JP2000340623A - Semiconductor device, method for controlling the same, and test controller - Google Patents
Semiconductor device, method for controlling the same, and test controllerInfo
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- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2884—Testing of integrated circuits [IC] using dedicated test connectors, test elements or test circuits on the IC under test
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、半導
体装置のテスト方法および半導体装置のテスト制御装置
に関し、より特定的には、自己テスト機能を備えた半導
体装置およびその半導体装置を複数個同時に測定するテ
スト方法およびテスト制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, a method for testing a semiconductor device, and a test control device for a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a semiconductor device having a self-test function and a plurality of such semiconductor devices simultaneously. The present invention relates to a test method and a test control device for measuring.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体装置の規模が増大し複雑に
なるにつれて、半導体装置のテストは年々難易度を増し
ている。半導体テスト装置の負担を減らし、かつ、テス
トの容易化を図るため自己テスト機能を内蔵する半導体
装置が見られるようになった。この自己テスト機能はB
IST(ビルトインセルフテスト)と呼ばれる。BIS
T技術の進歩により、従来は半導体テスト装置を使用し
て実施していた機能テスト、すなわち、ファンクション
テストがチップ自身で可能になった。外部から電源とク
ロック信号とをチップに供給すればテストが可能になっ
たため、これに伴いウエハ上の全チップを同時に測定す
ることも可能になる。2. Description of the Related Art In recent years, as the scale of semiconductor devices has increased and become more complex, the testing of semiconductor devices has become more difficult year by year. 2. Description of the Related Art Semiconductor devices having a built-in self-test function have come to be seen in order to reduce the load on a semiconductor test device and facilitate testing. This self-test function is B
It is called IST (built-in self test). BIS
With the advancement of the T technology, a function test, that is, a function test, which has conventionally been performed using a semiconductor test apparatus, can be performed by the chip itself. If a power supply and a clock signal are supplied to the chips from the outside, the test can be performed. Accordingly, all the chips on the wafer can be simultaneously measured.
【0003】図14は、従来のBISTを内蔵する半導
体装置の検査の流れを示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing a flow of inspection of a conventional semiconductor device having a built-in BIST.
【0004】図14を参照して、まず、ステップS10
0において、DC測定が半導体装置に対してなされる。
DC測定とは、電源電流などの直流的な半導体装置の電
気的特性を測定する試験である。これにより、電流異常
等の不良を半導体テスタによって検出し記録する。Referring to FIG. 14, first, at step S10
At 0, a DC measurement is made on the semiconductor device.
The DC measurement is a test for measuring a DC electrical characteristic of a semiconductor device such as a power supply current. Thus, a defect such as an abnormal current is detected and recorded by the semiconductor tester.
【0005】次いで、ステップS102において、ステ
ップS100で記録されている不良チップを除去する作
業が行なわれる。除去といっても、物理的にチップを切
り離すわけではなく、チップに内蔵されたヒューズ素子
を切断したりチップ表面に絶縁体を塗布することにより
チップの接続を遮断する。これによって、次に行なわれ
るファンクションテストの測定対象から不良チップは除
外される。Next, in step S102, an operation of removing the defective chip recorded in step S100 is performed. The term “removal” does not mean that the chip is physically cut off, but the connection of the chip is cut off by cutting a fuse element built in the chip or applying an insulator on the chip surface. As a result, a defective chip is excluded from the measurement target of the next function test.
【0006】次にステップS103において、ウエハに
電源およびクロック信号を供給し、各チップが内蔵する
自己テスト回路すなわちBIST回路によりウエハ上の
チップに対して一括してファンクションテストが行なわ
れる。ファンクションテストの結果は記録され、ステッ
プS104において、その結果に基づき良否が選別され
る。Next, in step S103, a power supply and a clock signal are supplied to the wafer, and a function test is performed on the chips on the wafer at once by a self test circuit, ie, a BIST circuit built in each chip. The result of the function test is recorded, and in step S104, pass / fail is determined based on the result.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ウエハ一括テストを実
施する際に問題となるのは、チップの自己発熱対策であ
る。近年の半導体装置は、集積度が上がり、かつ、動作
速度も高速化しているため、チップの自己発熱が大きく
なっている。最終製品においては、各半導体装置に放熱
板等を取付けて対処することができるが、ウエハ状態に
おいては、各チップは分離しておらず発熱が悪くなって
しまう。What is problematic in performing a wafer batch test is a measure against chip self-heating. In recent years, the degree of integration of semiconductor devices has been increased and the operating speed has been increased, so that self-heating of chips has been increased. In the final product, a heat radiating plate or the like can be attached to each semiconductor device to cope with the problem. However, in a wafer state, each chip is not separated and heat generation is deteriorated.
