JP2001210685A - Test system and method of manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Test system and method of manufacturing semiconductor integrated circuit device

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JP2001210685A
JP2001210685A JP2000264193A JP2000264193A JP2001210685A JP 2001210685 A JP2001210685 A JP 2001210685A JP 2000264193 A JP2000264193 A JP 2000264193A JP 2000264193 A JP2000264193 A JP 2000264193A JP 2001210685 A JP2001210685 A JP 2001210685A
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semiconductor chip
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circuit
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正幸 佐藤
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寛 吹上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten extremely long test time of a test in wafer stage using a prober, where individual semiconductor chips are tested sequentially in conventional IC inspection, in which inspection is made both in a wafer stage and in a packaged stage. SOLUTION: A test without using a tester can be made, by constructing test circuits on a probe card or on a wafer in which semiconductor chips to be tested are formed and by electrically connecting the test circuits respectively to the semiconductor chips to be tested for performing the test. In addition, by conducting test in wafer stage in an aging apparatus, it is possible to simplify or omit the test, after being packaged.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention 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 more particularly to a technology effective when applied to a test at a wafer stage. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】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。
2. Description of the Related Art As a test method for a semiconductor device such as a logic integrated circuit (hereinafter, referred to as a logic IC), test pattern data is generated by a device called a tester, input to the logic IC, and output from the logic IC. A method of comparing the data signal with an expected value to make a determination has been common. 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.

【0003】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 used. A shift scan method is provided in which test data is directly input to the back of the IC from the scan path or a test result is output to reduce the amount of test patterns.

【0004】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 system, 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 the test is performed by the semiconductor integrated circuit device itself. And a self-test that outputs the result.

【0005】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。
[0005] The above-described logic IC test includes a probe test performed by bringing a probe into contact with a pad of a semiconductor chip at a wafer stage, and a test on a test board at a stage when the semiconductor chip is sealed in a package. The test has been performed in two stages of a burn-in test in which an IC is inserted into a provided socket. In the burn-in test, a plurality of ICs can be mounted on a test board and the test can be performed simultaneously.

【0006】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 a semiconductor integrated circuit device of this kind, there is known a method disclosed by Ohm Co., Ltd. on November 30, 1984.
There is a technology disclosed in the Institute of Electronics and Communication Engineers (ed.), "LSI Handbook" P165, P166,
This document describes the configuration of various scan path systems and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】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。
However, it has been found by the present inventors that the following problems arise in the test method of the semiconductor integrated circuit device as described above.

【0008】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。
That is, the shift scan method and the BIST
In the method, it is necessary to form a circuit (scan path) and a test circuit constituting a test function inside the semiconductor integrated circuit device to be tested, so that the chip size becomes large and it is difficult to miniaturize the semiconductor integrated circuit device. Will be.

【0009】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. In a test using a prober at the wafer stage, it is difficult to simultaneously apply probes to the electrode pads of all chips on the wafer. Therefore, a method of sequentially measuring individual semiconductor chips is employed, but this significantly increases the test time. In addition, when semiconductor chips are tested one by one, there is a problem that the cost performance 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.

【0010】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。
An object of the present invention is to provide a test technique capable of testing a semiconductor chip in a short time without using an expensive tester.

【0011】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 method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device which can test a semiconductor integrated circuit device without using an expensive tester, thereby reducing the total cost required for the test. Is to do.

【0012】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。
Another object of the present invention is to perform a high-precision test in a test at the wafer stage, thereby shortening the time required from the start of design to the completion of the semiconductor integrated circuit device. It is to provide a manufacturing method of.

【0013】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 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.

【0014】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。
Still another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of performing a test of a semiconductor chip without using an expensive tester, and which does not affect the manufactured semiconductor integrated circuit device at all. It is to provide a manufacturing method of.

【0015】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。
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.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】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。
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0017】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。
That is, a test system according to 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 test card mounted on the probe card. The test circuit includes a test circuit that tests a semiconductor chip based on a program, and a control device that rewrites a test program in the test circuit and stores a test result output from the test circuit.

【0018】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。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a plurality of semiconductor chips having desired functions are formed on a semiconductor wafer, and the semiconductor chips having a size corresponding to the wafer are formed. On a probe substrate formed with conductive needles in accordance with the arrangement of the electrode pads, a test circuit connected to the needles and operated according to a program to test the semiconductor chip is mounted. The semiconductor chip is superimposed on the wafer so as to be in contact with the corresponding electrode pad of the semiconductor chip, the semiconductor chip is tested by the test circuit, and a semiconductor chip determined as a non-defective product is selected as a product.

【0019】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. The required total cost 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.

【0020】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(F
PGA)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 (F) capable of configuring an arbitrary logic on the probe substrate is provided.
PGA) is provided corresponding to the semiconductor chip, the test circuit is configured in the programmable logic IC based on design data described in a hardware description language, and the semiconductor chip is tested by the test circuit. I do. As a result, the test circuit can be configured efficiently, 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.

【0021】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。
Preferably, the test circuit further comprises:
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. by this,
A test circuit optimal for the semiconductor chip to be tested can be configured, and the test can be performed efficiently while suppressing an increase in overhead of the test circuit.

【0022】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 which 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. Then, a power supply voltage is supplied from an external source to at least the test circuit module, the semiconductor chips on the same wafer are tested by the test circuit module, and a semiconductor chip determined to be non-defective is selected as a product. .

【0023】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 at the wafer stage. In this test, a highly accurate test can be performed, so that the time required from the start of the design to the completion of the semiconductor integrated circuit device can be reduced.

【0024】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 performed 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 configuration of the probe board,
The test wiring can be reliably cut during dicing, and the remaining wiring after cutting is minimized, thereby avoiding the adverse effect of the remaining wiring.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】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。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0026】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。
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. It is.

【0027】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 this embodiment, the test system 1
1 includes a probe card 2 having a size corresponding to the semiconductor wafer W and a control device 3 for controlling the probe card 2, as shown in FIG. In the probe card 2, a test IC 5 is provided on the insulating substrate 4 corresponding to each semiconductor chip CH on the semiconductor wafer W, and the test IC and each semiconductor chip CH are mounted on the lower surface of the insulating substrate 4. A needle 6 for electrical connection is provided, and the test IC 5 is configured to test each semiconductor chip CH. The control device 3
It controls writing of data to the test IC 5 and control of the test operation.

【0028】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 insulating substrate 4 has the same size and shape as the semiconductor wafer W, and is provided on the surface opposite to the surface on which the test IC is provided, of each of the semiconductor chips CH formed on the semiconductor wafer W. Conductive needles 6 are arranged in accordance with the arrangement of the electrode pads. The needle 6 is formed on the entire surface of the insulating substrate 4 by a technique such as a microprobe. In addition, wiring and through holes are formed on the surface of the insulating substrate 4 and inside the substrate for connecting the terminals of the test IC 5 to the corresponding needles, which are formed by a printed wiring technique.

【0029】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 Progr
ammable Gate Array)などで構成されている。FPG
A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F
PGA7〜9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 substrate 4, test ICs 5 are mounted corresponding to the individual semiconductor chips CH on the wafer W. The test IC 5 is an FPGA (Field Progr
ammable Gate Array). FPG
A is currently available on the market with a size of 130K gates, but if it is not enough to construct a test circuit, a plurality of (three in FIG. 2) F
It is preferable to use a structure in which the PGAs 7 to 9 are stacked and mounted.

【0030】この実施形態では、上記テスト用IC5
は、HDL(Hardware DescriptionLanguage)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H
DL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 test IC 5
Generates a predetermined test pattern according to a predetermined algorithm including a microprogram written by the control device 3 based on tester construction data described in HDL (Hardware Description Language),
It is configured to make a test determination of the semiconductor chip CH. This test IC 5 is not a FPGA but a tester H
It may be a semiconductor device such as a microcomputer that can understand DL. In this case, the microcomputer mounted on the probe card 2 operates so as to supply a predetermined test pattern to the corresponding semiconductor chip CH by generating an output signal according to a microprogram given from the control device 3.

【0031】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 test IC 5 is composed of a plurality of FPGAs, any one of the FPGAs 7 to 9 may be an analog FPGA. This allows
Analysis tests such as DC measurement and analog waveform characteristic analysis can also be performed. For example, even if the semiconductor integrated circuit device to be tested is a mixed digital / analog type semiconductor integrated circuit device, the test can be performed efficiently. .

【0032】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。
Next, the relationship between the test circuit constructed on the test IC 5 and the HDL description for constructing the test circuit will be described.

