JP2000138267A - 半導体集積回路の評価方法 - Google Patents
半導体集積回路の評価方法Info
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Abstract
せることなく、コンタクタに設けられるテストデータ出
力線の数を低減する。 【解決手段】 コンタクタCの第1のTMS0 線及び第
2のTMS1 線から演算信号を各半導体チップのTAP
回路に出力して、各論理回路に演算処理を行なわせる。
各論理回路により所定時間に亘って演算処理を行なわせ
た後、第1のTMS0 線及び第2のTMS1 線からデー
タ出力信号を各半導体チップに入力して、これらの半導
体チップの論理回路による演算処理を停止させると共
に、これらの半導体チップの各シフトレジスタに保持さ
れている出力データをTDOパッドに順次移送させた
後、各TDOパッドからコンタクタCのTDO00線、T
DO10線、TDO20線、TDO01線、TDO11線及びT
DO21線にそれぞれ出力させる。TDO00線、TDO10
線、TDO20線、TDO01線、TDO11線及びTDO21
線に出力されたテストデータは検査装置により評価され
る。
Description
形成されている半導体集積回路素子の電気的特性を評価
する半導体集積回路の評価方法に関する。
ら、半導体集積回路装置を半導体ウェハから切り出した
ままのベアチップ状態で回路基板に実装する方法が開発
されており、品質が保証されたベアチップを低価格で供
給することが望まれている。ベアチップに対して品質保
証を行なうためには、半導体ウェハ上に形成された複数
の半導体チップに対して一括にバーンインを行なうこと
が低コスト化の点で好ましい。
の半導体チップの各端子と接続されるプローブ端子を有
するコンタクタを用いて、半導体ウェハ上に形成された
複数の半導体チップに対してウェハ状態で一括してバー
ンインを行なう半導体集積回路の評価方法が知られてい
る。この場合、複数の半導体集積回路素子の各端子に対
して、電源電圧、接地電圧又は信号電圧よりなるテスト
電圧を印加する必要がある。
いる複数の半導体チップの各端子にテスト電圧を印加す
るためには、非常に多数のプローブ端子を有するコンタ
クタを用意する必要がある。特に、ASIC( Applica
tion Specific Integrated Circuit)又はマイコンが形
成された半導体チップはDRAMが形成された半導体チ
ップに比べてデータ入出力用の端子の数が著しく多いの
で、ASIC又はマイコン等が形成された複数の半導体
チップに対して一括してバーンインを行なう場合には、
コンタクタに設けられるプローブ端子の数は著しく多数
になる。
複数の半導体チップの各端子にテスト電圧を個別に印加
することは、著しく多数のテスト電圧線をコンタクタに
引き回さなければならないので現実的ではない。
圧線を設けておき、該共通のテスト電圧線を介して各半
導体チップの端子にテスト電圧を入出力することによ
り、著しく多数の配線がコンタクタに引き回される事態
を回避する方法が提案されている。
電源電圧、接地電圧又はデータを入力するためのテスト
電圧線は共通化することができるが、各半導体チップが
正常に動作しているが否かを検査するためのテストデー
タ出力線は共通化することができない。
き回さねばならないが、ASIC又はマイコン等が形成
された半導体チップに設けられるデータ出力端子の数
は、多い場合には1つの半導体チップについて100以
上になるので、半導体ウェハ全体では10000以上に
もなってしまう。
子と対応するテストデータ出力線をコンタクタに設ける
ことは不可能に近い。
れる多数のテストデータのうちの一部のテストデータを
間引いて半導体チップの電気特性を評価することも考慮
されるが、テストデータを間引いて評価すると、間引き
数の増加に伴って、半導体チップの評価に対する信頼性
が低下してしまう。
価に対する信頼性を低下させることなく、コンタクタに
設けられるテストデータ出力線の数を低減することを目
的とする。
め、本発明に係る第1の半導体集積回路の評価方法は、
半導体ウエハ上に形成されており、それぞれが、論理回
路、論理回路にデータを入力するためのデータ入力端
子、論理回路の演算結果が出力されるシフトレジスタ、
及びシフトレジスタのデータ移動方向先端側に接続され