【0008】たとえば、3行3列のマトリックス状に配
列されたチップの場合には、9個のチップの発熱が均一
であっても、中央のチップは周囲のチップの熱影響によ
り放熱が悪いため、異常に温度上昇する。For example, in the case of chips arranged in a matrix of three rows and three columns, even if the heat generation of nine chips is uniform, the heat radiation of the center chip is poor due to the heat influence of the surrounding chips. Temperature rises abnormally.
【0009】この温度上昇が半導体装置の動作可能温度
範囲を超えるとテストが不可能になってしまうという問
題点があった。If the temperature rise exceeds the operable temperature range of the semiconductor device, there is a problem that the test becomes impossible.
【0010】この発明の目的は、ウエハ状態におけるテ
スト時の発熱を制御することにより、ウエハ一括テスト
が可能な半導体装置、半導体装置のテスト方法および半
導体装置のテスト制御装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a semiconductor device, a semiconductor device test method, and a semiconductor device test control device capable of performing a wafer batch test by controlling heat generation during a test in a wafer state.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の半導体
装置は、半導体基板の主表面上に形成される半導体装置
であって、内部回路と、半導体基板の温度を検知する温
度検出回路と、内部回路に対する自己テストを実施する
自己テスト回路とを備え、自己テスト回路は、温度検出
回路の出力に応じて、自己テストを一時停止する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device formed on a main surface of a semiconductor substrate, comprising: an internal circuit; a temperature detecting circuit for detecting a temperature of the semiconductor substrate; And a self-test circuit for performing a self-test on the internal circuit. The self-test circuit temporarily stops the self-test according to the output of the temperature detection circuit.
【0012】請求項2に記載の半導体装置は、請求項1
に記載の半導体装置の構成に加えて、半導体ウエハ上に
おいて半導体装置に近接する他の半導体装置のテスト実
施状況に応じたモニタ入力信号が与えられる入力パッド
をさらに備え、自己テスト回路は、モニタ入力信号に応
じて一時停止の期間を決定する。A semiconductor device according to a second aspect is the semiconductor device according to the first aspect.
In addition to the configuration of the semiconductor device described in the above, further comprising an input pad to which a monitor input signal according to the test execution status of another semiconductor device close to the semiconductor device on the semiconductor wafer is provided, The suspension period is determined according to the traffic light.
【0013】請求項3に記載の半導体装置は、請求項2
に記載の半導体装置の構成において、自己テスト回路
は、モニタ入力信号が他の半導体装置が自己テストを終
了していることを示すときは一時停止の期間を第1の時
間に設定し、モニタ入力信号が他の半導体装置の自己テ
ストが未完了であることを示すときは一時停止の期間を
第1の時間より長い第2の時間に設定する。According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device according to the second aspect.
In the configuration of the semiconductor device described in the above, when the monitor input signal indicates that the other semiconductor device has completed the self-test, the self-test circuit sets the suspension period to the first time, When the signal indicates that the self-test of the other semiconductor device is not completed, the suspension period is set to a second time longer than the first time.
【0014】請求項4に記載の半導体装置は、請求項2
に記載の半導体装置の構成に加えて、自己テストが未完
了であることを他の半導体装置に示すテストモニタ出力
信号を出力する出力パッドをさらに備える。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device according to the second aspect.
In addition to the configuration of the semiconductor device described in 1 above, the semiconductor device further includes an output pad for outputting a test monitor output signal indicating that the self-test is not completed to other semiconductor devices.
