエハテストが開始される。電源供給装置3aから電源電圧が印加されると、テスト用IC5bから測定される個々の半導体チップCHにテスト信号が出力されるとともに、テストされる半導体チップCHの数や、ケルビン回路を通して測定されたアナログ回路の配置による電圧ドロップなどが、各半導体チップCHの情報として記憶される。これに基づいて自動的にテスト項目が逐次実行されることになる。
In addition, a wafer test is started by supplying a power supply voltage from the
このテストの実行の結果、各半導体チップCHから出力された信号はテスト用IC5bに供給され、テスト用IC5b内部のメモリに記憶されたデータもしくはテスト用IC5が生成した期待値データと比較され良品か不良品かが判定される。不良品の場合、当該不良品の半導体チップCHを外観で判別できるようにテスト用IC5bに対して加工が行なわれる。
As a result of execution of this test, the signal output from each semiconductor chip CH is supplied to the
この外観上での判別のための加工としては、たとえば、不良品の半導体チップCHにおける一部のアルミニウム配線またはポリシリコン配線などに過電流を流すことによって切断したり、ツェナーザップに電流を流すことによって生じる高熱を利用して、その周辺に予め塗布されている熱変性発色剤の色を変化させるなどの方法が有効である。このようにして、プロービィングモジュールによってウエハ上のチップに電源電圧を印加するだけでテストが終了し、その結果、不良と判定された半導体チップCHは外観上不良であることが分かるような目印が付されるため、容易に判別可能とすることができる。 Examples of the processing for discrimination on the external appearance include cutting by passing an overcurrent through a part of the aluminum wiring or polysilicon wiring in the defective semiconductor chip CH or flowing a current through a zener zap. It is effective to use the high heat generated by the heat treatment to change the color of the heat-modified color former applied beforehand to the surroundings. In this manner, the test is completed only by applying the power supply voltage to the chips on the wafer by the probing module, and as a result, the semiconductor chip CH determined to be defective can be recognized as a defective in appearance. Can be easily distinguished.
このように、第3の実施形態では、半導体ウエハWにテスト用IC5bを形成することにより、プローブカード側の構成を簡略することができ、テスト装置のコストならびにスペースを大幅に少なくすることができる。しかも、製品となる半導体チップCHと同じプロセスによってテスト用IC5bが製造されるので、回路規模すなわち面積を低減でき、半導体ウエハWのオーバヘッドを大幅に低減することができる。つまり、従来のテスタは、テストしようとする半導体集積回路装置よりも集積度が低い1世代あるいは2世代前のプロセス技術で製造された半導体集積回路装置を用いて構成されるため、回路規模が大きくならざるを得なかったが、本実施形態を適用すると最新のプロセス技術でテスト用IC5bを形成できるので、テスト装置の回路規模を大幅に低減することができるようになる。
As described above, in the third embodiment, by forming the
また、従来のテスト装置ではプローブカードとテスタ本体とを接続する長い信号用配線(ケーブル)が必要であったが、本実施形態ではそのような信号配線が不要となるとともに、テスト用IC5bとテストされる半導体チップとの距離が短いため配線浮遊容量が最小となり、高速でのクロック実動作テストなどを安定して行うことができ、高周波用半導体集積回路装置のテストシステムに適用するとその優位性がより一層発揮できる。
Further, in the conventional test apparatus, a long signal wiring (cable) for connecting the probe card and the tester main body was required. In the present embodiment, such a signal wiring is not required, and the
さらに、本実施形態を適用すると、半導体ウエハWの状態でエージング(バーンインとも呼ばれる)を行ないつつ各チップのテストを行うことができるので、半導体集積回路装置の開発開始から出荷までの期間を大幅に短縮することができる。 Further, when the present embodiment is applied, each chip can be tested while performing aging (also called burn-in) in the state of the semiconductor wafer W, so that the period from the start of development of the semiconductor integrated circuit device to shipment is greatly reduced. Can be shortened.
以下、本実施形態の有用性を、本実施形態のテスト方式を適用した場合における半導体集積回路装置の開発開始から出荷までのプロセスと、従来のテスタを用いた場合における半導体集積回路装置の開発開始から出荷までのプロセスと比較して説明する。図18は、従来のテスタを用いた場合における半導体集積回路装置の開発開始から出荷までのプロセスを示す。また、図19は、本実施形態のテスト方式を適用した場合における半導体集積回路装置の開発開始から出荷までのプロセスを示す。 Hereinafter, the usefulness of the present embodiment will be described in terms of the process from the start of development of a semiconductor integrated circuit device to shipment when the test method of the present embodiment is applied, and the development of a semiconductor integrated circuit device when a conventional tester is used. A description will be given in comparison with the process from to shipping. FIG. 18 shows a process from the start of development of a semiconductor integrated circuit device to shipment when a conventional tester is used. FIG. 19 shows a process from the start of development to shipment of a semiconductor integrated circuit device when the test method of the present embodiment is applied.
図18に示すように、従来の半導体集積回路装置の開発は、先ず開発しようとする半導体集積回路の論理機能の設計を行なう(ステップS11)。この論理機能設計は、一般にはHDLを用いて行なわれる。なお、HDL記述に関しては、状態遷移図やフローチャートから自動的にHDL記述文を作成する支援ツール(プログラム)がEDAベンダから提供されているので、それを利用することで効率良く行なうことができる。また、HDL記述された設計データは、テスト・ベクタと呼ばれるテストパターンを発生する検証用プログラムにより、動作が適切であるか検証する仮想テストが行なわれる。仮想テストによって不具合が見つかった場合には、HDL記述文を修正する。 As shown in FIG. 18, in developing a conventional semiconductor integrated circuit device, first, a logic function of a semiconductor integrated circuit to be developed is designed (step S11). This logic function design is generally performed using HDL. Note that since the EDA vendor provides a support tool (program) for automatically creating an HDL description from a state transition diagram or a flowchart, the HDL description can be efficiently performed. The design data described in the HDL is subjected to a virtual test for verifying whether the operation is appropriate by a verification program for generating a test pattern called a test vector. When a defect is found by the virtual test, the HDL description is corrected.
次に、ステップS11で設計したデータに基づいて論理ゲートレベルの回路設計を行なう(ステップS12)。具体的には、所望の機能を有する回路を構成する論理ゲートやフリップフロップのようなセルを設計する。そして、この設計データに基づいて、論理合成を行ない、各論理ゲートおよびセル間の接続情報をネットリストの形式で記述した設計データを作成する(ステップS13)。なお、ゲートアレイなどのように、既に論理ゲートの回路設計がなされているLSI上に所望の論理機能を構成する場合には、ステップS12の回路設計は省略することができる。また、ここでも、HDL記述された設計データを論理ゲートレベルの設計データに変換しそれを合成する論理合成ツールと呼ばれるプログラムがEDAベンダより提供されているので、それを利用して行なうことができる。また、生成された論理ゲートレベルの設計データは、再びテスト・ベクタ(仮想テスタ)により検証される。仮想テスタによって不具合が見つかった場合には、論理ゲートレベルの設計データを修正する。 Next, a circuit is designed at the logic gate level based on the data designed in step S11 (step S12). Specifically, cells such as logic gates and flip-flops that constitute a circuit having a desired function are designed. Then, based on the design data, logic synthesis is performed to create design data in which connection information between each logic gate and cell is described in the form of a netlist (step S13). When a desired logic function is configured on an LSI for which a logic gate circuit has already been designed, such as a gate array, the circuit design in step S12 can be omitted. Also in this case, a program called a logic synthesis tool for converting design data described in HDL into design data at a logic gate level and synthesizing the design data is provided by the EDA vendor. . The generated logic gate level design data is verified again by a test vector (virtual tester). If a defect is found by the virtual tester, the design data at the logic gate level is corrected.