【0033】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。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a general tester. As shown in FIG. 3, the tester T includes a power supply unit 12 that supplies a power supply voltage to the semiconductor integrated circuit device TIC to be tested, a driver 14 that inputs a test signal to an input pin of the semiconductor integrated circuit device TIC, A comparator 15 for comparing a signal output from an output pin of the integrated circuit device TIC with an expected value signal, and a signal generator (a so-called test pattern) input to the semiconductor integrated circuit device TIC and a pattern generator 10 for generating an expected value signal
A timing generator 11 for generating an application timing of a signal input to the semiconductor integrated circuit device TIC; and a CPU 16 as a controller for controlling these circuits.
It is composed of

【0034】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 CPU 16 reads a test program from an external storage device, interprets the test program using an OS (operating system), determines the generation of a test signal (a so-called test pattern), and performs a predetermined test. It is configured as follows. Further, the tester T includes a DC test circuit 13 for performing a DC test such as detection of a voltage level of an output pin of the semiconductor integrated circuit device TIC and an analog signal generating an analog waveform applied to an analog input terminal of the semiconductor integrated circuit device TIC. There may be provided a waveform generation unit, a waveform observation unit for observing the output waveform of the analog output terminal of the semiconductor integrated circuit device TIC, and the like. In FIG. 3, the illustration of the analog waveform generation unit and the waveform observation unit is omitted.

【0035】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。
Conventionally, the functions of the blocks 10 to 16 of the tester T as shown in FIG. 3 and the function of the semiconductor integrated circuit device TIC to be tested are described in HDL, and the HDL description is hard-coded. A tool called a virtual tester that performs simulation and verification by a wear emulator is known.

【0036】ハードウェアエミュレータに入力するHD
L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H
DL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「Vis
ual Test」がある。
HD input to hardware emulator
The L description 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. The function entry tool includes a function of each block of the tester T expressed 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 and H
Convert to DL description. As such a function entry tool, for example, EDA (Engineering Design Co., Ltd.) such as ATE Service Co., Ltd.
Automation) Vis provided by vendor
ual Test ”.

【0037】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 sentence generated by the function entry tool and mounts the tester on a hardware emulator to verify the simulation. By doing so, it is used as a tool that enables debugging of test programs in a short time. The present inventors have taken a step forward from such a virtual tester technique, and have conceived that a tester can be constructed in an FPGA from the description of HDL and a test of a semiconductor integrated circuit device can be performed in a wafer state using this tester. With this, the present invention has been developed.

【0038】本実施形態では、HDL記述文からFPG
A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(Algo
rithmic 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 this embodiment, the HDL description sentence
When constructing a tester in A, an ALPG (Algo) that generates a test pattern in accordance with a known algorithm
rithmic Memory Pattern Generator). According to the verification by the present inventors, it has been found that the ALPG can be constructed with about several hundred K gates in terms of the number of logic gates, so that the ALPG can be constructed from several FPGAs as shown in FIG. It is quite possible to build in a semiconductor device.

【0039】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AL
PG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. AL in FPGA
To construct a PG, it is necessary to first create data for constructing an ALPG.

【0040】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 logical 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 most suitable algorithm is extracted to determine the type of ALPG to be constructed, that is, the schematic configuration (architecture). For example, depending on the semiconductor integrated circuit device to be tested, such as an ALPG that generates an address and data when the semiconductor device to be tested is a memory, and an ALPG that generates input data and expected value data when the semiconductor device is a logic LSI. The algorithm and the form of the ALPG that embodies it will be determined.

【0041】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。
In general, existing testers can execute various required test items as much as possible so that a variety of newly developed semiconductor devices can be tested by one tester. The semiconductor device is designed to be compatible with a wide range of operating frequencies and the expected maximum number of pins in terms of the performance and the number of pins of the semiconductor device, and is provided as a highly versatile device. have. 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.

【0042】次に、決定したアーキテクチャを有するA
LPG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, A having the determined architecture
The LPG is described in HDL. The description of the ALPG in HDL may be manually performed by a testing engineer.
This can be performed efficiently by using a function entry tool called “Test”.

【0043】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130
Kゲート規模の1チップLSI(型番EPF10K13
0E)が提供されているので、それを利用することでA
LPG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+p
lusII」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。
Thereafter, an ALPG is constructed in the FPGA using the data described in the HDL. Note that FPGAs that can configure arbitrary logic are, for example, 130
K-gate scale one-chip LSI (model number EPF10K13
0E) is provided, and by using it, A
LPG can be constructed. As a support tool for configuring logic in an FPGA from an HDL description, for example, “MAX + p” provided by Altera
rusII ", which can be used automatically by a computer.

【0044】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。
Next, a wafer test technique using the probe card 2 in the test system 1 of FIG. 1 will be described.

【0045】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。
In this embodiment, the wafer test is performed at the time of wafer burn-in. First, the needle 6 of the probe card 2 is brought into contact with the electrode pad formed on each semiconductor chip CH on the semiconductor wafer W mounted on the wafer stage WS having the temperature control function,
The probe card 2 is pressed against the wafer W by applying pressure from above, and each test IC 5 and each semiconductor chip CH
Electrical connection with the

【0046】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IC
5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 test IC 5 are electrically connected to each other, the control device 3 starts supplying the power supply voltage. Test IC supplied with power supply voltage
5 operates in accordance with a microprogram written by the control device 3 based on the tester construction data described in HDL, and generates and applies a test pattern to the corresponding semiconductor wafer W in a predetermined order. At this time,
All the semiconductor chips CH are tested simultaneously by the plurality of test ICs 5 provided in the probe card 2, and the results are sent to the control device 3 and stored in the memory in the control device.

【0047】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 control device 3 creates a pass / fail map of the semiconductor wafer based on the input test results, and provides data for removing defective products and classifying in a subsequent process (wafer dicing process).

【0048】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 according to the present embodiment, all the semiconductor chips CH formed on the semiconductor wafer W at the time of wafer burn-in are connected to the plurality of test ICs 5 provided on the probe card 2. Since tests can be performed in a batch, the test time can be greatly reduced, and the product development period can be shortened. This is true even when the test IC 5 is replaced with a microcomputer device.

【0049】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EEPR
OM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 test IC 5, so that the test method can be easily changed or added. Similarly, when the test IC 5 is replaced with a microcomputer device, the internal RAM or EEPROM
This becomes possible by rewriting the control program stored in the OM or the like.

【0050】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。
Further, even when the test of the entire semiconductor chip CH is complicated, the semiconductor chip CH is divided into a plurality of blocks, and an optimal ALPG is rebuilt for each block in the FPGA, and the test is performed sequentially. It is also possible. As a result, the test can be performed even if the logic scale of the FPGA used is small, and the feasibility of the test IC 5 corresponding to each semiconductor chip CH on the wafer increases.

【0051】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。
Further, by performing the test using the virtual tester together, before the trial production of the sample of the semiconductor integrated circuit device to be tested, the evaluation of the test program and the verification of the logical function by the simulation using a hardware emulator or the like. This allows concurrent testing, and allows the data used in the virtual tester to be used when constructing a test circuit (ALPG) in an FPGA, thereby efficiently configuring the test system of FIG. It becomes possible.

【0052】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 a test IC 5, a patent application (Japanese Patent Application No. 11-122229) separately proposed by the present inventors has been proposed.
), A self-verifying FPGA having a self-checking function, a self-healing function, and the like may be used. As a result, the test IC 5 has a structure capable of self-test and self-repair, and can have a structure resistant to defective exposure.

【0053】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 a test system to which the present invention is applied. FIG. 5 is a diagram showing a needle, a test IC, and a needle formed on a probe card in the test system of the second embodiment. Explanatory diagram showing the relationship of FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of forming a wafer piece constituting a probe card in the test system according to the second embodiment.

【0054】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 test system 1 of the second embodiment comprises a probe card 2a and a control device 3, as in the first embodiment. The probe card 2a includes a fixed frame 18 and a plurality of wafer pieces 17 on which a test (test circuit) IC is formed.

【0055】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1
7上に直接形成されている。
Also in this embodiment, as shown in FIG. 5, a test IC 5a composed of an FPGA or a microcomputer device is formed directly on the wafer piece 17 corresponding to each semiconductor chip CH to be tested. Have been. On the surface of the wafer piece 17 in the vicinity of the test IC 5a, a needle 6a that is in contact with the electrode pad of the semiconductor chip CH is provided, and the needle 6a is also mounted on the wafer 1 using the processing technology of the semiconductor manufacturing process.
7 directly.

【0056】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 by, for example, a technique called silicon contact. The silicon contact is a structure formed by using a silicon process by 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.

【0057】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 wafer piece 17 is formed by cutting the semiconductor wafer W1 on which the test IC 5a (including the needle 6a) is formed into a rectangular shape having a predetermined size, and cutting the plurality of cut wafer pieces. As shown in FIG. 4, the fixing member 17 is abutted and fixed to a fixing frame 18 made of aluminum or the like.

【0058】このプローブカード2aはそのニードル6
a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 probe card 2a has its needle 6
The semiconductor chip CH and the test IC 5a are electrically connected by superimposing the semiconductor chip CH on the semiconductor wafer CH mounted on the wafer stage WS such that the semiconductor chip CH is in contact with the electrode pad of each semiconductor chip CH on the semiconductor wafer W mounted on the wafer stage WS. Then, a wafer test is performed.