【0015】請求項5に記載の半導体装置は、請求項1
に記載の半導体装置の構成に加えて、温度検出回路は、
所定の電流を発生する測定電流発生回路と、所定の電流
を受けて半導体基板の温度に応じた第1の電位を発生す
る温度検出素子と、半導体装置が動作可能な上限温度に
対応する電位であって、第1の電位に対して温度依存性
の小さい第2の電位を出力する基準電圧発生回路と、第
1の電位と第2の電位を比較して温度異常を検出する電
圧比較回路とを含む。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device according to the first aspect.
In addition to the configuration of the semiconductor device described in the above, the temperature detection circuit,
A measuring current generating circuit for generating a predetermined current, a temperature detecting element for receiving a predetermined current to generate a first potential according to a temperature of the semiconductor substrate, and a potential corresponding to an upper limit temperature at which the semiconductor device can operate. A reference voltage generating circuit for outputting a second potential having a small temperature dependency with respect to the first potential; a voltage comparing circuit for comparing the first potential with the second potential to detect a temperature abnormality; including.
【0016】請求項6に記載の半導体装置は、請求項1
に記載の半導体装置の構成に加えて、温度検出回路は、
半導体基板の温度測定のために所定の電流を発生する測
定電流発生回路と、所定の電流を受けて半導体基板の温
度に応じた第1の電位を発生する温度検出素子と、第1
の電位をAD変換するA/D変換回路とを含む。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device according to the first aspect.
In addition to the configuration of the semiconductor device described in the above, the temperature detection circuit,
A measuring current generating circuit for generating a predetermined current for measuring the temperature of the semiconductor substrate, a temperature detecting element for receiving the predetermined current and generating a first potential according to the temperature of the semiconductor substrate,
And an A / D conversion circuit for AD-converting the potential of the A / D converter.
【0017】請求項7に記載の半導体装置の制御方法
は、半導体基板の主表面上に形成され、半導体基板の温
度を検知する温度検出回路と、自己テストを実施し温度
検出回路の出力に応じて自己テストを一時停止する自己
テスト回路とを各々が含む複数の半導体装置が半導体ウ
エハ上に配列されている場合において、複数の半導体装
置を並行してテストするときの半導体装置の制御を行な
う制御方法であって、自己テストを開始するステップ
と、テスト期間中の自己温度の異常を検出するステップ
と、自己温度が異常のときは、所定の待ち時間自己テス
トを中断するステップとを備える。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a semiconductor device, comprising: a temperature detecting circuit formed on a main surface of a semiconductor substrate for detecting a temperature of the semiconductor substrate; A plurality of semiconductor devices each including a self-test circuit for temporarily suspending a self-test, and controlling the semiconductor devices when testing the plurality of semiconductor devices in parallel when the plurality of semiconductor devices are arranged on a semiconductor wafer The method comprises the steps of: starting a self-test; detecting a self-temperature abnormality during a test period; and interrupting the self-test for a predetermined waiting time when the self-temperature is abnormal.
【0018】請求項8に記載の半導体装置の制御方法
は、請求項7に記載の半導体装置の制御方法の構成に加
えて、半導体ウエハ上における周囲のチップのテスト実
施状況を検出するステップと、テスト実施状況に応じて
所定の待ち時間を切換えるステップとをさらに備える。According to a eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the semiconductor device control method according to the seventh aspect, a step of detecting a test execution state of a peripheral chip on the semiconductor wafer is provided. Switching a predetermined waiting time according to the test execution status.