次に、ネットリスト形式で記述された上記論理ゲートレベルの設計データに基づいて、自動レイアウト・ツールと呼ばれるプログラムにより素子レベルのレイアウト・データを生成する(ステップS14)。このような自動レイアウト・ツールも、複数のEDAベンダにより提供されている。それから、ウエハ上でのチップのレイアウトを決定する(ステップS15)。そして、決定されたレイアウト・データに基づいてアートワークによりマスクパターン・データを生成し、このデータに基づいてマスクを作成する(ステップS16)。 Next, based on the logic gate level design data described in the netlist format, element level layout data is generated by a program called an automatic layout tool (step S14). Such automatic layout tools are also provided by several EDA vendors. Then, the layout of the chips on the wafer is determined (step S15). Then, mask pattern data is generated by artwork based on the determined layout data, and a mask is created based on the data (step S16).
その後、前工程により半導体ウェハ上に拡散処理や配線パターン形成などの処理を行なって半導体集積回路が形成される(ステップS17)。それから、テスタから延長されているケーブルの先端のプローブをウエハ上の各チップの電極パッドに接触させて、テストパターンを入力して出力を観測するプローブテストが行なわれる(ステップS18)。そして、プローブテストが終わるとウエハを各チップに分割するダイシングが行なわれる(ステップS19)。 After that, a semiconductor integrated circuit is formed by performing processing such as diffusion processing and wiring pattern formation on the semiconductor wafer in the previous process (step S17). Then, a probe test is performed in which the probe at the tip of the cable extended from the tester is brought into contact with the electrode pad of each chip on the wafer, and a test pattern is input and the output is observed (step S18). When the probe test is completed, dicing for dividing the wafer into chips is performed (step S19).
分割されたチップは樹脂などの封止材によってパッケージに封入される(ステップS20)。このとき、ステップS18のプローブテストで不良と判定されたチップは予め除去される。それから、パッケージ状態の半導体集積回路装置は、エージング(もしくはパーンイン)装置により高温下におかれてから、パッケージ状態で再びテスタによるテストが行なわれる(ステップS21,S22)。このときのテスト内容は、ステップS18で行なわれたプローブテストの内容とほぼ同じである。そして、このテストで不良と判定されたものにはパッケージ表面にマーキングが付され(ステップS23)、選別工程で除去されて良品のみが梱包されて出荷される(ステップS24)。 The divided chips are sealed in a package with a sealing material such as a resin (Step S20). At this time, the chips determined to be defective in the probe test in step S18 are removed in advance. Then, the semiconductor integrated circuit device in a package state is subjected to a high temperature by an aging (or pan-in) device, and is again subjected to a test by a tester in the package state (steps S21 and S22). The test content at this time is almost the same as the content of the probe test performed in step S18. Then, those which are determined to be defective in this test are marked on the package surface (step S23), removed in the sorting step, and only non-defective products are packed and shipped (step S24).
図19には、前記実施形態のテスト方式を適用した場合における半導体集積回路装置の開発開始から出荷までのプロセスすなわち本発明に係る半導体集積回路装置の製造方法の手順を示す。図18と比較すると明らかなように、ステップS11〜S14は従来と同じである。 FIG. 19 shows a process from the start of development of a semiconductor integrated circuit device to shipment when the test method of the embodiment is applied, that is, a procedure of a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. As is apparent from comparison with FIG. 18, steps S11 to S14 are the same as those in the related art.
ただし、本発明のプロセスでは、開発しようとする半導体集積回路装置の機能設計(ステップS11)、回路設計(ステップS12)、論理合成(ステップS13)および自動レイアウト(ステップS14)と並行して、ステップS11およびステップS12で行なわれる仮想テストで用いられたデータ(テスタIP)を利用して、開発中の半導体集積回路装置のテストに必要な機能の決定すなわちテスタ機能の最適化を行なう(ステップS31)。 However, in the process of the present invention, step design is performed in parallel with the function design (step S11), circuit design (step S12), logic synthesis (step S13), and automatic layout (step S14) of the semiconductor integrated circuit device to be developed. Using the data (tester IP) used in the virtual test performed in S11 and step S12, the function necessary for testing the semiconductor integrated circuit device under development is determined, that is, the tester function is optimized (step S31). .
そして、前記実施形態で説明したように、このテスタ機能をHDLで記述する(ステップS32)。それから、開発しようとする半導体集積回路装置と同様に、論理合成ツールを用いてHDL記述からテスト回路(ALPG)の論理合成を行なって論理ゲートレベルの設計データに変換する(ステップS33)。そして、生成された論理ゲートレベルの設計データに基づいて、自動レイアウト・ツールにより素子レベルのレイアウト・データを生成する(ステップS34)。 Then, as described in the above embodiment, this tester function is described in HDL (step S32). Then, similarly to the semiconductor integrated circuit device to be developed, the logic synthesis of the test circuit (ALPG) is performed from the HDL description using a logic synthesis tool to convert the data into logic gate level design data (step S33). Then, based on the generated logic gate level design data, the automatic layout tool generates element level layout data (step S34).
このようにして、テスト回路のレイアウト・データが生成されると、本発明では、このテスト回路をモジュールとしてウエハ上に形成すべく、ウエハ上に開発した半導体チップとテスト回路モジュールとを所定の配置で並べたチップレイアウトを決定する(ステップS15’)。このとき、後述のようにテスト回路モジュールは、テストされる半導体チップと1対1ではなく、1対8や1対24のような割合で配置される。 In this manner, when the layout data of the test circuit is generated, in the present invention, in order to form this test circuit as a module on a wafer, the semiconductor chip developed on the wafer and the test circuit module are arranged in a predetermined arrangement. Is determined (step S15 '). At this time, the test circuit modules are arranged not in one-to-one but in a ratio such as one-to-eight or one-to-four, as will be described later.
そして、決定されたレイアウト・データに基づいてアートワークによりテスト回路モジュールを含んだ形でマスクパターン・データを生成し、このデータに基づいてマスクを作成する(ステップS16’)。 Then, based on the determined layout data, mask pattern data is generated by the artwork including the test circuit module, and a mask is created based on the data (step S16 ').
その後、前工程により半導体ウェハ上に拡散処理や配線パターン形成などの処理を行なって半導体集積回路およびテスト回路モジュールが形成される(ステップS17)。それから、本発明のプロセスでは、電源を供給するとともにテスト回路モジュールと半導体チップとを接続するためのプローブカードもしくはプロービングモジュールをウエハ上のテスト回路モジュールと半導体チップの電極パッドに接触させて、ウエハ上でテスト回路モジュールによる半導体チップのテストを自動的に行なわせる(ステップS18’)。しかも、この実施例では、このウエハテストをエージング装置内で行なうようにしている。 After that, a process such as a diffusion process or a wiring pattern formation is performed on the semiconductor wafer in the previous process to form a semiconductor integrated circuit and a test circuit module (Step S17). Then, in the process of the present invention, a probe card or a probing module for supplying power and connecting the test circuit module and the semiconductor chip is brought into contact with the test circuit module on the wafer and the electrode pads of the semiconductor chip, and the process is performed on the wafer. Then, the test of the semiconductor chip by the test circuit module is automatically performed (step S18 '). Moreover, in this embodiment, the wafer test is performed in an aging device.