たテストデータ出力端子を有する複数の半導体集積回路
素子の電気的特性を、データ入力線及びテストデータ出
力線を有するコンタクタを用いて評価する半導体集積回
路の評価方法を対象とし、データをコンタクタのデータ
入力線から半導体集積回路素子のデータ入力端子を介し
て論理回路に入力するデータ入力工程と、データ入力工
程において入力されたデータに基づいて論理回路により
演算を行ない、演算されたデータをシフトレジスタにパ
ラレルに出力する演算工程と、演算工程を一時的に停止
すると共に、シフトレジスタに出力されているデータを
テストデータ出力端子にシリアルに移動するデータ移動
工程と、テストデータ出力端子に移動されたデータをコ
ンタクタのテストデータ出力線に出力するデータ出力工
程とを備えている。
と、半導体ウエハ上に形成されている半導体集積回路の
電気的特性の評価を行なう場合には、演算工程を一時的
に停止して半導体集積回路の論理回路による演算処理を
停止すると共に、半導体集積回路素子のシフトレジスタ
に出力されているデータをシフトレジスタによりテスト
データ出力端子に移動した後、テストデータ出力端子に
移動されたデータをコンタクタのテストデータ出力線に
出力するため、データを出力するテストデータ出力線
は、1つの半導体集積回路素子に対して1本で済む。
方法は、半導体ウエハ上に形成されており、それぞれ
が、論理回路、論理回路にデータを入力するためのデー
タ入力端子、論理回路の演算結果が出力されるシフトレ
ジスタ、シフトレジスタのデータ移動方向先端側に接続
されたテストデータ出力端子及び外部から動作モードを
入力するためのモード入力端子を有する複数の半導体集
積回路素子の電気的特性を、データ入力線、テストデー
タ出力線及び素子選択線を有するコンタクタを用いて評
価する半導体集積回路の評価方法を対象とし、データを
コンタクタのデータ入力線から複数の半導体集積回路素
子のデータ入力端子を介して論理回路にそれぞれ入力す
るデータ入力工程と、データ入力工程において入力され
たデータに基づいて論理回路により演算をそれぞれ行な
い、演算されたデータをシフトレジスタにパラレルにそ
れぞれ出力する演算工程と、評価の対象となる半導体集
積回路素子を選択する素子選択信号をコンタクタの素子
選択線から複数の半導体集積回路素子のうちの一部の半
導体集積回路素子のモード入力端子に入力する選択信号
入力工程と、素子選択信号が入力された半導体集積回路
素子において、演算工程を一時的に停止すると共に、シ
フトレジスタに出力されているデータをテストデータ出
力端子にシリアルに移動するデータ移動工程と、テスト
データ出力端子に移動されたデータをコンタクタのテス
トデータ出力線に出力するデータ出力工程とを備えてい
る。
と、半導体ウエハ上に形成されている半導体集積回路素
子の電気的特性の評価を行なう場合には、評価の対象と
なる半導体集積回路素子を素子選択信号により選択し、
素子選択信号により選択された半導体集積回路素子にお
いて、演算工程を一時的に停止して論理回路による演算
処理を停止すると共に、シフトレジスタに出力されてい
るデータをシフトレジスタによりテストデータ出力端子
に移動した後、テストデータ出力端子に移動されたデー
タをコンタクタのテストデータ出力線に出力するため、
データを出力するテストデータ出力線は、コンタクタの
1本の素子選択線から共通の素子選択信号が入力される
複数の半導体集積回路素子に対して1本で済む。
の第1の実施形態に係る半導体集積回路の評価方法につ
いて、図1〜図4を参照しながら説明する。
同じ回路構成を有する複数個例えば6個のバウンダリ・
スキャン対応の半導体集積回路素子(以下、半導体チッ
プと称する。)S00、S10、S20、S01、S11、S21の
配置状態を示し、図2は各半導体チップSの詳細を示し
ている。尚、バウンダリ・スキャン対応の半導体チップ
の構成は、例えば、NIKKEI ELECTRONICS 1994.9.5(no.6
16) に示されているものと同様である。
は、入力されたデータに基づき演算処理を行なう論理回
路、及びバウンダリ・スキャン・テストを行なうTAP
(TestAccess Port)回路がそれぞれ形成されており、
TAP回路は、レジスタ又はマルチプレクサからなるバ
ウンダリ・スキャン・セルと該バウンダリ・スキャン・