【0059】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I
C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。
Further, by mounting a rewritable function on the test IC 5a, flexible addition and deletion of test items becomes possible. As for 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 to the test IC 5a is shortened and rewriting is facilitated. By doing so, when testing using the probe card 2a of FIG.
It becomes possible to deal with a plurality of semiconductor chips by rewriting a part of the control program without creating C or a control program, and the application range is expanded.

【0060】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1
7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 probe card 2a is constituted by the plurality of wafer pieces 17, so that the wafer piece 17 of a high-performance portion is cut out from the plurality of semiconductor wafers W1, and the probe card 2a is cut out. , The reliability can be greatly improved. Further, even when testing a large-diameter wafer, the wafer piece 17
The number of wafers 1 can be flexibly adjusted by increasing the number of wafers 1 and the wafer pieces 1 constituting a test IC.
7 can be formed on a wafer having a smaller diameter than the wafer W on which the semiconductor integrated circuit device to be tested is formed.

【0061】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2
aとして用いるようにしてもよい。
Further, in the above description, the probe card 2a is constructed by combining a plurality of wafer pieces 17, but for example, as shown in FIGS. 7, 8 (a) and 8 (b), On a semiconductor wafer W1 separate from the wafer W, a plurality of test ICs 5a corresponding to individual semiconductor chips CH of the semiconductor wafer W to be tested are formed, and the semiconductor wafer W1 itself is used as a probe card 2
You may make it use as a.

【0062】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C
H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 individual semiconductor chips C to be tested on the semiconductor wafer W1 on which the test IC 5a is formed
The needle 6b is formed at a position corresponding to the H electrode pad. The needle 6b can be constituted by, for example, a bump B as shown in FIG. Then, at the time of the wafer test, as shown in FIG.
By overlapping the main surface of the semiconductor wafer W with the main surface of the semiconductor wafer W1 as the probe card 4b, the needle 6b formed of the bump B and the electrode pad of the semiconductor chip CH are brought into contact. Thereby, use durability can be improved.

【0063】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-test function, a self-repair function, and the like is used as the test IC 5a, it is possible to make the structure resistant to defective exposure.

【0064】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 probe card 2a, the fact that it cannot be repaired is recorded in the test IC 5a and the test IC 5a closest to the test IC 5a is recorded. By automatically allocating the substitute test function, it is possible to realize a test system capable of performing an inspection without being affected by a yield or a failure of the test IC 5a.

【0065】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 view 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 a view showing the third embodiment. And FIG. 10 is an explanatory diagram of a test measurement range in a tester according to the third embodiment.

【0066】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 this embodiment, the test system 1
Comprises a test IC 5b formed on a semiconductor wafer, a probing module 19, and a power supply device 3a. As shown in FIG. 9A, the test IC 5b has a chip on which the test IC (test circuit) 5b is formed on the same semiconductor wafer W as the semiconductor wafer on which the semiconductor chip CH serving as a product is formed. They are arranged at appropriate positions at predetermined intervals.

【0067】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 test IC 5b formed on the same wafer as described above allows the test IC 5b
The test of the peripheral semiconductor chip CH is performed. For example, as shown in FIG.
, Or 24 semiconductor chips CH including the eight semiconductor chips and the sixteen semiconductor chips surrounding them are tested at a time.

【0068】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 test IC 5b is established as shown in FIG.
This is performed by the probing module 19 shown in FIG. Wiring is provided on the probing module 19, and a needle is provided on the surface. Then, the needles are brought into contact with the electrode pads of the semiconductor chips CH formed on the semiconductor wafer and the electrode pads of the test ICs 5b, and the individual semiconductor chips CH and the test ICs 5b are connected via the wiring of the probing module 19.

【0069】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I
C5b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。
The test IC 5b on the wafer W is supplied from the power supply 3a via the probing module 19.
The wafer test is started by supplying the power supply voltage to the semiconductor chip under test and its surroundings. When a power supply voltage is applied from the power supply device 3a, the test I
A test signal is output to each semiconductor chip CH measured from C5b, and the number of semiconductor chips CH to be tested, a voltage drop due to the arrangement of analog circuits measured through a Kelvin circuit, and the like are determined for each semiconductor chip CH. It is stored as information. Based on this, the test items are automatically and sequentially executed.

【0070】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 the execution of this test, the signal output from each semiconductor chip CH is supplied to the test IC 5b and compared with the data stored in the memory inside the test IC 5b or the expected value data generated by the test IC 5 It is determined whether the product is good or defective. In the case of a defective product, processing is performed on the test IC 5b so that the semiconductor chip CH of the defective product can be identified from the appearance.

【0071】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。
As a process for determining the appearance, for example, cutting is performed by passing an overcurrent through a part of the aluminum wiring or polysilicon wiring in the defective semiconductor chip CH, or a current is applied to the zener zap. For example, a method of utilizing the high heat generated by flowing water to change the color of a heat-denatured color former applied to the periphery thereof is effective. In this way, 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 is a mark that can be seen to be defective in appearance. Can be easily distinguished.

【0072】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IC
5b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 test IC 5b on the semiconductor wafer W, the configuration on the probe card side can be simplified, and the cost and space of the test apparatus can be greatly reduced. be able to. Moreover, since the test IC 5b is manufactured by the same process as that of the semiconductor chip CH as a product, the circuit scale, that is, the area can be reduced, and the overhead of the semiconductor wafer W can be greatly reduced. In other words, the conventional tester is configured using a semiconductor integrated circuit device manufactured by a process technology of one or two generations lower in integration degree than the semiconductor integrated circuit device to be tested. However, when this embodiment is applied, a test IC using the latest process technology is required.
Since 5b can be formed, the circuit scale of the test apparatus can be significantly reduced.

【0073】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 test signal is not required. Since the distance between the IC 5b and the semiconductor chip to be tested is short, the stray capacitance of the wiring is minimized, and a high-speed clock actual operation test can be stably performed. Superiority can be exhibited even more.

【0074】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 thereof Can be greatly reduced.

【0075】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1
9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 the semiconductor integrated circuit device to shipment when the test method of the present embodiment is applied, and the semiconductor integrated circuit device when the conventional tester is used. The process is described in comparison with the process from development start to shipment. FIG.
4 shows a process from the start of development of a semiconductor integrated circuit device to shipment when a conventional tester is used. FIG.
9 illustrates a process from the start of development of the semiconductor integrated circuit device to the shipment thereof when the test method of the present embodiment is applied.

【0076】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 and 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. If a defect is found by the virtual test, the HDL description is corrected.

【0077】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, since 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, it can be performed using the program. . 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.

【0078】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 multiple EDA vendors. Then, the layout of the chips on the wafer is determined (step S15). Then, mask pattern data is generated by the artwork based on the determined layout data, and a mask is created based on the data (step S16).

【0079】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,
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 probe test for inputting a test pattern and observing an output is performed (step S18). When the probe test is completed, dicing is performed to divide the wafer into chips (step S19).

【0080】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S2
3)、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 then a test is performed again 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, a mark determined to be defective in this test is marked on the package surface (step S2).
3), only non-defective products are packed and shipped in the sorting process (step S24).

【0081】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 above 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.

【0082】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S1
1)、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, the function design of the semiconductor integrated circuit device to be developed (step S1)
1) In parallel with circuit design (step S12), logic synthesis (step S13) and automatic layout (step S14), data (tester IP) used in the virtual test performed in steps S11 and S12 is used. Then, the function necessary for testing the semiconductor integrated circuit device under development is determined, that is, the tester function is optimized (step S31).

【0083】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S3
2)。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 S3
2). Then, similarly to the semiconductor integrated circuit device to be developed, the logic synthesis tool performs logic synthesis of the test circuit (ALPG) from the HDL description and converts it into design data at the logic gate level (step S33). Then, based on the generated logic gate level design data, element level layout data is generated by an automatic layout tool (step S34).

【0084】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。
When the layout data of the test circuit is generated in this way, the present invention uses the semiconductor chip developed on the wafer and the test circuit module in order to form the test circuit as a module on the wafer. The chip layout arranged in a predetermined arrangement is determined (step S15 '). At this time, as described later, the test circuit module is not one-to-one with the semiconductor chip to be tested.
They are arranged at a ratio such as 1: 8 or 1:24.

【0085】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 ').

【0086】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。
Thereafter, the semiconductor integrated circuit and the test circuit module are formed by performing processes such as diffusion process and wiring pattern formation on the semiconductor wafer in the previous process (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 power is supplied 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.

【0087】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S1
9)。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 for dividing the wafer into chips is performed (step S1).
9). Thereafter, 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. 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 '. Those that are determined to be defective in this test are marked on the package surface (step S23), removed in the sorting process, and only non-defective products are packed and shipped (step S24). If the test circuit module on the wafer also has a DC test function, the test by the tester in step S22 'can be omitted.

【0088】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, the tests conventionally performed in the wafer state and the package state can be completed only once, so that the development period from functional design to product shipment is shortened. be able to. 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 must be performed again in the conventional process. In the above process, even if there is a design change, only the wafer test is required, so that the TAT is greatly reduced.