そして、テストが終わるとウエハを各チップに分割するダイシングが行なわれる(ステップS19)。その後、分割されたチップは樹脂などの封止材によってパッケージに封入される(ステップS20)。このとき、ステップS18のプローブテストで不良と判定されたチップは除去される。それから、パッケージ状態の半導体集積回路装置は、テスタによるテストが行なわれる(ステップS22’)。このときのテストは、ステップS18’で行なわれなかったDCテストのような簡単なテストのみである。そして、このテストで不良と判定されたものにはパッケージ表面にマーキングが付され(ステップS23)、選別工程で除去されて良品のみが梱包されて出荷される(ステップS24)。ウエハ上のテスト回路モジュールがDCテスト機能をも有する場合には、ステップS22’でのテスタによるテストを省略することも可能である。 When the test is completed, dicing is performed to divide the wafer into chips (step S19). Thereafter, the divided chips are sealed in a package with a sealing material such as resin (Step S20). At this time, the chip determined to be defective in the probe test in step S18 is removed. Then, the test of the packaged semiconductor integrated circuit device is performed by the tester (step S22 '). The test at this time is only a simple test such as the DC test not performed in step S18 '. Then, those which are determined to be defective in this test are marked on the package surface (step S23), removed in the sorting step, and only non-defective products are packed and shipped (step S24). When the test circuit module on the wafer also has a DC test function, the test by the tester in step S22 'can be omitted.
以上のように、本発明のプロセスでは、従来はウエハ状態とパッケージ状態でそれぞれ行なわれていたテストを1回で済ませることができるため、機能設計から製品出荷までの開発期間を短縮することができる。しかも、パッケージテストで不良が発見されて設計変更が必要になった場合には、従来のプロセスではウエハテストとパッケージテストを再度行なう必要があるため、TATが非常に長くなってしまうが、本発明のプロセスでは設計変更があってもテストはウエハテストのみで良いためTATも大幅に短縮される。 As described above, in the process of the present invention, since the tests conventionally performed in the wafer state and the package state can be completed only once, the development period from functional design to product shipment can be shortened. . In addition, when a defect is found in the package test and the design needs to be changed, the TAT becomes very long because the wafer test and the package test need to be performed again in the conventional process. In the above process, even if there is a design change, only a wafer test is required for the test, so that the TAT is greatly reduced.
さらに、この第3の実施形態においては、テストされる半導体チップが形成される半導体ウエハWにテスト回路モジュール5bを形成し、プロービングモジュール19によってテスト回路モジュール5bと半導体チップCHとを接続する構成としたが、たとえば、図11に示すような半導体ウエハW上のチップCH間のスクライブエリアSAに、テスト回路モジュール5bと半導体チップCHとを接続するテスト用配線を形成するようにしてもよい。
Further, in the third embodiment, the
ところで、スクライブエリアSAにテスト用配線を形成した場合、スクライブエリアSAに沿ってダイシングにより各半導体チップCHをばらばらに切断するときに、スクライブエリアSAの中心線よりもずっと外側に沿って延設されている配線は切断されずに残ってしまうおそれがある。そして、このように切断されずに残っている配線があるとそれがアンテナの役割を果たして電磁ノイズを拾ってしまい、チップの電極パッドから内部回路にノイズが入り易くなることが予想される。 By the way, when the test wiring is formed in the scribe area SA, when dicing the semiconductor chips CH by dicing along the scribe area SA, the semiconductor chips CH are extended far outside the center line of the scribe area SA. The remaining wiring may remain without being cut. If there is any remaining wiring that is not cut in this way, it plays the role of an antenna and picks up electromagnetic noise, and it is expected that noise will easily enter the internal circuit from the electrode pad of the chip.
図12および図13には、そのようなスクライブエリアSAの残留配線による影響を少なくするための工夫された構成が示されている。このうち、図12は、1層配線によって形成されたテスト用配線Hに適用して有効なレイアウト例を示し、図13は、2層配線によって形成されたテスト用配線Hに適用して有効なレイアウト例を示す。 FIGS. 12 and 13 show a devised configuration for reducing the influence of the residual wiring in the scribe area SA. 12 shows an example of a layout that is effective when applied to a test wiring H formed by a single-layer wiring, and FIG. 13 is an effective layout that is applied to a test wiring H that is formed by a two-layer wiring. 2 shows a layout example.
図12、図13に示すように、テスト用配線Hは、スクライブエリアSAの中心線であるスクライブラインSLを何度もまたぐように蛇行させて配設されている。これによって、半導体チップCHのダイシング時に必ずテスト用配線Hが切断され、しかもチップの電極パッドPADからスクライブエリアSAへ延びる残留配線の長さlcは、スクライブエリアSAの中心線までの距離と等しくなるようになっており、最短の長さで残るように切断が行われる。 As shown in FIGS. 12 and 13, the test wiring H is arranged so as to meander over the scribe line SL, which is the center line of the scribe area SA, many times. As a result, the test wiring H is always cut when dicing the semiconductor chip CH, and the length lc of the residual wiring extending from the electrode pad PAD of the chip to the scribe area SA is equal to the distance from the center line of the scribe area SA. And the cut is made to remain in the shortest length.
図20および図21には、1つのテスト回路モジュールによってその周りの8個の半導体チップCHのテストを行なうようにする場合に、比較的効率の良い配線接続方式を示す。このうち図20は1層配線によってテスト用配線Hを構成する場合を示している。図20において、5bはテスト回路モジュールであり、CH1,CH2,CH3は周りの8個の半導体チップのうち3個を示している。
FIGS. 20 and 21 show a relatively efficient wiring connection method when eight semiconductor chips CH around the test circuit module are tested by one test circuit module. FIG. 20 shows a case where the test wiring H is formed by a single-layer wiring. In FIG. 20,
図20は、テスト回路モジュール5bの4辺をそれぞれ2分割して、右上隅の半辺X2,Y1には、隣接するチップCH1の右側半分の周辺に設けられている全電極パッドと、チップCH2の周辺のすべてに設けられている全電極パッドと、チップCH3の周辺の左側半分に設けられている全電極パッドとに接続される端子を設け、スクライブエリアSA1,SA2,SA3,SA4を利用してそれらの端子とチップCH1,CH2,CH3の上記選択した電極パッドとを接続するテスト用配線を形成することを表わしている。テスト回路モジュール5bの4辺に設けられる端子のうち電源電圧の供給を受ける端子以外は電極パッドである必要はなく、スクライブエリアSA1,SA2,SA3,SA4に形成されるテスト用配線の一端が接続される仮想的な端子とされる。従って、テスト回路モジュール5bの4辺には、テストされる半導体チップよりも端子を密に配置することができる。
FIG. 20 shows that each of the four sides of the
上記チップCH1,CH2,CH3以外の図示しない5個のチップに関しても同様にして、テスト回路モジュール5bの3つの角部の半辺Y2,X3;X4,Y3;Y4,X1に、それぞれ隣接する3つのチップの上記と同様な部位の電極パッドと接続される端子を設けてスクライブエリアに形成したテスト用配線で接続を行なうようにする。これによって、比較的短い長さのテスト用配線で1つのテスト回路モジュールとその周りの8個の半導体チップとの接続を行なうことができる。
Similarly, five chips (not shown) other than the chips CH1, CH2, and CH3 are respectively adjacent to the half sides Y2, X3; X4, Y3; Y4, and X1 of the three corners of the
ところで、図20のような接続方式を採用すると、チップCH1とCH3の対向する角を結ぶ対角線DLの部分で最もテスト用配線が密となる。したがって、この対角線DLの部分の幅の中に、ここを通したいすべての配線が許容されたピッチで入るかどうかを計算して、入りきらない場合には図21のような2層配線方式を選択してやれば良い。 By the way, if the connection method as shown in FIG. 20 is adopted, the test wiring becomes densest at the diagonal line DL connecting the opposing corners of the chips CH1 and CH3. Therefore, it is calculated whether or not all the wirings to pass therethrough are within the width of the diagonal line DL at an allowable pitch. Just choose.