【0019】請求項9に記載のテスト制御装置は、半導
体基板の主表面上に形成され、半導体基板の温度を検知
する温度検出回路と、自己テストを実施し温度検出回路
の出力および外部から与えられるモニタ入力信号に応じ
て自己テストを一時停止する自己テスト回路とを各々が
含む複数の半導体装置が半導体ウエハ上に配列されてい
る場合において、複数の半導体装置を並行して測定装置
でテストするときの半導体装置の動作制御を行なうテス
ト制御装置であって、複数の半導体装置のうちの第1の
半導体装置に対応して設けられ、半導体ウエハ上におい
て第1の半導体装置に近接する第2の半導体装置のテス
ト実施状況に応じてモニタ入力信号を第1の半導体装置
に与えるゲート回路を備える。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a test control device formed on a main surface of a semiconductor substrate, for detecting a temperature of the semiconductor substrate, performing a self test, and providing an output of the temperature detection circuit and an external signal. When a plurality of semiconductor devices each including a self-test circuit that suspends a self-test in response to a monitor input signal received are arranged on a semiconductor wafer, the plurality of semiconductor devices are tested in parallel by a measuring device. A test control device for controlling the operation of the semiconductor device when the second semiconductor device is provided in correspondence with the first semiconductor device of the plurality of semiconductor devices, and is provided on the semiconductor wafer in proximity to the first semiconductor device. A gate circuit that supplies a monitor input signal to the first semiconductor device according to a test execution state of the semiconductor device;
【0020】請求項10に記載のテスト制御装置は、請
求項9に記載のテスト制御装置の構成において、各半導
体装置は、自己テストが未完了であることをしめすテス
トモニタ出力信号を出力し、ゲート回路は、第2の半導
体装置が出力するテストモニタ出力信号に応じてモニタ
入力信号を出力する。According to a tenth aspect of the present invention, in the test control device according to the ninth aspect, each of the semiconductor devices outputs a test monitor output signal indicating that the self-test is incomplete. The gate circuit outputs a monitor input signal according to the test monitor output signal output from the second semiconductor device.
【0021】請求項11に記載のテスト制御装置は、請
求項10に記載のテスト制御装置の構成において、第1
の半導体基板の主表面は、第1、第2、第3および第4
の辺を有する四角形の形状であり、半導体ウエハ上にお
いて、第2の半導体装置は、第1の辺を境界として第1
の半導体装置に隣接し、半導体ウエハ上において、第
3、第4および第5の半導体装置は、それぞれ第2、第
3および第4の辺を境界として第1の半導体装置に隣接
し、第1ないし第5の半導体装置が出力するテストモニ
タ出力信号をそれぞれ第1ないし第5のモニタ出力信号
とし、第1ないし第5の半導体装置が与えられるテスト
モニタ入力信号をそれぞれ第1ないし第5のモニタ入力
信号とすると、ゲート回路は、第2ないし第5のモニタ
出力信号がいずれもテスト終了を示したときに第1のテ
ストモニタ入力信号を非活性化する。The test control device according to claim 11 is the test control device according to claim 10, wherein
The main surface of the semiconductor substrate of the first, second, third and fourth
And the second semiconductor device on the semiconductor wafer has the first side as a boundary on the first side.
And the third, fourth and fifth semiconductor devices on the semiconductor wafer are adjacent to the first semiconductor device with the second, third and fourth sides as boundaries, respectively. Test monitor output signals output from the fifth to fifth semiconductor devices are respectively referred to as first to fifth monitor output signals, and test monitor input signals supplied to the first to fifth semiconductor devices are respectively referred to as first to fifth monitors. Assuming that the input signal is an input signal, the gate circuit deactivates the first test monitor input signal when any of the second to fifth monitor output signals indicates the end of the test.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中
同一符号は同一または相当部分を示す。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
【0023】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1の半導体装置100の測定を説明するためのブロ
ック図である。[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram for explaining measurement of a semiconductor device 100 according to a first embodiment of the present invention.
【0024】図1を参照して、半導体装置100は、マ
トリックス状に配列されたメモリセルを有するメモリ回
路102と、外部からクロック信号CLKおよびコマン
ド信号CMDおよび一時停止信号SUSPENDを受け
てメモリ回路102のテストを行ないテスト結果信号F
Sおよびテスト終了信号ENDを出力するBIST回路
104と、チップの温度を測定するためのダイオード素
子106とを含む。Referring to FIG. 1, a semiconductor device 100 includes a memory circuit 102 having memory cells arranged in a matrix and a memory circuit 102 which receives a clock signal CLK, a command signal CMD, and a suspension signal SUSPEND from outside. And a test result signal F
It includes a BIST circuit 104 that outputs S and a test end signal END, and a diode element 106 for measuring a chip temperature.