【0089】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,
Semiconductor wafer W on which semiconductor chips to be tested are formed
The test circuit module 5b is formed on the semiconductor wafer W and the test circuit module 5b is connected to the semiconductor chip CH by the probing module 19. For example, the scribe area SA between the chips CH on the semiconductor wafer W as shown in FIG. Then, a test wiring for connecting the test circuit module 5b and the semiconductor chip CH may be formed.

【0090】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。
In the case where the test wiring is formed in the scribe area SA, when each semiconductor chip CH is cut apart by dicing along the scribe area SA, the semiconductor chip CH extends far outside the center line of the scribe area SA. The extended 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.

【0091】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 structure for reducing the influence of the residual wiring in the scribe area SA. Among them, FIG.
FIG. 13 shows an example of a layout effective when applied to a test wiring H formed by a single-layer wiring, and FIG. 13 shows an example of a layout effective when applied to a test wiring H formed by a two-layer wiring.

【0092】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 remaining 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.

【0093】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C
H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2
0において、5bはテスト回路モジュールであり、CH
1,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 one test circuit module and eight semiconductor chips C around it.
In the case where the test of H is performed, a relatively efficient wiring connection method will be described. FIG. 20 shows a case where the test wiring H is constituted by a single-layer wiring. FIG.
0, 5b is a test circuit module, and CH
1, CH2 and CH3 indicate three of the eight surrounding semiconductor chips.

【0094】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,SA
3,SA4を利用してそれらの端子とチップCH1,C
H2,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 is a circuit diagram of the test circuit module 5b.
Each of the sides is divided into two, and all the electrode pads provided on the periphery of the right half of the adjacent chip CH1 and all the electrodes provided on the periphery of the chip CH2 are provided on the half sides X2 and Y1 at the upper right corner. Terminals connected to the electrode pads and all the electrode pads provided on the left half around the chip CH3 are provided, and scribe areas SA1, SA2, SA
3 and SA4 to use those terminals and chips CH1 and C
This shows that a test wiring for connecting the selected electrode pads of H2 and CH3 is formed. The terminals provided on the four sides of the test circuit module 5b other than the terminals receiving the power supply voltage need not be electrode pads, and the scribe areas SA1, SA2, SA3, SA4
Is formed as a virtual terminal to which one end of the test wiring formed is connected. Accordingly, 4 of the test circuit module 5b
Terminals can be arranged closer to the side than the semiconductor chip to be tested.

【0095】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;X
4,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, for the five chips (not shown) other than the chips CH1, CH2, and CH3, the half sides Y2, X3; X of the three corners of the test circuit module 5b.
4, Y3; Y4, X1 are provided with terminals connected to the electrode pads of the same parts of the three adjacent chips as described above, and the connection is made by the test wiring formed in the scribe area. This makes it possible to connect one test circuit module to eight semiconductor chips around it using a relatively short length of test wiring.

【0096】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, when the connection system as shown in FIG. 20 is adopted, the test wiring becomes densest at the diagonal line DL connecting the opposite corners of the chips CH1 and CH3. Therefore, it is calculated whether or not all the wirings that want to pass therethrough are within the width of the diagonal line DL at an allowed pitch. If not, the two-layer wiring system shown in FIG. Just choose.

【0097】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, reference numeral 5b denotes a test circuit module, CH1 to CH8 denote eight surrounding semiconductor chips, H1 to H4 denote test wirings for connecting the test circuit module 5b and the semiconductor chips CH1 to CH8, A ~ D
Represents an electrode pad. It is to be noted that the electrode pads having the same reference numerals are connected to the same test wiring. In FIG. 21, for convenience of illustration, the test wirings H1 to H4 are shown to extend along the periphery of each chip. However, in the actual layout, they are arranged in the scribe area SA.

【0098】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, scribe area SA
Is composed of four forked wiring bodies H1, H2, H3, H4 each having three tooth portions and a connecting portion which is orthogonal to them and which connects them at one end. ing. The 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 to mesh with each other, and each chip CH1 to CH1
CH8 is connected to these forked wiring bodies H1, H2, H3,
The four sides are arranged so as to be surrounded by any tooth portion of H4. Then, each chip CH1 to CH8
And the electrode pads A, B, C,
D is connected to the wiring of the tooth portions of the forked wiring bodies H1, H2, H3, and H4 arranged along the side.

【0099】また、4つのフォーク状配線体H1,H
2,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。
The four forked wiring bodies H1, H
In H2, H3, and H4, those having parallel tooth portions are formed of the same layer of wiring, and those having orthogonal portions are formed of 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 intersect each other are electrically insulated.

【0100】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〜C
H8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, the fork-like wiring bodies H1, H2,
By connecting the test circuit module 5b to the eight semiconductor chips CH1 to CH8 around the test circuit module 5b by H3 and H4, the number of wirings can be reduced, and connection using scribe lines having a relatively narrow width is possible. Becomes However, since the connection method in FIG. 21 is a bus method, and a plurality of chips are connected to one wiring, each of the semiconductor chips CH1 to C
A chip selection signal is sent to H8 so that one of the chips is connected to the test circuit module 5b in a certain time zone, and control is performed such that tests are sequentially performed in a time division manner. There is a need.

【0101】図22は、1つのテスト回路モジュール5
b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2
1の方式との相違点は、各フォーク状配線体H1,H
2,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 one test circuit module 5
b, 24 semiconductor chips CH1 to CH24 around it
In the embodiment, the test circuit module 5b and the semiconductor chips CH1 to
A wiring connection method considered to be the most efficient when connecting to the CH 24 will be described. This method is merely an increase in the scale of the method shown in FIG. 21, and the basic configuration is the same. That is, similarly to the method of FIG. 21, the connection between the test circuit module 5b and the 24 semiconductor chips CH1 to CH24 around the test circuit module 5b is performed by four forked wiring bodies H1, H2, H3, and H4. FIG.
The difference from the first method is that each of the forked wiring bodies H1, H
2, H3 and H4 are provided with five tooth portions instead of three tooth portions. Also in this embodiment, the chips CH1 to CH24 and the electrode pads A, B, C, D of the test circuit module 5b are connected to the fork-shaped wiring bodies H1, H2, H3, H4 arranged along their sides. It is connected to the wiring of the tooth part.

【0102】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.
As shown in FIG. 7, a plurality of test circuit modules 5c to 5e are collectively arranged at the center of the semiconductor wafer W, and a test wiring is extended to each chip CH therefrom, or the semiconductor wafer W is formed by the above-described probing module. The above test circuit modules 5c to 5e may be connected to the semiconductor chip CH for testing.

【0103】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。
These test circuit modules 5c to 5e
May have the same functions, but may have dedicated functions, for example, an analog-only test module or a digital-only test module. In this way, by providing a plurality of test ICs 5c to 5e having dedicated test functions on a wafer, a more accurate test can be performed.
Further, since a test function dedicated to a high frequency can be taken in, a test with a large degree of freedom can be performed.

【0104】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C
H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。
The test circuit module 5f may be divided into four parts, each of which is arranged at four peripheral parts of the semiconductor chip CH as shown in FIG. For example, in the peripheral portion of the central semiconductor chip CH1 shown in FIG. 15, a test circuit module 5f (a shaded region) for testing the semiconductor chip CH1 and another test circuit module located near the peripheral portion of the semiconductor chip CH1. Semiconductor chip C
A test circuit module 5f (open area) for testing H is arranged. In this case, it is difficult to provide the electrode pads in the scribe area having a relatively small width. Therefore, the electrode pads are formed in the empty area of the peripheral portion of the semiconductor wafer W, and the wiring or the wires formed in the scribe area from the electrode pads are formed. An insulating synthetic resin film such as a PIQ (polyimide insulating film) is formed on the surface of the final protective film above the semiconductor chip, and power is supplied to each test circuit module 5f via the wiring formed thereon. It is good to configure.

【0105】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 the case of such a configuration, the test circuit modules 5f can be arranged evenly on the respective semiconductor chips CH, and the optimum position for each test function, that is, the position closest to the electrode pad to which the test signal is input. A test function unit for generating the test signal can be arranged on the side. In addition, the test circuit module 5f
Is cut by dicing after the test, so that the semiconductor chip CH has no electrical influence.

【0106】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5
g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, the test circuit module 5 is mounted on the probe card 2b formed on a semiconductor wafer W1 separate from the semiconductor wafer W to be tested.
g may be arranged at predetermined intervals, and one test circuit module 5g may test a plurality of semiconductor chips CH on the semiconductor wafer W corresponding to the test circuit module 5g. In the probe card 2b, the hatched portions are the test circuit modules, and the other portions are regions where bumps and wirings are formed. Also, in FIG.
The mark indicates the range covered by one test circuit module 5g as a test target.

【0107】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6
b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 a total of 9 chips of the chip facing each other and the chips around it by one test circuit module 5g.
An example covering the test of one semiconductor chip CH is shown. In this case, the semiconductor wafer W1 has the structure shown in FIG.
As shown in (b), a needle 6b made of a bump B is provided. At the time of the wafer test, as shown in FIG. 17A, the test circuit module 5g of the semiconductor wafer W1 as the probe card 2b is formed on the main surface of the semiconductor wafer W on which the semiconductor chips are formed. By overlapping the surfaces, the needle 6 composed of the bump B is formed.
b and the electrode pads of the semiconductor chip CH. Thereby, use durability can be improved. FIG. 17B is a partially enlarged view showing a portion indicated by reference numeral A in FIG. 17A in an enlarged manner.