図21において、5bはテスト回路モジュールであり、CH1〜CH8は周りの8個の半導体チップ、H1〜H4はテスト回路モジュール5bと半導体チップCH1〜CH8とを接続するテスト用配線、A〜Dは電極パッドを表わしている。なお、同一符号が付された電極パッドは同一のテスト用配線に接続されることを意味している。図21では図示の都合上、テスト用配線H1〜H4が各チップの周辺に沿って延びるように表わされているが、実際のレイアウトではスクライブエリアSAに配置される。
In FIG. 21, 5b is a test circuit module, CH1 to CH8 are eight surrounding semiconductor chips, H1 to H4 are test wirings for connecting the
図21においては、スクライブエリアSAに配設されるテスト用配線が、それぞれ3本の歯部分とそれらと直交し一端にてそれらを結合する結合部とからなる4個のフォーク状配線体H1,H2,H3,H4から構成されている。そして、これら4つのフォーク状配線体H1,H2,H3,H4は、それぞれの歯部分が互いに90゜異なる4つの方向からチップマトリックスのスクライブエリアSAに進入して対向する配線体同士は互いの歯が噛み合うように配置され、各チップCH1〜CH8はこれらのフォーク状配線体H1,H2,H3,H4のいずれかの歯部分によって4つの辺が囲まれるように配置されている。そして、各チップCH1〜CH8とテスト回路モジュール5bの電極パッドA,B,C,Dは、その辺に沿って配設された上記フォーク状配線体H1,H2,H3,H4の歯部分の配線に接続される。
In FIG. 21, the test wirings arranged in the scribe area SA are each composed of four fork-shaped wiring bodies H1, H3 each having three tooth portions and a connecting portion orthogonal to them and connecting them at one end. H2, H3, and H4. These four fork-shaped wiring bodies H1, H2, H3, and H4 have their respective tooth portions entering the scribe area SA of the chip matrix from four directions different from each other by 90 °. Are arranged so as to mesh with each other, and each of the chips CH1 to CH8 is arranged such that four sides are surrounded by any tooth portion of these forked wiring bodies H1, H2, H3, H4. The chips CH1 to CH8 and the electrode pads A, B, C, D of the
また、4つのフォーク状配線体H1,H2,H3,H4は、各歯部分が並行するもの同士がそれぞれ同一の層の配線で形成され、直交するもの同士は異なる層の配線によって形成される。具体的には、フォーク状配線体H1とH3は1層目の配線で、H2,H4は2層目の配線で形成されている。これによって、互いに交差する部分で電気的に絶縁された状態となる。 In the four forked wiring bodies H1, H2, H3, and H4, those having respective tooth portions in parallel are formed by wiring of the same layer, and those having orthogonal portions are formed by wiring of different layers. Specifically, the forked wiring bodies H1 and H3 are formed by first-layer wirings, and H2 and H4 are formed by second-layer wirings. As a result, the portions that cross each other are electrically insulated.
このようにフォーク状配線体H1,H2,H3,H4によりテスト回路モジュール5bとその周りの8個の半導体チップCH1〜CH8との接続を行なうことによって、配線の本数を減らすことができ、比較的幅の狭いスクライブラインを利用した接続が可能となる。ただし、図21の接続方式はバス方式であり、1つの配線に複数のチップが接続されることとなるので、テスト回路モジュール5bから各半導体チップCH1〜CH8に対してチップ選択信号を送って、ある時間帯にはいずれか1つのチップがテスト回路モジュール5bと接続されるようにして、時分割方式で順番にテストを行なっていくような制御を行なう必要がある。
As described above, by connecting the
図22は、1つのテスト回路モジュール5bでその周りの24個の半導体チップCH1〜CH24のテストを行なうようにした実施形態において、テスト回路モジュール5bとその周りの半導体チップCH1〜CH24とを接続する場合に、最も効率の良いと考えられる配線接続方式を示す。この方式は、図21の方式の規模を大きくしただけのものであり、基本的な構成の仕方は同じである。すなわち、図21の方式と同様に、テスト回路モジュール5bとその周りの24個の半導体チップCH1〜CH24との接続は、4つのフォーク状配線体H1,H2,H3,H4によって行なわれる。図21の方式との相違点は、各フォーク状配線体H1,H2,H3,H4に、3本ではなく5本ずつ歯部分が設けられている点にある。この実施例においても、各チップCH1〜CH24とテスト回路モジュール5bの電極パッドA,B,C,Dは、その辺に沿って配設された上記フォーク状配線体H1,H2,H3,H4の歯部分の配線に接続される。
FIG. 22 shows an embodiment in which one
テスト回路モジュールとテストされる半導体チップのウエハ上でのレイアウトは、図10および図11に示した例に限定されるものでなく、例えば図14に示すように、半導体ウエハWの中央部に複数のテスト回路モジュール5c〜5eをまとめて配置し、そこから各チップCHにテスト用配線を延設したり、前述したプロービングモジュールなどによって半導体ウエハW上のテスト回路モジュール5c〜5eと半導体チップCHとを接続してテストするようにしてもよい。 The layout of the test circuit module and the semiconductor chips to be tested on the wafer is not limited to the examples shown in FIGS. 10 and 11. For example, as shown in FIG. Test circuit modules 5c to 5e are collectively arranged, a test wiring is extended from each chip CH therefrom, or the test circuit modules 5c to 5e on the semiconductor wafer W and the semiconductor chips CH May be connected and tested.
これらテスト回路モジュール5c〜5eは、同一の機能を有していても良いが、それぞれ専用の機能を持たせ、たとえば、アナログ専用のテストモジュールや、デジタル専用のテストモジュールなどとすることも可能である。このようにして、専用のテスト機能を有する複数のテストIC5c〜5eをウエハ上に設けることにより、より高精度なテストを行うことができる。さらに、高周波専用のテスト機能なども取り込めるので、自由度の大きなテストが可能となる。 The test circuit modules 5c to 5e may have the same functions, but may have dedicated functions, for example, analog test modules or digital test modules. is there. By providing a plurality of test ICs 5c to 5e having a dedicated test function on a wafer in this manner, a more accurate test can be performed. Further, since a test function dedicated to high frequency can be taken in, a test with a large degree of freedom can be performed.