セルを制御するTAPコントローラとから構成されてい
る。
ら論理回路に入力するための例えば4個の入力パッドI
0 、I1 、I2 、I3 が形成されていると共に、論理回
路により演算された演算結果である出力データを外部に
出力するための例えば10個の出力パッドO0 、O1 、
O2 、O3 、O4 、O5 、O6 、O7 、O8 、O9 が形
成されている。また、各入力パッドI0 〜I3 及び各出
力パッドO0 〜O9 と論理回路との間には、シフトレジ
スタを構成するレジスタR0 、R1 、R2 、R3 、
R4 、R5 、R6 、R7 、R8 、R9 、R10、R11、R
12、R13が形成されており、該シフトレジスタに保持さ
れているデータは、R0 、R1 、R2 、……R13の順に
移動する。
P回路に入力するためのテストデータ入力パッドTDI
(Test Data In)(以下、TDIパッドと称する。)、
TAP回路からテストデータを出力するためのテストデ
ータ出力パッドTDO(TestData Out )(以下、TD
Oパッドを称する。)、TAP回路に処理モードを選択
させるモード選択信号を入力するためのモード選択パッ
ドTMS(Test ModeSelect)(以下、TMSパッドと
称する。)及びテストクロック信号をTAP回路に入力
するためのテストクロックパッドTCK(Test Clock)
(以下、TCKパッドと称する。)が設けられている。
モード選択信号に従って、論理回路に入力パッドI0 〜
I3 から入力された入力データに基づいて演算処理をさ
せ、演算結果を出力データとして出力パッドO0 〜O9
と接続されたレジスタR0 〜R4 、R9 〜R13に保持さ
せる演算モードと、論理回路に演算処理を停止させると
共に、出力パッドO0 〜O9 と接続されたレジスタR0
〜R4 、R9 〜R13に保持されている出力データをテス
トデータとしてシフトレジスタを構成するレジスタR0
〜R13により順次移動させてTDOパッドに送るデータ
出力モードとを選択することができる。
導体ウエハW(図1を参照)の半導体チップS00、
S10、S20、S01、S11、S21に入力データをパラレル
に入力するデータ入力線IN0 、IN1 、IN2 、IN
3 が設けられており、各データ入力線IN0 、IN1 、
IN2 、IN3 から送られてくる入力データは、プロー
ブ端子PI0 、PI1 、PI2 、PI3 を介して、各半
導体チップSの入力パッドI0 、I1 、I2 、I3 にそ
れぞれ入力される。
導体チップSにテスト信号を外部から入力するためのデ
ータ入力線TDI(以下、TDI線と称する。)が設け
られており、該TDI線から送られてくるテスト信号
は、プローブ端子PTDIを介して各半導体チップSの
TDIパッドに入力される。
体チップS00、S10、S20、S01、S11、S21の各TD
Oパッドに出力されるテストデータを外部に出力するテ
ストデータ出力線TDO00、TDO10、TDO20、TD
O01、TDO11及びTDO21(以下、TDO00線、TD
O10線、TDO20線、TDO01線、TDO11線及びTD
O21線と称する。)が設けられており、半導体チップS
00、S10、S20、S01、S11、S21のTDOパッドに出
力される各テストデータは、プローブ端子PTDOを介
してコンタクタCのTDO00線、TDO10線、TDO20
線、TDO01線、TDO11線及びTDO21線にそれぞれ
独立して出力される。
導体チップSにテストクロック信号を入力するためのテ
ストクロック信号線TCK(以下、TCK線と称す
る。)が設けられており、該TCK線から送られてくる
テストクロック信号は、プローブ端子PTCKを介して
各半導体チップSのTCKパッドに入力される。
導体チップSにモード選択信号を入力するための第1の
テストモード選択線TMS0 (以下、第1のTMS0 線
と称する。)及び第2のテストモード選択線TMS
1 (以下、第2のTMS1 線と称する。)がそれぞれ設
けられており、第1のTMS0 線から送られてくる第1
のモード選択信号はプローブ端子PTMS0 を介して半
導体チップS00、S10、S20に入力されると共に、第2
のTMS1 線から送られてくる第2のモード選択信号は
プローブ端子PTMS1 を介して半導体チップS01、S
11、S21に入力される。