【0108】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C
H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 these, (a) is a general one-chip one-package type, (b) to (d) are structures having a plurality of chips sealed in one package, (e),
(F) shows a structure in which a chip mounted on a substrate such as a ceramic by a face-down method is molded with a resin RS. In FIG. 23, CH is a semiconductor chip, PG
Is a package made of resin or the like, and BP is a semiconductor chip C
The bumps and LDs provided on the H electrode pads are lead terminals electrically connected to the electrode pads of the semiconductor chip CH via the bumps BP.

【0109】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。
Among the above structures, the structure shown in FIG. 23A can be tested by a conventional tester.
In the case of (d), since there are two or more chips in the package, when testing with a tester, if each chip does not exist as an independent chip from the viewpoint of the tester, that is, the configuration can be tested separately. Otherwise, the test pattern becomes very complicated, and the development time and test execution time of the test program become considerably 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. (E)
In this structure, the test after mounting is difficult because the electrode pads of the chip are not exposed.

【0110】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, for a semiconductor chip having a mounting structure as shown in FIGS. 23 (b) to 23 (f), it is better to adopt a test method performed at the wafer stage as in the above embodiment.
The test program is much simpler and the test execution time is shorter than a test using a conventional tester.

【0111】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. This will be described with reference to FIG. 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 a control of a common control circuit in a shared resource manner according to a predetermined algorithm, and a specific example of a sequence control circuit. Is shown.

【0112】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 sequence control circuit 400 for sequentially controlling the entire ALPG, a test signal generated by receiving a control signal from the sequence control circuit 400, and a logic circuit (semiconductor chip) to be tested. It comprises a driver / comparator block 300 which receives an output signal and outputs a pass / fail judgment signal by comparing it with an expected value, and an interface circuit 210 which performs an interface between the ALPG and an external control device. A specific example of the driver / comparator block 300 is shown in FIG. 25, and a specific example of the interface circuit 210 is shown in FIG.

【0113】上記各回路のうちシーケンス制御回路40
0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41
7、マイクロ命令内のタイミング設定ビットMFd(T
S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EE
PROMなどで構成される。
The sequence control circuit 40 among the above circuits
0, as shown in FIG. 24, an instruction memory 411 storing a microprogram composed of a plurality of microinstructions described according to a predetermined test pattern generation algorithm, and a microinstruction to be read from the instruction memory 411. , A command decoding control circuit 430 that decodes an instruction code in a microinstruction read from the instruction memory 411 to form a control signal for a circuit in the sequence control circuit 400 such as the program counter 412, A timing generator 420 for forming a timing control signal based on a clock φ0, a timing setting bit MFd in a microinstruction
Data register set 41 that outputs control data to timing generator 420 based on (TS bit)
7. Timing setting bit MFd (T
S bit) to decode the data register set 417
And a decoder 418 for reading control data from the CPU. The instruction memory 411 and the data register set 417 are a data rewritable RAM or EE.
It is composed of a PROM or the like.

【0114】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, of the logic circuits to be tested, a circuit whose function is specified (for example, ALU: Arithmetic)
In the case of a Logic Unit, an appropriate test pattern formation method has already been established in many cases, so that efficient use of test pattern assets enables efficient test pattern generation. 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 instruction memory 411 can be suppressed to an achievable level.

【0115】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“BC
LK1”,“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 decoder 418 is composed of two bits, and the data register set 417 stores seven control data. One of these control data is data “RATE” that defines a test cycle, and the remaining six control data are:
Two types of control data “ACLK1” and “ACLK2” for giving a high-level or low-level signal output timing for each signal line of the test bus, and two types of control data “BC” for giving rise timing of a pulse signal
LK1 ”and“ BCLK2 ”, and two types of control data“ CCLK1 ”and“ CCLK2 ”that provide a comparison between the fall timing of the pulse signal and the expected value.

【0116】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 timing generation section 420, a signal RATE at a predetermined timing is supplied to the program counter 412 with respect to the control data RATE, and the micro instruction code from the instruction memory 411 is supplied to the program counter 412. Capture is performed. When “ACLK1” to “CCLK2” are supplied to the timing generator 420 as control data, a clock corresponding to the control code is output to the driver / comparator circuit 300 from the timing clocks ACLK1 to CCLK2. Connection and selection for use of each clock are appropriately performed as needed.

【0117】さらに、ALPGのシーケンス制御回路4
00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4
23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。
Furthermore, the ALPG sequence control circuit 4
In 00, the value of the program counter 412 is set to “+”.
Incrementer 421 for incrementing to "1"
A multiplexer 422 for selecting either the incrementer 421 or the jump address in the address field MFa and supplying it to the program counter 412; an index register 423 for holding the number of repetitions in the operand field MFc;
A decrementer 424 for making the value of 23 “−1”;
A working register 425 holding a value decremented to "-1", a flag 427 indicating whether or not an operand used in a predetermined instruction is transferred to the program counter 412, and a value of the registers 423 and 425 are selectively decremented by the decrementer. A multiplexer 428 that feeds 424
A demultiplexer 429 that distributes the value of the decrementer 424 to any plane of the working register 425
And so on.

【0118】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 index register 423 for holding the number of repetitions is provided, so that the same test signal is repeatedly generated. In such a case, the number of necessary micro-instructions can be reduced and the micro-program can be shortened. Further, in the ALPG of this embodiment, the index register 423, the working register 425, and the flag 427 are provided in a plurality of planes (four in the figure).
Further, sub-loop processing in the sub-loop processing can be easily executed, and the microprogram can be shortened.

【0119】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 / comparator circuit 300. The circuit shown in FIG. 25 is one of the signal lines constituting the test bus 220.
Although only the driver / comparator circuit corresponding to the present invention is representatively shown, actually, the circuits shown in FIG. 25 are provided by the number of signal lines constituting the test bus 220. The test bus is formed in a scribe area on the wafer, and the ALPG is connected to a semiconductor chip as a logic circuit to be tested.

【0120】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Ni
o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 includes a driver circuit (signal forming circuit) 340 for forming a signal to be output to the test bus, a signal on the test bus and an expected value signal. Comparator circuit (comparing circuit) 350 for comparing match / mismatch by comparing
And a switching circuit 360 for switching between the driver circuit 340 and the comparator circuit 350. The switching circuit 360 includes a driver circuit 340 and an input / output node Ni.
o, and a transmission gate TG2 provided between the input / output node Nio and the comparator circuit 50, and an input / output control bit I / I supplied from the sequence control circuit 400. One of them is opened according to O and the other is shut off.

【0121】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34
3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34
1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 driver circuit 340 receives the input / output control bit TP by the timing clock ACLKi supplied from the timing generator 420 and holds the input / output control bit TP, and the timing clock BCLKi supplied from the timing generator 420.
OR gate 342 which takes the logical sum of the OR and CCLKi, a J / K flip-flop 343 using the output of the OR gate 342 and the output of the edge trigger flip-flop 341 as input signals, and the J / K flip-flop 34
3 and an input / output control bit CONT supplied from the sequence control circuit 400 as an input signal;
1 and an input / output control bit CONT supplied from the sequence control circuit 400 as an input signal, and a driver 346 for driving a test bus by the outputs of the AND gates 344 and 345. ing.

【0122】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C
CLKi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、C
ONTは、上記制御信号に相当する。
On the other hand, the comparator circuit 350 is provided with a timing clock C supplied from the timing generator 420.
CLKi and an input / output control bit CONT supplied from the sequence control circuit 400 as an input signal; an output (expected value) of the D-type flip-flop 341 and a test signal supplied via a transmission gate TG2. An exclusive OR gate 352 that receives a signal on the bus as an input signal; an AND gate 353 that receives the outputs of the exclusive OR gate 352 and the AND gate 351 as input signals; and a flip-flop that latches the output of the AND gate 353. 354, and a signal obtained by calculating the logical sum of the outputs of all the comparator circuits 350 is output as a total fail signal TFL. The above input / output control bits I / O, TP, C
ONT corresponds to the control signal.

【0123】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MF
eとからなる。
As shown in FIG. 24, the microinstruction in the ALPG of this embodiment includes an address field MFa for 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 to be stored, and an operand field MFc to store the number of instruction repetitions, etc.
A timing setting field MFd for storing a timing setting bit TS for reading a control signal for the timing generator 420 from the data register set 14, and an input / output for storing an input / output control bit of the driver / comparator circuit 300 Control field MF
e.