また、テスト回路モジュール5fを4つに分割し、図15に示すように、それぞれを半導体チップCHの4つの周辺部に配置するようにしてもよい。たとえば、図15に示す中央の半導体チップCH1の周辺部には、該半導体チップCH1をテストするテスト回路モジュール5f(網掛けにより示した領域)と、半導体チップCH1の周辺部近傍に位置する他の半導体チップCHをテストするテスト回路モジュール5f(白抜きの領域)とが配置されることになる。この場合、比較的幅の狭いスクライブエリアに電極パッドを設けるのは困難になるので、半導体ウエハWの周縁部の空き領域に電極パッドを形成し、その電極パッドからスクライブエリアに形成された配線もしくは半導体チップの上方の最終保護膜の表面にPIQ(ポリイミド絶縁膜)などの絶縁性合成樹脂膜を形成しその上に形成された配線を介して各テスト回路モジュール5fに対する電源の供給が行われるように構成すると良い。
In addition, the
このように構成した場合には、テスト回路モジュール5fをそれぞれの半導体チップCHに対して均等に配置できるとともに、テスト機能毎に最適な位置すなわちテスト信号が入力される電極パッドに最も近い辺にそのテスト信号を発生するテスト機能部を配置するようなことができる。また、テスト回路モジュール5fは、テスト終了後、ダイシングにより切断されるので半導体チップCHには何ら電気的な影響を与えることがない。
In such a configuration, the
さらに、図16に示すように、テストされる半導体ウエハWとは別個の半導体ウエハW1に構成されたプローブカード2b側に、テスト回路モジュール5gを所定の間隔で配設し、1つのテスト回路モジュール5gによってそれに対応する半導体ウエハW上の複数の半導体チップCHをテストするようにしてもよい。プローブカード2bにおいて、ハッチングが付されているのがテスト回路モジュールであり、それ以外はバンプと配線が形成された領域である。また、図16において、○印は1つのテスト回路モジュール5gがテスト対象としてカバーする範囲を示している。
Further, as shown in FIG. 16, test circuit modules 5g are arranged at predetermined intervals on the
図16には、1つのテスト回路モジュール5gによって対向するチップとその周りのチップの計9個の半導体チップCHのテストをカバーする例が示されている。この場合、半導体ウエハW1には、図17(b)に示すように、バンプBからなるニードル6bを設ける。そして、ウエハテスト時には、図17(a)に示すように、半導体ウエハWの半導体チップが形成された主面の上に、プローブカード2bである半導体ウエハW1のテスト回路モジュール5gが形成された主面を重ね合わせることによって、バンプBからなるニードル6bと半導体チップCHの電極パッドとを接触させるようにする。これにより、使用耐久性を向上させることができる。なお、図17(b)は、図17(a)の符号Aの部分を拡大して示した部分拡大図である。
FIG. 16 shows an example in which a single test circuit module 5g covers the test of a total of nine semiconductor chips CH of an opposing chip and surrounding chips. In this case, as shown in FIG. 17B,
図23には、前記テスト回路によるテストが終了し、ウエハから切り出された半導体チップの実装構造の例を示す。このうち、(a)は一般的な1チップ1パッケージのもの、(b)〜(d)は1つのパッケージに複数のチップを封止した構造のもの、(e),(f)はセラミックなどの基板上にフェースダウン方式で実装されたチップを樹脂RSでモールドした構造のものである。図23において、CHは半導体チップ、PGは樹脂などからなるパッケージ、BPは半導体チップCHの電極パッドに設けられたバンプ、LDは半導体チップCHの電極パッドにバンプBPを介して電気的に接続されたリード端子である。 FIG. 23 shows an example of a mounting structure of a semiconductor chip cut out from a wafer after the test by the test circuit is completed. Among them, (a) is a general one-chip one-package type, (b) to (d) are ones in which a plurality of chips are sealed in one package, and (e) and (f) are ceramics and the like. This is a structure in which a chip mounted in a face-down manner on a substrate is molded with a resin RS. In FIG. 23, CH is a semiconductor chip, PG is a package made of resin or the like, BP is a bump provided on an electrode pad of the semiconductor chip CH, and LD is electrically connected to an electrode pad of the semiconductor chip CH via the bump BP. Lead terminals.
上記構造のうち、図23(a)のものは従来のテスタによるテストが可能であるが、(b)〜(d)のものはパッケージ内に2個以上のチップがあるので、テスタでテストする場合にはテスタからみてそれぞれのチップが独立したチップとして存在していないと、つまり別々にテストできる構成になっていないとテストパターンは非常に複雑になり、テストプログラムの開発およびテスト実行時間がかなり長くなってしまう。特に、(b),(f)の構造では、上のチップCH2のテストは下のチップCH1を介して行なわなくてはならないので、別々のテストは不可能である。また、(e)の構造もチップの電極パッドが露出していないため実装後のテストは困難である。 Of the above structures, the one shown in FIG. 23A can be tested by a conventional tester, but the one shown in FIGS. 23B to 23D is tested by a tester because there are two or more chips in the package. In this case, the test pattern becomes very complicated unless each chip exists as an independent chip from the viewpoint of the tester, that is, if it is not configured to be able to be tested separately, the test program development and test execution time are considerably long. It will be long. In particular, in the structures of (b) and (f), since the test of the upper chip CH2 must be performed via the lower chip CH1, separate tests are impossible. Also, the test after mounting is difficult because the electrode pad of the chip is not exposed in the structure of (e).
従って、図23(b)〜(f)のような実装構造を有する半導体チップに関しては、前記実施例のようなウエハ段階で行なうテスト方式を採用した方が、従来のテスタを用いるテストに比べてはるかにテストプログラムが簡単になるとともにテスト実行時間も短縮される。 Therefore, with respect to a semiconductor chip having a mounting structure as shown in FIGS. 23 (b) to 23 (f), the test method performed at the wafer stage as in the above-described embodiment is adopted as compared with a test using a conventional tester. Much easier test programs and shorter test execution times.
次に、テストされる半導体チップが論理集積回路(ロジックIC)である場合に、FPGA内に構築されてテストパターンを発生するテスト回路としてのALPGの具体例を、図24〜図27を用いて説明する。これらのうち、図24は、所定のアルゴリズムに従って、シェアードリソース方式で半導体チップの複数の入力端子に対するテスト信号を共通の制御回路の制御下で生成するALPG全体の概略構成およびシーケンス制御回路の具体例を示す。 Next, when the semiconductor chip to be tested is a logic integrated circuit (logic IC), a specific example of an ALPG as a test circuit constructed in an FPGA to generate a test pattern will be described with reference to FIGS. explain. Among them, FIG. 24 shows a schematic configuration of an entire ALPG for generating test signals for a plurality of input terminals of a semiconductor chip under the control of a common control circuit in a shared resource system according to a predetermined algorithm, and a specific example of a sequence control circuit. Is shown.