【0025】半導体装置100はn個のチップ、すなわ
ち、デバイスDUT1〜DUTnが半導体ウエハ上に配
列されている。デバイスDUT1〜DUTnは、測定装
置120によって一括して測定され、測定結果の良否に
したがって、測定後に各チップに分離された後不良チッ
プが除去される。The semiconductor device 100 has n chips, that is, devices DUT1 to DUTn, arranged on a semiconductor wafer. The devices DUT <b> 1 to DUTn are collectively measured by the measuring device 120, and after the measurement is separated into chips after the measurement, defective chips are removed according to the quality of the measurement result.
【0026】測定装置120は、デバイスDUT1〜D
UTnに電源電位Vccおよび接地電位Vssを与える
プログラム電源122と、デバイスDUT1〜DUTn
に搭載されるBIST回路104にクロック信号CLK
を与え、自己テストをさせるためテストモードに設定す
るコマンド信号CMDを与える入力信号用PG(パター
ンジェネレータ)124と、デバイスDUT1〜DUT
nが搭載するダイオード素子106に一定電流を流し、
発生した電圧を測定することにより温度を検知するDC
測定部128とを備える。The measuring device 120 includes devices DUT 1 to DUT
A program power supply 122 for supplying a power supply potential Vcc and a ground potential Vss to UTn, and devices DUT1 to DUTn
The clock signal CLK is supplied to the BIST circuit 104 mounted on the
Signal PG (pattern generator) 124 for providing a command signal CMD for setting a test mode to perform a self-test, and devices DUT1 to DUT
A constant current is passed through the diode element 106 mounted on n.
DC that detects temperature by measuring generated voltage
And a measuring unit 128.
【0027】測定装置120は、さらに、プログラム電
源122および入力信号用PG124を制御しDC測定
部128の出力に応じて各デバイスDUT1〜DUTn
の温度状態を認識し、必要に応じて一時停止信号SUS
PENDを必要なデバイスに送出するCPU126と、
テスト終了信号ENDおよびテスト結果FSによって与
えられるウエハに含まれる全チップのテスト結果を記憶
するための記憶部130とを含む。The measuring apparatus 120 further controls a program power supply 122 and an input signal PG 124 to control each of the devices DUT1 to DUTn according to the output of the DC measuring unit 128.
Recognizes the temperature status of the
A CPU 126 for sending PEND to a required device;
A storage unit 130 for storing test results of all chips included in the wafer given by test end signal END and test result FS.
【0028】図2は、実施の形態1におけるテストの流
れを説明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining a test flow in the first embodiment.
【0029】ここでは、説明の簡単のため、ウエハ上に
並んだ3つのチップDUT1、DUT2、DUT3を同
時にテストする場合について説明する。Here, for the sake of simplicity, a case where three chips DUT1, DUT2, and DUT3 arranged on a wafer are simultaneously tested will be described.
【0030】図1、図2を参照して、まずステップS1
において、デバイスDUT1〜DUT3のテストが同時
に開始される。Referring to FIGS. 1 and 2, first, at step S1
, The tests of the devices DUT1 to DUT3 are started at the same time.
【0031】次に、ステップS2において、デバイスD
UT1〜DUT3の温度が測定装置120のDC測定部
128によってモニタされる。この値がステップS3に
おいてCPU126に転送され異常判定が行なわれる。
温度が正常であるときは、引続きステップS2において
テスト動作が継続されつつ各デバイスの温度がモニタさ
れる。一方、温度の異常が検出された場合は、たとえ
ば、ステップS4において、デバイスDUT2のテスト
が一時停止され、ウエハ上における発熱が抑えられる。
この場合は、CPU126がデバイスDUT2に対して
一時停止信号SUSPENDを活性化させる。そして、
ステップS5において、デバイスDUT1、DUT3の
テストが終了する。このテストの終了は、テスト終了信
号ENDを観測しているCPU126によって検知され
る。引き続き、ステップS6においてデバイスDUT1
〜DUT3の温度がモニタされ続くステップS7におい
て、温度の異常判定がされる。温度が異常であるとき
は、再びステップS6に戻り、温度が正常になるまで時
間待ちがなされる。一方、温度が正常になった場合は、
ステップS8に進みステップS4において一時停止され
ていたデバイスDUT2のテストが再開される。Next, in step S2, the device D
The temperatures of the UT1 to DUT3 are monitored by the DC measuring unit 128 of the measuring device 120. This value is transferred to the CPU 126 in step S3, and an abnormality is determined.