に電源電圧を印加する共通の電源電圧線及び接地電圧を
印加する共通の接地電圧線が設けられているが、図3に
おいては、図示の都合上省略している。
各半導体チップSの電気的特性をコンタクタCを用いて
評価する半導体集積回路の評価方法について説明する。
とコンタクタCとを接近させて、対応するパッドとプロ
ーブ端子とを互いに接触させる。尚、図4においては、
半導体ウエハWの各入力パッドI0 〜I3 とコンタクタ
Cの各プローブ端子PI0 〜PI3 とが接触している状
態のみを示しているが、半導体ウエハWのTDIパッ
ド、TDOパッド、TMSパッド及びTCKパッドと、
コンタクタCのプローブ端子PTDI、PTDO、PT
MS、PTCKとも互いにそれぞれ接触している。この
状態で、半導体ウエハWを100℃以上例えば125℃
の温度下に保持して、半導体ウエハWの各半導体チップ
Sに対してウェハ状態でバーンインを行なう。
態でバーンインを行なう方法について説明する。
び第2のTMS1 線から演算信号をコンタクタCのプロ
ーブ端子PTMS0 、PTMS1 及び半導体チップSの
TMS0 パッド及びTMS1 パッドを介して半導体チッ
プS00、S10、S20、S01、S11、S21のTAP回路に
入力すると共に、コンタクタCのデータ入力線IN0〜
IN3 から入力データをプローブ端子PIN0 〜PIN
3 及び入力パッドIN0 〜IN3 を介して半導体チップ
S00、S10、S20、S01、S11、S21の論理回路に入力
して、各論理回路に演算処理を行なわせる。各論理回路
によって得られる演算結果である出力データは、出力パ
ッドO0 〜O9 と接続されたレジスタR0 〜R4 、R9
〜R13に保持される。
演算処理を行なわせた後、第1のTMS0 線及び第2の
TMS1 線からデータ出力信号を半導体チップS00、S
10、S20、S01、S11、S21に入力して、これらの半導
体チップS00、S10、S20、S01、S11、S21の論理回
路による演算処理を停止させると共に、出力パッドO0
〜O9 と接続されたレジスタR0 〜R4 、R9 〜R13に
保持されている各出力データをテストデータとして半導
体チップS00、S10、S20、S01、S11、S21の各TD
Oパッドに順次移送させた後、各TDOパッドからTD
O00線、TDO10線、TDO20線、TDO01線、TDO
11線及びTDO21線にそれぞれ出力させる。尚、この場
合、コンタクタCのTDI線はHigh又はLow に固定され
ている。
DO01線、TDO11線及びTDO21線に出力された各テ
ストデータは、図示しない検査装置にそれぞれ転送さ
れ、該検査装置により各半導体チップS00、S10、
S20、S01、S11、S21の電気的特性の評価が行なわれ
る。
S11、S21の電気的特性の評価が完了すると、第1のT
MS0 線及び第2のTMS1 線から演算信号を半導体チ
ップS00、S10、S20、S01、S11、S21に入力して、
各論理回路による演算処理を再び行なわせる。
上に形成されている各半導体チップSの電気的特性の評
価を行なう場合には、各半導体チップSの論理回路によ
る演算処理を停止すると共に、各半導体チップSのレジ
スタRに保持されている出力データをシフトレジスタに
よりTDOパッドに順次移送させた後、TDOパッドか
らコンタクタCの各TDO線に出力して、各半導体チッ
プSの電気的特性の評価を行なうため、テストデータを
出力するテストデータ出力線(TDO線)は、1つの半
導体チップSに対して1本で済む。つまり、半導体チッ
プSの出力パッドO0 〜O9 と対応する数のテストデー
タ出力線が不要になるので、コンタクタWに設けられる
テストデータ出力線の数を低減することができる。
実施形態に係る半導体集積回路の評価方法について図1
〜図4を参照しながら説明する。
には、半導体ウエハWの半導体チップS00、S10、
S20、S01、S11、S21毎にTDO00線、TDO10線、
TDO20線、TDO01線、TDO11線及びTDO21線が
設けられていたが、第2の実施形態においては、図示は
省略しているが、コンタクタCには、TDO00線とTD
O01線とが共通化されてなるTDO0 線、TDO10線と
TDO11線とが共通化されてなるTDO1 線及びTDO
20線とTDO21線とが共通化されてなるTDO線2が設