図24のALPGは、ALPG全体をシーケンシャルに制御するシーケンス制御回路400と、シーケンス制御回路400からの制御信号を受けてテスト信号を生成するとともにテストされる論理回路(半導体チップ)からの出力信号を受けて期待値と比較して良否の判定信号を出力するドライバ/コンパレータブロック300と、ALPGと外部の制御装置との間のインタフェースを行なうインタフェース回路210とから構成されている。ドライバ/コンパレータブロック300は図25にその具体例が、またインタフェース回路210は図27にその具体例が示される。
The ALPG shown in FIG. 24 includes a
上記各回路のうちシーケンス制御回路400は、図24に示されているように、所定のテストパターン生成アルゴリズムに従って記述された複数のマイクロ命令群からなるマイクロプログラムが格納された命令メモリ411と、該命令メモリ411から読み出すべきマイクロ命令を指定するプログラムカウンタ412、命令メモリ411から読み出されたマイクロ命令内の命令コードを解読して上記プログラムカウンタ412などシーケンス制御回路400内の回路に対する制御信号を形成する命令解読制御回路430、基準クロックφ0に基づいてタイミング制御信号を形成するタイミング発生部420、マイクロ命令内のタイミング設定ビットMFd(TSビット)に基づいてタイミング発生部420に対する制御データを出力するデータレジスタセット417、マイクロ命令内のタイミング設定ビットMFd(TSビット)をデコードしてデータレジスタセット417から制御データを読み出すデコーダ418などを備えている。上記命令メモリ411およびデータレジスタセット417は、データを書換え可能なRAMもしくはEEPROMなどで構成される。
As shown in FIG. 24, the
また、テストされる論理回路の内、その機能が特定されている回路(例えば、ALU:Arithmetic Logic Unit)の場合には、すでに適切なテストパターン形成方式が確立されている場合が多いので、そのテストパターンの資産を利用することで、効率の良いテストパターンの生成が可能である。また、組合せ論理回路に関しては、故障仮定法および一つの回路には故障は一つであるという単一故障という考えに基づくDアルゴリズムと呼ばれる効率の良いテストパターンの生成方法が知られている。この手法を利用することによって、テストパターン生成のためのマイクロプログラムを短くすることができ、命令メモリ411の容量の増大を実現可能な程度まで抑えることができる。
Also, among the logic circuits to be tested, in the case of a circuit whose function is specified (for example, ALU: Arithmetic Logic Unit), an appropriate test pattern formation method is already established in many cases. By using the assets of the test pattern, it is possible to efficiently generate the test pattern. As for the combinational logic circuit, there is known a fault assumption method and an efficient test pattern generation method called a D algorithm based on the idea of a single fault in which one circuit has one fault. By using this method, a microprogram for generating a test pattern can be shortened, and an increase in the capacity of the
この実施例のALPGでは、特に制限されないが、デコーダ418でデコードされるタイミング設定ビットTSは2ビットで構成され、データレジスタセット417には7個の制御データが格納されている。これらの制御データのうち一つはテスト・サイクルを規定するデータ"RATE"、残りの6個の制御データは、テスト用バスの各信号線ごとにハイレベルもしくはロウレベルの信号の出力タイミングを与える2種類の制御データ"ACLK1","ACLK2"と、パルス信号の立上がりタイミングを与える2種類の制御データ"BCLK1","BCLK2"と、パルス信号の立下がりタイミングおよび期待値との比較出力タイミングを与える2種類の制御データ"CCLK1","CCLK2"である。
In the ALPG of this embodiment, although not particularly limited, the timing setting bit TS decoded by the
これらの各制御データが、タイミング発生部420に供給されると、制御データRATEに関しては予め規定されたタイミングの信号RATEがプログラムカウンタ412に供給されて命令メモリ411からのマイクロ命令コードの取り込みが行なわれる。また制御データとして"ACLK1"〜"CCLK2"がタイミング発生部420に供給されると、タイミングクロックACLK1〜CCLK2の中からその制御コードに対応するクロックがドライバ/コンパレータ回路300に出力される。各クロックの使用のための接続や選択は必要に応じて適宜実施される。
When each of these control data is supplied to the
さらに、ALPGのシーケンス制御回路400には、上記プログラムカウンタ412の値を「+1」にインクリメントするためのインクリメンタ421や、上記インクリメンタ421またはアドレスフィールドMFa内の飛び先番地のいずれかを選択してプログラムカウンタ412へ供給するマルチプレクサ422、オペランドフィールドMFc内の繰り返し数を保持するインデックスレジスタ423、該インデックスレジスタ423の値を「−1」するためのデクリメンタ424、「−1」にディクリメントされた値を保持するワーキングレジスタ425、所定の命令で用いられるオペランドのプログラムカウンタ412への転送の有無を示すフラグ427、レジスタ423,425の値を選択的に上記デクリメンタ424に供給するマルチプレクサ428、デクリメンタ424の値をワーキングレジスタ425のいずれかのプレーンに分配するデマルチプレクサ429などが設けられている。
Further, the ALPG
図24のALPGでは、マイクロ命令コードに命令の繰り返し数を格納するオペランドフィールドMFcを設けるとともに、その繰り返し数を保持するインデックスレジスタ423を設けているので、同一テスト信号を繰り返し生成するような場合に、必要なマイクロ命令数を減らしマイクロプログラムを短くすることができる。また、この実施例のALPGでは、インデックスレジスタ423やワーキングレジスタ425、フラグ427が複数プレーン(図では4個)設けられていることにより、あるループ処理内におけるサブループ処理、さらにそのサブループ処理内におけるサブループ処理といったことを容易に実行することができ、マイクロプログラムを短くすることができる。
In the ALPG of FIG. 24, an operand field MFc for storing the number of instruction repetitions is provided in the micro-instruction code and an
図25には、上記ドライバ/コンパレータ回路300の具体例が示されている。なお、図25の回路は、テスト用バス220を構成する信号線のうちの1本に対応するドライバ/コンパレータ回路のみが代表的に示されているが、実際にはテスト用バス220を構成する信号線の数だけ図25に示す回路が設けられる。そして、このテスト用バスがウエハ上のスクライブエリアに形成されて、ALPGとテストされる論理回路としての半導体チップとが接続される。
FIG. 25 shows a specific example of the driver /
図25に示すように、この実施例のドライバ/コンパレータ回路は、テスト用バスへ出力する信号を形成するドライバ回路(信号形成回路)340と、テスト用バス上の信号と期待値信号とを比較して一致/不一致を比較するコンパレータ回路(比較回路)350と、ドライバ回路340とコンパレータ回路350とを切り替える切替え回路360とから構成される。切替え回路360は、ドライバ回路340と入出力ノードNioとの間に設けられた伝送ゲートTG1と、入出力ノードNioとコンパレータ回路50と間に設けられた伝送ゲートTG2とから構成され、上記シーケンス制御回路400から供給される入出力制御ビットI/Oに応じていずれか一方が開かれ他方は遮断状態とされる。
As shown in FIG. 25, the driver / comparator circuit of this embodiment compares a driver circuit (signal forming circuit) 340 that forms a signal to be output to a test bus with a signal on the test bus and an expected value signal. A comparator circuit (comparison circuit) 350 for comparing the coincidence / non-coincidence, and a
ドライバ回路340は、タイミング発生部420から供給されるタイミングクロックACLKiによって入出力制御ビットTPを取り込んで保持するエッジトリガ型フリップフロップ341と、タイミング発生部420から供給されるタイミングクロックBCLKiとCCLKiとの論理和をとるORゲート342と、このORゲート342の出力と上記エッジトリガ型フリップフロップ341の出力を入力信号とするJ/Kフリップフロップ343と、このJ/Kフリップフロップ343の出力とシーケンス制御回路400から供給される入出力制御ビットCONTとを入力信号とするANDゲート344と、上記エッジトリガ型フリップフロップ341の出力とシーケンス制御回路400から供給される入出力制御ビットCONTとを入力信号とするANDゲート345と、これらのANDゲート344,345の出力によってテスト用バスを駆動するドライバ346とから構成されている。
The
一方、コンパレータ回路350は、タイミング発生部420から供給されるタイミングクロックCCLKiとシーケンス制御回路400から供給される入出力制御ビットCONTとを入力信号とするANDゲート351と、上記D型フリップフロップ341の出力(期待値)と伝送ゲートTG2を介して供給されるテスト用バス上の信号とを入力信号とするエクスクルーシブORゲート352と、このエクスクルーシブORゲート352と上記ANDゲート351との出力を入力信号とするANDゲート353と、このANDゲート353の出力をラッチするフリップフロップ354とから構成されており、すべてのコンパレータ回路350の出力の論理和をとった信号がトータル・フェイル信号TFLとして出力される。上記入出力制御ビットI/O、TP、CONTは、上記制御信号に相当する。