If the temperature is normal, the temperature of each device is monitored while the test operation is continued in step S2. On the other hand, if a temperature abnormality is detected, for example, in step S4, the test of the device DUT2 is temporarily stopped, and heat generation on the wafer is suppressed.
In this case, the CPU 126 activates the suspension signal SUSPEND for the device DUT2. And
In step S5, the test of the devices DUT1 and DUT3 ends. The end of the test is detected by the CPU 126 observing the test end signal END. Subsequently, in step S6, the device DUT1
In step S7 where the temperature of the DUT 3 is monitored, an abnormality in the temperature is determined. If the temperature is abnormal, the process returns to step S6 again, and waits until the temperature becomes normal. On the other hand, if the temperature is normal,
Proceeding to step S8, the test of the device DUT2 suspended in step S4 is restarted.
【0032】このように、各チップの温度をモニタしつ
つ異常がある場合は、チップのBIST回路を一時停止
させ、テストが実行中のチップの数を調整することによ
り、発熱を減らし、温度を下げてウエハ一括テストを実
施することが可能となる。As described above, when there is an abnormality while monitoring the temperature of each chip, the BIST circuit of the chip is temporarily stopped, and the number of chips that are being tested is adjusted to reduce heat generation and reduce the temperature. This makes it possible to perform the wafer batch test at a lower temperature.
【0033】[実施の形態2]実施の形態1では、図1
に示した測定装置に内蔵するDC測定部128によって
温度を検知し測定装置120が一時停止信号を出力する
ことにより測定数を調整していた。[Embodiment 2] In Embodiment 1, FIG.
The temperature is detected by the DC measuring unit 128 incorporated in the measuring device shown in FIG. 3 and the measuring device 120 outputs a pause signal to adjust the number of measurements.
【0034】しかし、このようにすると、チップ数の3
倍の本数の配線が温度の測定および一時停止指示に必要
となり、半導体装置とテスト装置の接続のための配線が
多くなり、かつ、テスト装置も高額になるという問題点
がある。However, in this case, the number of chips is 3
Twice the number of wirings is required for measuring the temperature and instructing a temporary stop, resulting in a problem that the number of wirings for connecting the semiconductor device and the test equipment increases and the test equipment becomes expensive.
【0035】図3は、本発明の実施の形態2における半
導体装置200の測定を説明するためのブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram for explaining measurement of semiconductor device 200 according to the second embodiment of the present invention.
【0036】図3を参照して、半導体装置200は、マ
トリックス状に配列されたメモリセルを有するメモリ回
路202と、内部からクロック信号CLKおよびコマン
ド信号CMDを受けメモリ回路202の自己テストを実
施するテスト回路204とを含む。Referring to FIG. 3, a semiconductor device 200 receives a clock signal CLK and a command signal CMD from a memory circuit 202 having memory cells arranged in a matrix and performs a self-test of the memory circuit 202. And a test circuit 204.
【0037】テスト回路204は、チップの温度を検知
し温度異常を知らせる温度検知信号ETを出力する温度
検知回路208と、クロック信号CLKおよびテストモ
ードに設定するためのコマンド信号CMDを受けて外部
から入力されるモニタ入力信号MIおよび温度検知信号
ETに従ってメモリ回路の自己テストを実施しテスト中
はモニタ出力信号MOを活性化させテスト終了するとテ
スト結果信号FSを出力するBIST回路206とを含
む。The test circuit 204 receives a clock signal CLK and a command signal CMD for setting a test mode from the outside in response to a temperature detection circuit 208 for detecting a temperature of a chip and outputting a temperature detection signal ET for notifying an abnormal temperature. A BIST circuit 206 that performs a self-test of the memory circuit in accordance with the input monitor input signal MI and the temperature detection signal ET, activates the monitor output signal MO during the test, and outputs a test result signal FS when the test ends.
【0038】半導体装置200は、n個がウエハ上に配
列されている。n個の半導体装置200、すなわち、デ
バイスDUT1〜DUTnが一括して測定装置220に
よって測定される。In the semiconductor device 200, n devices are arranged on a wafer. The n semiconductor devices 200, that is, the devices DUT1 to DUTn are collectively measured by the measuring device 220.