けられている。すなわち、異なるTMS線例えば第1の
TMS0 線及び第2のTMS1 線が接続されている半導
体チップ群に属する各1つの半導体チップSのテストデ
ータを出力するTDO線が共通化されている。
導体チップ群に属する各1つの半導体チップSのテスト
データを出力するTDO線が共通化されている場合の半
導体チップSの電気的特性の評価方法について説明す
る。
Cの第1のTMS0 線及び第2のTMS1 線から演算信
号を半導体チップS00、S10、S20、S01、S11、S21
のTAP回路に出力すると共に、コンタクタCのデータ
入力線IN0 〜IN3 から入力データを半導体チップS
00、S10、S20、S01、S11、S21の各論理回路に入力
して、各論理回路に演算処理を行なわせる。
演算処理を行なわせた後、第1のTMS0 線からデータ
出力信号を第1の半導体チップ群に属する半導体チップ
S00、S10、S20に入力して、これらの半導体チップS
00、S10、S20の論理回路による演算処理を停止させる
と共に、出力パッドO0 〜O9 と接続されたレジスタR
0 〜R4 、R9 〜R13に保持されている各出力データを
テストデータとして半導体チップS00、S10、S20の各
TDOパッドに順次移送させた後、各TDOパッドから
TDO0 線、TDO1 線及びTDO2 線にそれぞれ出力
させる。これによって、第1の半導体チップ群に属する
半導体チップS00、S10、S20の電気的特性が評価され
る。尚、データ出力信号が入力されていない第2の半導
体チップ群に属する半導体チップS01、S11、S21にお
いては、論理回路による演算処理を続行している。
性の評価が完了すると、第2のTMS1 線からデータ出
力信号を半導体チップS01、S11、S21に入力して、こ
れらの半導体チップS01、S11、S21の論理回路による
演算処理を停止させると共に、各出力データをテストデ
ータとして各TDOパッドからTDO0 線、TDO1線
及びTDO2 線にそれぞれ出力させる。これによって、
第2の半導体チップ群に属する半導体チップS01、
S11、S21の電気的特性が評価される。この場合、第1
のTMS0 線から演算信号を第1の半導体チップ群に属
する半導体チップS00、S10、S20に入力して、これら
の半導体チップS00、S10、S20の論理回路による演算
処理を再び行なわせる。
00、S10、S20、S01、S11、S21の各論理回路に所定
時間に亘って演算処理を行なわせた後、第1のTMS0
線からデータ出力信号を半導体チップS00、S10、S20
に入力して、これらの半導体チップS00、S10、S20の
電気的特性を評価し、その後、第2のTMS1 線からデ
ータ出力信号を半導体チップS01、S11、S21に入力し
て、これらの半導体チップS01、S11、S21の電気的特
性を評価するため、テストデータを出力するテストデー
タ出力線(TDO線)は、1本のTMS線に接続されて
いる複数の半導体チップSに対して1本で済むので、コ
ンタクタWに設けられるテスト信号出力線の数を大きく
低減することができる。
と、論理回路により演算されたデータは、シフトレジス
タによりテストデータ出力端子に移動された後、該テス
トデータ出力端子からコンタクタのテストデータ出力線
に出力されるため、データを出力するテストデータ出力
線は1つの半導体集積回路素子に対して1本で済むの
で、つまり、半導体集積回路素子のデータ出力端子と対
応する数のテストデータ出力線を設ける必要がなくなる
ので、コンタクタに設けられるテスト信号出力線の数を
低減することができる。
と、素子選択信号により選択された半導体集積回路素子
において、論理回路により演算されたデータは、シフト
レジスタによりテストデータ出力端子に移動された後、
該テストデータ出力端子からコンタクタのテストデータ
出力線に出力されるため、データを出力するテストデー
タ出力線は、コンタクタの1本の素子選択線から共通の
素子選択信号が入力される複数の半導体集積回路素子に
対して1本で済むので、コンタクタに設けられるテスト
信号出力線の数を大きく低減することができる。
集積回路の評価方法に適用される半導体チップの配置を
示す平面図である。
集積回路の評価方法に適用される半導体チップの詳細を
示す平面図である。
の評価方法に適用されるコンタクタの配線を示す平面図