On the other hand, the
図24に示されているように、本実施例のALPGにおけるマイクロ命令は、ジャンプ命令で使用する命令の飛び先番地を示すPCアドレスが格納されるアドレスフィールドMFaと、シーケンス制御コードが格納されるオペコードフィールドMFbと、命令の繰り返し数などが格納されるオペランドフィールドMFcと、上記データレジスタセット14からタイミング発生部420に対する制御信号を読み出すためのタイミング設定ビットTSが格納されるタイミング設定フィールドMFdと、上記ドライバ/コンパレータ回路300の入出力制御ビットが格納される入出力制御フィールドMFeとからなる。
As shown in FIG. 24, the microinstruction in the ALPG of the present embodiment stores an address field MFa storing a PC address indicating a jump address of an instruction used in a jump instruction, and a sequence control code. An operation code field MFb, an operand field MFc storing the number of instruction repetitions, and the like; a timing setting field MFd storing a timing setting bit TS for reading a control signal for the
上記タイミング設定フィールドMFdに格納されるタイミング設定ビットTSは、前述したようにこの実施例では2ビットであるが、3ビット以上設けてもよい。また、上記入出力制御フィールドMFeに格納される入出力制御ビットは、テスト用バス220のn本の信号線に対応して、ドライバ・ビットTPとI/Oビットとコントロール・ビットCONTの3ビットを1セットとし、nセットだけ設けられている。これらのビットのうち、I/Oビットは入力か出力かを指定する制御ビットで"1"のときは伝送ゲートTG1を開きかつTG2を遮断してドライバの出力信号をテスト用バス220の対応する信号線上へ出力し、"0"のときは伝送ゲートTG1を遮断しかつTG2を開いてテスト用バス220の対応する信号線上の信号を比較用のゲート352へ入力させる。ドライバ・ビットTPおよびコントロール・ビットCONTは、その組合せに応じてハイ出力またはロウ出力か、正パルスもしくは負パルスの出力か、入力無効状態か、出力ハイインピーダンス状態かを指定する。
Although the timing setting bits TS stored in the timing setting field MFd are two bits in this embodiment as described above, three or more bits may be provided. The input / output control bits stored in the input / output control field MFe correspond to three signal lines of the driver bus TP, the I / O bit, and the control bit CONT corresponding to the n signal lines of the
表1には、上記入出力制御ビットTP,I/O,CONTとドライバ/コンパレータ回路300から出力されるテスト信号(テストパターン)との関係が示されている。
Table 1 shows the relationship between the input / output control bits TP, I / O, CONT and test signals (test patterns) output from the driver /
表1に示されているように、入出力制御ビットTP,I/O,CONTが「111」のときはドライバ回路340がハイレベルの信号を出力し、「011」のときはドライバ回路340がロウレベルの信号を出力し、「110」のときはドライバ回路340が正のパルス信号を出力し、「110」のときはドライバ回路340が負のパルス信号を出力するように制御が行なわれる。また、入出力制御ビットTP,I/O,CONTが「101」のときはコンパレータ回路350がハイレベルの入力信号を期待し、「001」のときはコンパレータ回路350がロウレベルの入力信号を期待し、「100」のときは入力信号を無効とするように制御が行なわれる。
As shown in Table 1, when the input / output control bits TP, I / O, and CONT are “111”, the
なお、この実施例のドライバ/コンパレータ回路300では、制御ビットTP,I/O,CONTが「000」となる状態は何ら意味を持たないように構成されている。ただし、制御ビットTP,I/O,CONTが「000」のときは、例えば伝送ゲートTG1を閉じてTG2を開き、かつエクスクルーシブORゲート352を上記ハイレベルとロウレベルの間にある2つのレベルで動作するシュミット回路としてその2つのレベル間にテスト用バス220に接続された入出力ノードNioの電位が存在する状態(ハイインピーダンス状態)を比較できるようにドライバ/コンパレータ回路300を構成しておくことも可能である。
In the driver /
図26には上記実施例におけるタイミング発生部420より供給されるタイミングクロックACLK1〜CCLK2とドライバ/コンパレータ回路300からテスト用バス220上に出力される信号の一例が示されている。図26において、(a)は外部から供給される基準クロックφ0を、(b)〜(g)はタイミングクロックACLK1〜CCLK2の波形を、(h)は表9の出力テスト信号として「1」が指定されかつクロックとしてACLK1が選択された端子の出力信号の波形を示す。また、(i)は表1の出力テスト信号として「0」が指定されかつクロックとしてACLK2が選択された端子の出力信号の波形を示す。また、(j)は表1の出力テスト信号として「P」が指定されかつクロックとしてBCLK1,CCLK1が選択された端子の出力信号の波形を示す。さらに、(k)は表1の出力テスト信号として「N」が指定されかつクロックとしてBCLK2,CCLK2が選択された端子の出力信号の波形を示す。
FIG. 26 shows an example of the timing clocks ACLK1 to CCLK2 supplied from the
図26から分かるように、入出力制御ビットTP,I/O,CONTが「111」に設定されクロックACLK1が指定された端子からはクロックACLK1に従い図26(h)のようなハイレベルの信号が出力され、TP,I/O,CONTが「011」に設定されクロックACLK2が指定された端子からはクロックACLK2に従い図26(i)のようなロウレベルの信号が出力され、TP,I/O,CONTが「110」に設定されクロックACLK1,BCLK1,CCLK1が指定された端子からはクロックACLK1でセットされたデータに従いBCLK1,CCLK1をエッジとする図26(j)のような正パルスが出力され、TP,I/O,CONTが「010」に設定されクロックACLK2,BCLK2,CCLK2が指定された端子からはクロックACLK2でセットされたデータに従いBCLK2,CCLK2をエッジとする図26(k)のような負パルスが出力される。 As can be seen from FIG. 26, the input / output control bits TP, I / O, and CONT are set to “111” and a high-level signal as shown in FIG. A low-level signal as shown in FIG. 26 (i) is output according to the clock ACLK2 from the terminal to which TP, I / O, and CONT are set to “011” and the clock ACLK2 is specified. From the terminal where CONT is set to "110" and the clocks ACLK1, BCLK1 and CCLK1 are specified, a positive pulse as shown in FIG. 26 (j) is output with BCLK1 and CCLK1 as edges according to the data set by the clock ACLK1. TP, I / O, CONT are set to “010” and clocks ACLK2, BCLK2, CCLK2 Negative pulse as shown in FIG. 26, the edge of BCLK2, CCLK2 accordance with the data which is set by the clock ACLK2 from the designated terminal (k) is output.
また、図示しないが、入出力制御ビットTP,I/O,CONTが「101」に設定されクロックCCLK1が指定された端子では期待値をハイレベルとして図26(f)のクロックCCLK1をストローブ信号として比較が行なわれ、TP,I/O,CONTが「001」に設定されクロックCCLK2が指定された端子では期待値をロウレベルとし図26(g)のクロックCCLK2をストローブ信号として比較が行なわれる。なお、クロックの選択は上記に限定されず任意の組合せとすることができる。 Although not shown, the input / output control bits TP, I / O, and CONT are set to “101” and the terminal to which the clock CCLK1 is specified sets the expected value to the high level and uses the clock CCLK1 in FIG. 26F as a strobe signal. The comparison is performed. At the terminal to which TP, I / O, and CONT are set to "001" and the clock CCLK2 is specified, the expected value is set to the low level, and the comparison is performed using the clock CCLK2 of FIG. Note that the selection of the clock is not limited to the above, and may be any combination.