【0124】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T
G2を遮断してドライバの出力信号をテスト用バス22
0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2
20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。
The timing setting bits TS stored in the timing setting field MFd are two bits in this embodiment as described above, but may be three or more bits. 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 test bus 220. Are set as one set, and only n sets are provided. Of these bits, the I / O bit is a control bit for designating input or output, and when "1", the transmission gate TG1 is opened and T
G2 is cut off and the driver output signal is sent to the test bus 22
0 on the corresponding signal line, and when it is "0", shut off the transmission gate TG1 and open TG2 to open the test bus 2
The gate 352 for comparing the signals on the corresponding signal lines of the 20
To input. The driver bit TP and the control bit CONT are set to a high output or a low output, a positive pulse or a negative pulse output,
Specify the input invalid state or output high impedance state.

【0125】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 that the input / output control bits TP, I
The relationship between / O, CONT and a test signal (test pattern) output from the driver / comparator circuit 300 is shown.

【0126】[0126]

【表1】 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34
0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、「11
0」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。
[Table 1] As shown in Table 1, the input / output control bits TP, I
When / O, CONT is "111", the driver circuit 34
0 outputs a high-level signal, and when it is “011”, the driver circuit 340 outputs a low-level signal and “11”
When the value is "0", control is performed so that the driver circuit 340 outputs a positive pulse signal, and when the value is "110", control is performed so that the driver circuit 340 outputs a negative pulse signal. When the input / output control bits TP, I / O, and CONT are “101”, the comparator circuit 350 expects a high-level input signal.
Expects a low-level input signal, and when "100", control is performed to invalidate the input signal.

【0127】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,CO
NT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N
io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 / comparator circuit 300 of this embodiment, the control bits TP, I / O, CONT
Is set to have no meaning at all. However, control bits TP, I / O, CO
When NT is "000", for example, the transmission gate TG1 is closed and TG2 is opened, and the exclusive OR gate 352 is a Schmitt circuit operating at the two levels between the high level and the low level. Input / output node N connected to test bus 220
State where io potential exists (high impedance state)
Driver / comparator circuit 300 so that
Can also be configured.

【0128】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ACL
K1〜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BC
LK2,CCLK2が選択された端子の出力信号の波形
を示す。
FIG. 26 shows the timing clock ACL supplied from the timing generator 420 in the above embodiment.
K1 to CCLK2 and driver / comparator circuit 300
2 shows an example of a signal output from the test bus 220 to the test bus 220. 26, (a) shows the reference clock φ0 supplied from the outside, (b) to (g) show the waveforms of the timing clocks ACLK1 to CCLK2, and (h) shows “1” as the output test signal in Table 9. 13 shows a waveform of an output signal of a terminal designated and ACLK1 selected as a clock. (I) shows the waveform of the output signal of the terminal in which “0” is designated as the output test signal in Table 1 and ACLK2 is selected as the clock. (J) shows the waveform of the output signal of the terminal in which "P" is designated as the output test signal in Table 1 and BCLK1 and CCLK1 are selected as the clock. Further, (k) designates “N” as the output test signal in Table 1 and BC as the clock.
LK2 and CCLK2 show the waveforms of the output signals of the selected terminals.

【0129】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ACL
K1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ACL
K2,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BCL
K2,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 the clock ACLK1 is supplied from the terminal designated by the clock ACL.
A high-level signal as shown in FIG. 26 (h) is output in accordance with K1, and TP, I / O, CONT are set to "011" and a clock ACLK2 is designated from a terminal designated by clock ACLK2 in accordance with clock ACLK2. TP, I / O, CONT are set to "110" and the clocks ACLK1, BCLK1, CCLK1
Output a positive pulse as shown in FIG. 26 (j) with BCLK1 and CCLK1 as edges in accordance with the data set by the clock ACLK1.
/ O, CONT are set to “010” and the clock ACL
From the terminals where K2, BCLK2 and CCLK2 are designated, BCL is applied in accordance with the data set by clock ACLK2.
A negative pulse as shown in FIG. 26 (k) having K2 and CCLK2 as edges is output.

【0130】また、図示しないが、入出力制御ビットT
P,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 bit T
At the terminal where P, I / O, and CONT are set to "101" and the clock CCLK1 is designated, the expected value is set to the high level, and the comparison is performed using the clock CCLK1 in FIG. , CONT are set to “001” and the terminal to which the clock CCLK2 is designated makes the expected value a low level, and the comparison is performed using the clock CCLK2 of FIG. 26 (g) as a strobe signal. Note that the selection of the clock is not limited to the above, and may be any combination.

【0131】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AL
PG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-described configuration can arbitrarily change the generated test pattern and its output timing by rewriting the program stored in the instruction memory 411 and the control data stored in the data register set 417. Can be. Therefore, even when the semiconductor chips to be tested are different, it is possible to form an ALPG having the same architecture on the same wafer and perform the test. Also, even when ALPGs having the same architecture cannot be used,
If the test target is in the same category, such as a logic IC or a memory, the architecture of the ALPG that tests it is similar, so the optimum ALPG for each semiconductor chip is
Designing a PG does not place a great burden on the designer.

【0132】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、IEEE11
49.1規格で規定されているTAP(Test Access Po
rt)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 interface circuit 210 is provided in the ALPG of the embodiment of FIG. FIG. 27 shows the interface circuit 210
The following shows a specific example. When the test circuit is formed on the same wafer as the semiconductor chip to be tested as in the third embodiment, the number of electrode pads for connecting to an external device for rewriting data in the test circuit is large. Is not desirable. Therefore, in the ALPG of this embodiment,
IEEE11 as an interface circuit with external devices
TAP (Test Access Pos) specified in the 49.1 standard
rt) 210 is used. By using the TAP as an interface, only a few electrode pads are required to connect to an external device for rewriting data.

【0133】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。
TAP is an interface and control circuit for a scan test and a BIST circuit defined by the IEEE1149.1 standard. The TAP is a bypass register 211 used to shift test data from an input port to an output port. A data register 212 used for transmitting a specific signal to the device, a device ID register 213 for setting a manufacturing identification number unique to a chip, an instruction register 214 used for controlling selection of a data register and an internal test method, TAP
It is composed of a controller 215 for controlling the entire circuit.

【0134】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21
5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211〜21
4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 instruction register 214 include four essential instructions and three optional instructions. Controller 21
5, a test mode select signal TMS for designating a test mode, a test clock TCK, and a reset signal TRST are input from three dedicated external terminals, and based on these signals, the registers 211 to 21 are used.
4 and control signals for the selector circuits 216 to 218 are formed.

【0135】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21
4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 the test data TDI and an output terminal for the test result data TDO. The input test data TDI is supplied via the selector circuit 216 to each of the registers 211 to 214 or the internal register. It is supplied to the scan paths Iscan and Bscan. Further, the contents of the registers 211 to 214 and the scan-out data from the internal circuit are output to the outside of the chip via the selector circuits 217 and 218. Further, the TAP has a data register 212 and an instruction register 21.
4, a signal for the internal BIST circuit is formed and supplied, and a signal indicating a test result output from the BIST circuit is supplied to the selector circuits 217 and 218.
And output to the outside of the chip.

【0136】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41
7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、AL
PG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、TAP
210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, a test circuit (ALPG) formed on a wafer on which a logic circuit (semiconductor chip) to be tested is formed is regarded as a BIST circuit, and a signal for the BIST circuit of the TAP is provided. Using the input / output function, ALPG data register set 41
It is configured to input the setting data for 7 and the microprogram stored in the instruction memory 411 and output the test result by ALPG. AL
The clock φ0 for the PG timing generator 420 is also supplied via the TAP 210. In FIG. 27, the clock φ0 for the timing generator 420 is TAP
Although the clock is a separate clock from the clock TCK of the clock 210, the timing generator 420
May be supplied.

【0137】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。T
AP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" is a test 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. Means a path. “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. T
The functions of the AP for the scan test and the function of the boundary scan test are not used in the test system of the present embodiment, and thus description thereof is omitted.

【0138】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FP
GA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 embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed. For example, in the embodiments shown in FIGS. 9 and 10, a test circuit is arranged on a wafer on which a semiconductor chip to be tested is formed, and the test circuit is an ALPG as shown in FIG.
However, instead of forming the ALPG of FIG. 24 directly on the wafer, an FPGA is formed on the wafer on which the semiconductor chip to be tested is formed.
It is also possible to construct and test an ALPG as shown in FIG. 24 in the GA.

【0139】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TA
P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 TA interface is provided to an external device.
P is used, but when configuring a test circuit in the probe card or probing module described above,
It is also possible to use TAP as the interface.

【0140】[0140]

【発明の効果】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。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0141】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。
That is, according to the present invention, the developed semiconductor chip can be tested without using an expensive tester, and the total cost required for the test can be greatly 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.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態によるテストシステム
の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a test system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態によるプローブカード
に実装されたテスト用ICの実装説明図である。
FIG. 2 is a mounting explanatory diagram of a test IC mounted on the probe card according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態による仮想テスタの説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a virtual tester according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態によるテストシステム
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a test system according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態によるプローブカード
に形成されたニードルとテスト用ICとの説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a needle and a test IC formed on a probe card according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施形態によるプローブカード
を構成するウエハ片の形成例を示す図である。
FIG. 6 is a view showing an example of forming a wafer piece constituting a probe card according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施形態によるテストされる半導
体チップとテスト回路モジュールとの配置説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a layout of a semiconductor chip to be tested and a test circuit module according to another embodiment of the present invention.