である。
集積回路の評価方法の一工程を示す半導体ウエハ及びコ
ンタクタの断面図である。
プ(半導体集積回路素子) I0、I1、I2、I3 入力パッド(データ入力端子) O0、O1、O2、O3、O4、O5、O6、O7、O8、O9
出力パッド R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、
R10、R11、R12、R13 レジスタ(シフトレジスタ) TDI テストデータ入力パッド TDO テストデータ出力パッド(テストデータ出力端
子) TMS モード選択パッド(モード入力端子) TCK テストクロックパッド C コンタクタ IN0、IN1、IN2、IN3 データ入力線 TDI テストデータ入力線 TDO00、TDO10、TDO20、TDO01、TDO11、
TDO21 テストデータ出力線 TMS0 第1のテストモード選択線(素子選択線) TMS1 第2のテストモード選択線(素子選択線) TCK テストクロック信号線 PI0、PI1、PI2、PI3、PTDI、PTDO、P
TMS0、PTMS1、PTCK プローブ端子
Claims (2)
- 【請求項1】 一の半導体ウエハ上に形成されており、
それぞれが、論理回路、前記論理回路にデータを入力す
るためのデータ入力端子、前記論理回路の演算結果が出
力されるシフトレジスタ、及び前記シフトレジスタのデ
ータ移動方向先端側に接続されたテストデータ出力端子
を有する複数の半導体集積回路素子の電気的特性を、デ
ータ入力線及びテストデータ出力線を有するコンタクタ
を用いて評価する半導体集積回路の評価方法であって、 データを前記コンタクタのデータ入力線から前記半導体
集積回路素子のデータ入力端子を介して前記論理回路に
入力するデータ入力工程と、 前記データ入力工程において入力されたデータに基づい
て前記論理回路により演算を行ない、演算されたデータ
を前記シフトレジスタにパラレルに出力する演算工程
と、 前記演算工程を一時的に停止すると共に、前記シフトレ
ジスタに出力されているデータを前記テストデータ出力
端子にシリアルに移動するデータ移動工程と、 前記テストデータ出力端子に移動されたデータを前記コ
ンタクタのテストデータ出力線に出力するデータ出力工
程とを備えていることを特徴とする半導体集積回路の評
価方法。 - 【請求項2】 一の半導体ウエハ上に形成されており、
それぞれが、論理回路、前記論理回路にデータを入力す
るためのデータ入力端子、前記論理回路の演算結果が出
力されるシフトレジスタ、前記シフトレジスタのデータ
移動方向先端側に接続されたテストデータ出力端子及び
外部から動作モードを入力するためのモード入力端子を
有する複数の半導体集積回路素子の電気的特性を、デー
タ入力線、テストデータ出力線、及び素子選択線を有す
るコンタクタを用いて評価する半導体集積回路の評価方
法であって、 データを前記コンタクタのデータ入力線から前記複数の
半導体集積回路素子のデータ入力端子を介して前記論理
回路にそれぞれ入力するデータ入力工程と、 前記データ入力工程において入力されたデータに基づい
て前記論理回路により演算をそれぞれ行ない、演算され
たデータを前記シフトレジスタにパラレルにそれぞれ出
力する演算工程と、 電気的特性の評価の対象となる半導体集積回路素子を選
択する素子選択信号を前記コンタクタの素子選択線から
前記複数の半導体集積回路素子のうちの一部の半導体集
積回路素子のモード入力端子に入力する選択信号入力工
程と、 前記素子選択信号が入力された半導体集積回路素子にお
いて、前記演算工程を一時的に停止すると共に、前記シ
フトレジスタに出力されているデータを前記テストデー
タ出力端子にシリアルに移動するデータ移動工程と、 前記テストデータ出力端子に移動されたデータを前記コ
ンタクタのテストデータ出力線に出力するデータ出力工
程とを備えていることを特徴とする半導体集積回路の評
価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31207298A JP4234826B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 半導体集積回路の評価方法 |
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