上記のような構成を有するALPGは、命令メモリ411に格納されるプログラムやデータレジスタセット417に格納される制御データを書き換えることで、発生するテストパターンおよびその出力タイミングを任意に変えることができる。そのため、テストされる半導体チップが異なる場合においても、同一のアーキテクチャを有するALPGを同一のウエハ上に形成してテストするようなことが可能である。また、同一のアーキテクチャを有するALPGを使用できない場合でも、テスト対象がロジックICやメモリのように同一の範疇にあれば、それをテストするALPGのアーキテクチャは類似のものとなるので、半導体チップ毎に最適なALPGを設計することは、設計者にとってそれほど大きな負担とはならない。
The ALPG having the above configuration can arbitrarily change the generated test pattern and its output timing by rewriting the program stored in the
ところで、上記のようにALPGをプログラマブルなデバイスとしてデータを書き換えるには、外部装置と接続できる必要がある。そのため、図24の実施例のALPGにはインタフェース回路210が設けられている。図27は、そのインターフェイス回路210の具体例を示す。前記第3の実施形態のように、テスト回路がテストされる半導体チップと同一ウエハ上に形成される場合、テスト回路内のデータの書き換えのために外部装置と接続するための電極パッド数が多くなることは望ましくない。そこで、この実施例のALPGでは、外部装置とのインタフェース回路として、IEEE1149.1規格で規定されているTAP(Test Access Port)210が使用されている。TAPをインタフェースとすることにより、データの書き換えのために外部装置と接続するための電極パッドは数個で済むこととなる。
By the way, in order to rewrite data using the ALPG as a programmable device as described above, it is necessary to be able to connect to an external device. Therefore, the
TAPは、IEEE1149.1規格で規定されているスキャンテストやBIST回路のためのインタフェースおよび制御回路で、入力ポートからのテストデータを出力ポートへシフトするときに使用するバイパスレジスタ211、回路へ特定の信号を伝える場合に使用するデータレジスタ212、チップ固有の製造識別番号を設定するためのデバイスIDレジスタ213、データレジスタの選択や内部のテスト方法を制御する場合に使用するインストラクションレジスタ214、TAP回路全体を制御するコントローラ215等により構成されている。
The TAP is an interface and a control circuit for a scan test and a BIST circuit specified by the IEEE1149.1 standard. The TAP is a
上記データレジスタ212はオプション扱いのレジスタである。また、インストラクションレジスタ214に設定される命令には、4つの必須命令と3つのオプション命令が用意されている。コントローラ215には、専用の3つの外部端子から、テストモードを指定するためのテストモードセレクト信号TMS、テストクロックTCK、リセット信号TRSTが入力されており、これらの信号に基づいて上記レジスタ211〜214やセレクタ回路216〜218に対する制御信号を形成する。
The data register 212 is a register treated as an option. The instructions set in the
また、TAPにはテストデータTDIの入力端子とテスト結果データTDOの出力端子が設けられており、入力されたテストデータTDIは上記セレクタ回路216を介して各レジスタ211〜214または内部のスキャンパスIscan,Bscanへ供給される。また、レジスタ211〜214の内容および内部回路からのスキャンアウトデータは、セレクタ回路217、218を介してチップ外部へ出力される。さらに、TAPには、データレジスタ212とインストラクションレジスタ214の内容に従って内部のBIST回路に対する信号が形成されて供給されると共に、BIST回路から出力されたテスト結果を示す信号がセレクタ回路217、218を介してチップ外部へ出力可能に構成されている。
The TAP is provided with an input terminal for test data TDI and an output terminal for test result data TDO. The input test data TDI is supplied to each of the
本発明のテストシステムでは、テストされる論理回路(半導体チップ)が形成されたウエハ上に形成されるテスト回路(ALPG)をBIST回路とみなして、上記TAPの有するBIST回路用の信号入出力機能を利用して、ALPGのデータレジスタセット417に対する設定データや命令メモリ411に格納されるマイクロプログラムを入力したり、ALPGによるテスト結果を出力したりするように構成される。また、ALPGのタイミング発生部420に対するクロックφ0もこのTAP210を介して供給される。図27では、タイミング発生部420に対するクロックφ0は、TAP210のクロックTCKとは別個のクロックとされているが、φ0の代わりにTCKをタイミング発生部420に対して供給するようにしてもよい。
In the test system of the present invention, the test circuit (ALPG) formed on the wafer on which the logic circuit (semiconductor chip) to be tested is formed is regarded as a BIST circuit, and the signal input / output function for the BIST circuit of the TAP is provided. , The setting data for the data register set 417 of the ALPG, the microprogram stored in the
なお、図27において、"Iscan"は内部論理回路を構成するフリップフロップをチェーン状に結合したシフトレジスタをテストデータのスキャンパスとして使用して、内部論理回路の診断を行なうためのテストパスを意味する。また、"Bscan"は信号入出力部内に設けられるフリップフロップをチェーン状に結合したシフトレジスタをスキャンパスとして使用して、他の半導体集積回路との間の接続状態を診断(バウンダリスキャンテスト)を行なうためのテストパスを意味する。TAPの有するこれらのスキャンテストのための機能やバウンダリスキャンテストの機能は、本実施例のテストシステムでは使用されないので説明は省略する。 In FIG. 27, "Iscan" means a test path for diagnosing the internal logic circuit using a shift register in which flip-flops constituting the internal logic circuit are connected in a chain as a scan path for test data. I do. “Bscan” uses a shift register in which flip-flops provided in a signal input / output unit are connected in a chain as a scan path to diagnose a connection state with another semiconductor integrated circuit (boundary scan test). Means a test pass to be performed. The function of the TAP for the scan test and the function of the boundary scan test are not used in the test system according to the present embodiment, and thus the description thereof is omitted.
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば図9および図10の実施例では、テストされる半導体チップが形成されるウエハ上にテスト回路を配置し、このテスト回路として図24のようなALPGが用いられると説明したが、図24のALPGを直接ウエハ上に形成する代わりに、テストされる半導体チップが形成されるウエハ上にはFPGAを形成し、このFPGA内に図24のようなALPGを構築してテストすることも可能である。 As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment of the invention. However, the invention is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say, there is. For example, in the embodiments of FIGS. 9 and 10, it has been described that a test circuit is arranged on a wafer on which a semiconductor chip to be tested is formed and an ALPG as shown in FIG. 24 is used as the test circuit. Instead of forming the ALPG directly on the wafer, it is also possible to form an FPGA on the wafer on which the semiconductor chip to be tested is formed, and build and test the ALPG in this FPGA as shown in FIG. .
また、図24の実施例においては、テストされる半導体チップが形成されるウエハ上にテスト回路を配置する場合に、外部装置とのインタフェースにTAPを利用するとしたが、前述したプローブカードやプロービングモジュールにテスト回路を構成する場合にも、そのインタフェースとしてTAPを利用することも可能である。 In the embodiment of FIG. 24, when a test circuit is arranged on a wafer on which a semiconductor chip to be tested is formed, a TAP is used for an interface with an external device. However, the probe card and the probing module described above are used. When a test circuit is configured as described above, a TAP can be used as the interface.
本発明は、半導体集積回路装置のテストならびに半導体集積回路装置の製造に広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used for testing semiconductor integrated circuit devices and manufacturing semiconductor integrated circuit devices.
1 テストシステム
2,2a,2b プローブカード
3 制御装置
3a 電源供給装置
4,4a,4b プローブカードの基板
5〜5f テスト用IC,テスト回路モジュール(テスト回路)
6,6a,6b ニードル
7〜9 FPGA
10 パターン発生部
11 タイミング発生部
12 電源供給部
13 DCテスト回路
14 ドライバ
15 コンパレータ
16 マイクロコンピュータ
17 ウエハ片
18 固定枠
19 プローブモジュール
210 インタフェース回路
300 ドライバ/コンパレータブロック
340 ドライバ回路340
350 コンパレータ回路(比較回路)
360 切替え回路
400 シーケンス制御回路
411 命令メモリ
412 プログラムカウンタ
420 タイミング発生部
430 命令解読制御回路
W,W1 半導体ウエハ
CH 半導体チップ
TCI 半導体集積回路装置
B バンプ
SA スクライブエリア
D1,D2 電極パッド
H テスト用配線
DESCRIPTION OF
6,6a, 6b Needle 7-9 FPGA
DESCRIPTION OF
350 Comparator circuit (comparison circuit)
360
Claims (15)
上記シミュレーションに使用したデータに基づいてテスト機能の抽出を行ない、該テスト機能をハードウェア記述言語で記述し、該記述を論理ゲートレベルの設計データに変換し、さらにその設計データに基づいて上記テスト回路モジュールの素子レベルのレイアウト設計データを生成して、
上記テストされる半導体チップの素子レベルのレイアウト設計データと上記テスト回路モジュールの素子レベルのレイアウト設計データを用いてウエハ用のマスクを製作し、該マスクを用いて上記テストされる半導体チップと上記テスト回路モジュールとを一つのウエハ上に形成するようにしたことを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の半導体集積回路装置の製造方法。 The function of the semiconductor chip to be tested is described in a hardware description language, the hardware description and the test program are input to a hardware emulator, and the hardware emulator performs a simulation to verify the function. While converting into design data, and further generating element-level layout design data of the semiconductor chip to be tested based on the design data,
A test function is extracted based on the data used in the simulation, the test function is described in a hardware description language, the description is converted to logic gate level design data, and the test is performed based on the design data. Generate element-level layout design data for circuit modules,
A mask for a wafer is manufactured using the element-level layout design data of the semiconductor chip to be tested and the element-level layout design data of the test circuit module, and the semiconductor chip to be tested and the test are manufactured using the mask. 13. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein the circuit module is formed on one wafer.
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