【図8】(a)は、本発明の他の実施形態によるテスト
される半導体ウエハとプローブカードとのコンタクト例
を示した図、(b)は、その一部を拡大した説明図であ
る。
FIG. 8A is a diagram showing an example of a contact between a semiconductor wafer to be tested and a probe card according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8B is an explanatory diagram showing a part of the contact.

【図9】(a)は、本発明の第3の実施形態による半導
体ウエハに形成されたテスト回路モジュールの配置例を
示す図、(b)は、プロービングモジュールの説明図で
ある。
FIG. 9A is a diagram showing an example of an arrangement of test circuit modules formed on a semiconductor wafer according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9B is an explanatory diagram of a probing module.

【図10】本発明の第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. 10 is an explanatory diagram of a test measurement range in a tester according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施形態によるテストされる半
導体ウエハへのテスト回路モジュールの形成例を示した
図である。
FIG. 11 is a view showing an example of forming a test circuit module on a semiconductor wafer to be tested according to another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施形態によるテスト回路モジ
ュールと半導体チップとを接続する配線を半導体ウエハ
のスクライブエリア上に形成した一例を示した説明図で
ある。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example in which wiring for connecting a test circuit module and a semiconductor chip according to another embodiment of the present invention is formed on a scribe area of a semiconductor wafer.

【図13】本発明の他の実施形態によるテスト回路モジ
ュールと半導体チップとを接続する配線を半導体ウエハ
のスクライブエリア上に形成した他の例を示した説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory view showing another example in which a wiring connecting a test circuit module and a semiconductor chip according to another embodiment of the present invention is formed on a scribe area of a semiconductor wafer.

【図14】本発明の他の実施形態によるテストされる半
導体ウエハへのテスト回路モジュールの形成の一例を示
した図である。
FIG. 14 illustrates an example of forming a test circuit module on a semiconductor wafer to be tested according to another embodiment of the present invention.

【図15】本発明の他の実施形態によるテストされる半
導体ウエハへのテスト回路モジュールの形成の他の例を
示した図である。
FIG. 15 is a view showing another example of forming a test circuit module on a semiconductor wafer to be tested according to another embodiment of the present invention.

【図16】本発明の他の実施形態によるテストされる半
導体ウエハへのテスト回路モジュールの形成のさらに他
の例を示した図である。
FIG. 16 is a view showing still another example of forming a test circuit module on a semiconductor wafer to be tested according to another embodiment of the present invention.

【図17】(a)は、本発明の他の実施形態によるテス
トされる半導体ウエハとプローブカードとのコンタクト
の他の例を示した図、(b)は、その一部を拡大した説
明図である。
FIG. 17A is a diagram showing another example of a contact between a semiconductor wafer to be tested and a probe card according to another embodiment of the present invention, and FIG. It is.

【図18】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フ
ローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart showing a process from the start of development of a semiconductor integrated circuit device to shipment when a conventional tester is used.

【図19】本発明の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
のプロセスを示すフローチャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing a process from the start of development to shipment of a semiconductor integrated circuit device when the test method according to the embodiment of the present invention is applied.

【図20】1つのテスト回路モジュールでその周りの8
個の半導体チップのテストを行なうようにする場合にお
ける比較的効率の良い配線接続方式を示すレイアウト説
明図である。
FIG. 20 shows one test circuit module and its surroundings
FIG. 9 is an explanatory layout diagram showing a relatively efficient wiring connection method when testing individual semiconductor chips.

【図21】1つのテスト回路モジュールでその周りの8
個の半導体チップのテストを行なうようにする場合にお
ける比較的効率の良い配線接続方式の他の例を示すレイ
アウト説明図である。
FIG. 21 shows one test circuit module and its surroundings
FIG. 11 is a layout explanatory diagram showing another example of a relatively efficient wiring connection method when testing individual semiconductor chips.

【図22】1つのテスト回路モジュールでその周りの2
4個の半導体チップのテストを行なうようにする場合に
おける比較的効率の良い配線接続方式の他の例を示すレ
イアウト説明図である。
FIG. 22 shows two test circuits around one test circuit module;
FIG. 11 is a layout explanatory diagram showing another example of a relatively efficient wiring connection method when testing four semiconductor chips.

【図23】ウエハから切り出された半導体チップの実装
構造の例を示す断面説明図である。
FIG. 23 is an explanatory sectional view showing an example of a mounting structure of a semiconductor chip cut out from a wafer;

【図24】本発明で用いられるテスト回路としてのAL
PGの構成例を示すブロック図である。
FIG. 24 shows AL as a test circuit used in the present invention.
It is a block diagram which shows the example of a structure of PG.

【図25】ALPGを構成するドライバ/コンパレータ
回路の具体例を示す論理構成図である。
FIG. 25 is a logical configuration diagram showing a specific example of a driver / comparator circuit configuring ALPG.

【図26】図24のALPGにより形成されるテスト用
信号波形の一例を示す波形図である。
26 is a waveform chart showing an example of a test signal waveform formed by the ALPG of FIG. 24.

【図27】ALPGを構成するインタフェース回路の構
成例を示すブロック図である。
FIG. 27 is a block diagram illustrating a configuration example of an interface circuit configuring the ALPG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 SYMBOLS 1 Test system 2, 2a, 2b probe card 3 Control device 3a Power supply device 4, 4a, 4b Probe card board 5-5f Test IC, test circuit module (test circuit) 6, 6a, 6b Needle 7-9 FPGA DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pattern generation part 11 Timing generation part 12 Power supply part 13 DC test circuit 14 Driver 15 Comparator 16 Microcomputer 17 Wafer piece 18 Fixed frame 19 Probe module 210 Interface circuit 300 Driver / comparator block 340 Driver circuit 340 350 Comparator circuit (comparison circuit) 360 switching circuit 400 sequence control circuit 411 instruction memory 412 program counter 420 timing generator 430 instruction decoding control circuit W, W1 semiconductor wafer CH Semiconductor chip TCI Semiconductor integrated circuit device B Bump SA Scribe area D1, D2 Electrode pad H Test wiring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01R 31/3183 G01R 31/28 F 31/30 Q U K (72)発明者 吹上 寛 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 2G011 AA02 AB01 AC11 AC31 AD01 AE03 AF06 2G032 AA00 AB01 AB02 AC03 AE06 AE08 AE11 AE14 AF02 AG01 AK11 AL11 4M106 AA01 AA08 AC01 AC05 BA01 BA14 CA56 DD10 DD11 DD23──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01R 31/3183 G01R 31/28 F 31/30 Q UK (72) Inventor Hiroshi Fukiage Kodaira, Tokyo 5-20-1, Mizumotocho F-term within Hitachi, Ltd. Semiconductor Group (reference) 2G011 AA02 AB01 AC11 AC31 AD01 AE03 AF06 2G032 AA00 AB01 AB02 AC03 AE06 AE08 AE11 AE14 AF02 AG01 AK11 AL11 4M106 AA01 AA08 AC01 CA05 BA01 BA01 DD10 DD11 DD23

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ウエハに形成された半導体チップ
の電気的試験を行うテストシステムであって、 前記半導体チップにおける電極パッドの配置にあわせて
導電性のニードルを配設し、テスト回路と接続するプロ
ーブカードと、 前記プローブカードに搭載され、プログラムに基づいて
前記半導体チップのテストを行うテスト回路と、 前記テスト回路におけるプログラムの書き換え、ならび
に前記テスト回路から出力されたテスト結果を格納する
制御装置とよりなることを特徴とするテストシステム。
1. A test system for performing an electrical test of a semiconductor chip formed on a semiconductor wafer, wherein a conductive needle is arranged in accordance with an arrangement of electrode pads on the semiconductor chip, and connected to a test circuit. A probe card, a test circuit mounted on the probe card and testing the semiconductor chip based on a program, a control device for rewriting a program in the test circuit, and storing a test result output from the test circuit. A test system, comprising:
【請求項2】 半導体ウエハに形成された半導体チップ
の電気的試験を行うテストシステムであって、前記半導
体ウエハの任意の位置に形成された前記半導体チップを
テストするテスト回路と、前記半導体チップと前記テス
ト回路とを接続するテスト用配線が形成されプロービン
グモジュールと、前記プロービングモジュールを介して
前記半導体チップ、および前記テスト回路に電源を供給
する電源供給装置とを備えたことを特徴とするテストシ
ステム。
2. A test system for performing an electrical test on a semiconductor chip formed on a semiconductor wafer, comprising: a test circuit for testing the semiconductor chip formed at an arbitrary position on the semiconductor wafer; A test system, comprising: a probing module formed with test wiring for connecting to the test circuit; and a power supply device for supplying power to the semiconductor chip and the test circuit via the probing module. .
【請求項3】 半導体ウエハに形成された半導体チップ
の電気的試験を行うテストシステムであって、前記半導
体ウエハにおけるスクライブエリア、またはチップエリ
アに、前記半導体チップをテストするテスト回路を形成
し、前記半導体ウエハのスクライブエリアまたはテスト
用配線層に、前記テスト回路と半導体チップとを接続す
るテスト用配線を形成した構成よりなることを特徴とす
るテストシステム。
3. A test system for performing an electrical test of a semiconductor chip formed on a semiconductor wafer, wherein a test circuit for testing the semiconductor chip is formed in a scribe area or a chip area of the semiconductor wafer, A test system comprising a configuration in which a test wiring for connecting the test circuit and a semiconductor chip is formed in a scribe area or a test wiring layer of a semiconductor wafer.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のテ
ストシステムにおいて、前記テスト回路が、FPGAま
たはマイクロコンピュータデバイスを含むことを特徴と
するテストシステム。
4. The test system according to claim 1, wherein the test circuit includes an FPGA or a microcomputer device.
【請求項5】 半導体ウエハに形成された半導体チップ
の電気的試験を行うテスタにおけるブロック毎の機能と
テストされる前記半導体チップの機能とをハードウェア
記述言語で記述し、前記ハードウェア記述とテストプロ
グラムをハードウェアエミュレータに入力して、前記ハ
ードウェアエミュレータによってシミュレーションを行
ない、テストプログラムのデバッグを行うことを特徴と
するテストプログラムの生成方法。
5. A function of each block in a tester for performing an electrical test of a semiconductor chip formed on a semiconductor wafer and a function of the semiconductor chip to be tested are described in a hardware description language, and the hardware description and the test are performed. A method for generating a test program, comprising: inputting a program to a hardware emulator; performing a simulation with the hardware emulator; and debugging the test program.
【請求項6】 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し、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
するようにしたことを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。
6. A plurality of semiconductor chips having desired functions are formed on a semiconductor wafer, and conductive needles are formed having a size corresponding to the wafer and corresponding to the arrangement of the electrode pads of the semiconductor chips. On the probe substrate, a test circuit connected to the needle and operated according to a program to test the semiconductor chip is mounted, and the probe substrate is moved so that the needle is brought into contact with a corresponding electrode pad of the semiconductor chip. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising superimposing the semiconductor chip on the wafer, testing the semiconductor chip by the test circuit, and selecting a semiconductor chip determined as a non-defective product as a product.
【請求項7】 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を上記ウエハ上の各半
導体チップに対応して設け、ハードウェア記述言語で記
述された上記半導体チップの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
うにしたことを特徴とする請求項6に記載の半導体集積
回路装置の製造方法。
7. A programmable logic IC capable of configuring an arbitrary logic on the probe substrate is provided for each semiconductor chip on the wafer, and the logic data is written in the design data of the semiconductor chip described in a hardware description language. Configuring the test circuit in the programmable logic IC based on the
7. The method according to claim 6, wherein the test circuit tests the semiconductor chip.
【請求項8】 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で
あることを特徴とする請求項6または7に記載の半導体
集積回路装置の製造方法。
8. The test circuit according to claim 6, wherein the test circuit is a test signal generation circuit configured to generate a test signal supplied to a semiconductor chip to be tested according to a predetermined algorithm. A manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the above.
【請求項9】 上記テスト信号生成回路は、プログラム
を保持する命令メモリと、プログラムの命令を解読して
制御信号を生成する制御部と、出力する信号を生成する
信号生成部とを含んで構成されていることを特徴とする
請求項8に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
9. The test signal generation circuit includes an instruction memory for holding a program, a control unit for decoding a program instruction to generate a control signal, and a signal generation unit for generating a signal to be output. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein:
【請求項10】 上記命令メモリは、保持するプログラ
ムが外部から書換え可能であることを特徴とする請求項
9に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
10. The method according to claim 9, wherein a program stored in the instruction memory is rewritable from the outside.
【請求項11】 上記テスト信号生成回路は、基準とな
るクロック信号とタイミングに関する制御データを保持
する記憶手段からの制御データとを受けて所望のタイミ
ング信号を発生するタイミング発生手段をさらに含んで
構成されていることを特徴とする請求項9に記載の半導
体集積回路装置の製造方法。
11. The test signal generating circuit further includes timing generating means for receiving a clock signal serving as a reference and control data from a storage means for holding control data relating to timing and generating a desired timing signal. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein:
【請求項12】 上記記憶手段は、保持する制御データ
が外部から書換え可能であることを特徴とする請求項1
1に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
12. The storage means according to claim 1, wherein the stored control data is rewritable from outside.
2. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to item 1.
【請求項13】 所望の機能を有する複数の半導体チッ
プが形成される半導体ウエハ上に、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
よって該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
したことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
13. A test circuit module that operates according to a program and tests the semiconductor chip is formed on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor chips having desired functions are formed, and at least a power supply voltage is applied to at least the test circuit module from outside. And testing the semiconductor chip on the wafer by the test circuit module, and selecting a semiconductor chip determined as a non-defective product as a product.
【請求項14】 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、上記半導体チップが形成
されたウエハと対応する大きさを有し上記テスト回路モ
ジュールおよび半導体チップの電極パッドの配置に合わ
せた導電性のニードルおよび所定のニードル間を接続す
る配線が形成されたプローブ手段によって行なうように
したことを特徴とする請求項13に記載の半導体集積回
路装置の製造方法。
14. The connection between the test circuit module and the semiconductor chip to be tested is adjusted according to the size of the wafer on which the semiconductor chip is formed and the arrangement of the test circuit module and the electrode pads of the semiconductor chip. 14. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 13, wherein the method is performed by a probe means in which a wiring connecting between the conductive needle and a predetermined needle is formed.
【請求項15】 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
なうことを特徴とする請求項13に記載の半導体集積回
路装置の製造方法。
15. The semiconductor integrated circuit according to claim 13, wherein the connection between the test circuit module and the semiconductor chip to be tested is performed by a wiring formed in a scribe area of a wafer or a wiring layer dedicated to the test. A method for manufacturing a circuit device.
【請求項16】 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
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体集積回路装
置の製造方法。
16. The semiconductor integrated circuit according to claim 15, wherein the test wiring connecting the test circuit module and the semiconductor chip to be tested is formed so as to meander in a scribe area of a wafer. Device manufacturing method.
【請求項17】 上記テスト回路モジュールによる該ウ
エハ上の半導体チップのテストは、バーンインもしくは
エージング処理中に行なうことを特徴とする請求項13
〜16のいずれかに記載の半導体集積回路装置の製造方
法。
17. The test of a semiconductor chip on the wafer by the test circuit module is performed during a burn-in or aging process.
17. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of the above items.
【請求項18】 上記テストされる半導体チップの機能
をハードウェア記述言語で記述し、該ハードウェア記述
とテストプログラムをハードウェアエミュレータに入力
して、該ハードウェアエミュレータによってシミュレー
ションを行なって検証した後、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
計データを生成する一方、 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13〜17のい
ずれかに記載の半導体集積回路装置の製造方法。
18. The function of the semiconductor chip to be tested is described in a hardware description language, the hardware description and a test program are input to a hardware emulator, and simulation is performed by the hardware emulator for verification. While converting the data into logic gate level design data and generating the element level layout design data of the semiconductor chip to be tested based on the design data, while extracting the test function based on the data used in the simulation. Performing the test function in a hardware description language, converting the description into logic gate-level design data, and generating element-level layout design data of the test circuit module based on the design data. The above semiconductor chip to be tested A wafer mask is manufactured using the child-level layout design data and the element-level layout design data of the test circuit module, and the semiconductor chip to be tested and the test circuit module are combined into one wafer using the mask. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 13, wherein the semiconductor integrated circuit device is formed on the upper surface.
【請求項19】 上記テスト回路モジュールは、その周
囲に配置された複数の半導体チップに供給されるテスト
信号を生成することを特徴とする請求項13〜18のい
ずれかに記載の半導体集積回路装置の製造方法。
19. The semiconductor integrated circuit device according to claim 13, wherein said test circuit module generates a test signal to be supplied to a plurality of semiconductor chips disposed therearound. Manufacturing method.
【請求項20】 請求項2あるいは請求項3に記載され
たテストシステムにおいて、前記テスト回路は、半導体
ウエハに形成された複数の半導体チップのテストを行な
うことを特徴とするテストシステム。
20. The test system according to claim 2, wherein the test circuit tests a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer.
【請求項21】 請求項20に記載のテストシステムに
おいて、前記テスト回路が、FPGAまたはマイクロコ
ンピュータデバイスよりなることを特徴とするテストシ
ステム。
21. The test system according to claim 20, wherein said test circuit comprises an FPGA or a microcomputer device.
【請求項22】 請求項13に記載の半導体集積回路装
置の製造方法において、前記テスト回路モジュールは、
上記半導体ウエハに形成された複数の半導体チップをテ
ストすることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
22. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 13, wherein the test circuit module comprises:
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising testing a plurality of semiconductor chips formed on the semiconductor wafer.
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