【0039】測定装置220は、デバイスDUT1〜D
UTnに電源電位Vccおよび接地電位Vssを与える
プログラム電源222と、デバイスDUT1〜DUTn
にクロック信号CLKを与え、かつテストモードに設定
するためのコマンド信号CMDを与える入力信号用PG
224と、プログラム電源222および入力信号用PG
224を制御し、デバイスDUT1〜DUTnからモニ
タ出力信号MOを受けテスト終了を検知してテスト結果
信号FSを取込むCPU226と、CPU226が取込
んだテスト結果を記憶する記憶部230とを含む。The measuring device 220 includes devices DUT1 to DUT
A program power supply 222 for supplying a power supply potential Vcc and a ground potential Vss to UTn, and devices DUT1 to DUTn
PG for input signal, which supplies clock signal CLK to clock signal and command signal CMD for setting the test mode
224, a program power supply 222 and an input signal PG
The CPU 226 controls the H.224, receives the monitor output signal MO from the devices DUT1 to DUTn, detects the end of the test, and fetches the test result signal FS, and includes a storage unit 230 that stores the test result fetched by the CPU 226.
【0040】テスト装置220とデバイスDUT1〜D
UTnはインターフェイス部210を介して接続され
る。インターフェイス部210は、テストモニタ出力信
号MOを受けDUT1〜DUTnにテストモニタ入力信
号MIを与える同時測定数制御アダプタ212を含む。Test apparatus 220 and devices DUT1 to DUT
UTn is connected via the interface unit 210. The interface unit 210 includes a simultaneous measurement number control adapter 212 that receives the test monitor output signal MO and supplies the test monitor input signal MI to DUT1 to DUTn.
【0041】図4は、図3に示した温度検知回路208
の構成を説明するためのブロック図である。FIG. 4 shows the temperature detection circuit 208 shown in FIG.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of FIG.
【0042】図4を参照して、温度検知回路208は、
定電流を発生する測定用電流発生回路242と、測定用
電流発生回路242から電流を受けて所定の電位を出力
する温度検出素子244と、温度依存性の少ない基準電
位を発生する基準電圧発生回路245と、温度検出素子
244の出力電圧と基準電圧発生回路の出力電圧を比較
する電圧比較回路246とを含む。Referring to FIG. 4, temperature detection circuit 208 includes:
A measuring current generating circuit 242 for generating a constant current, a temperature detecting element 244 for receiving a current from the measuring current generating circuit 242 and outputting a predetermined potential, and a reference voltage generating circuit for generating a reference potential with little temperature dependency 245, and a voltage comparison circuit 246 that compares the output voltage of the temperature detection element 244 with the output voltage of the reference voltage generation circuit.
【0043】基準電圧発生回路245が発生する基準電
位は、半導体装置が動作可能な上限温度に対応する電位
に設定されている。The reference potential generated by reference voltage generating circuit 245 is set to a potential corresponding to the upper limit temperature at which the semiconductor device can operate.
【0044】電圧比較回路246は、たとえば、基準電
圧発生回路245の出力する基準電位に対して温度検出
素子244の出力電位が高い場合にはLレベルを出力
し、逆に低い場合にはHレベルを出力する。電圧比較回
路246の出力信号である温度検知信号ETは、温度が
正常であればLレベルであり温度が異常に高くなるとH
レベルとなる。Voltage comparison circuit 246 outputs an L level when the output potential of temperature detecting element 244 is higher than the reference potential output from reference voltage generation circuit 245, and outputs an H level when the output potential is lower than the reference potential. Is output. The temperature detection signal ET, which is an output signal of the voltage comparison circuit 246, is at the L level when the temperature is normal, and at the H level when the temperature is abnormally high.
Level.
【0045】CPU248は、温度信号ETおよびモニ
タ入力信号MIを受けて自己テストを継続するかもしく
は一時停止するかを決定する。また自己テストが終了す
るまではモニタ出力信号MOを活性化する。CPU 248 receives temperature signal ET and monitor input signal MI and determines whether to continue the self-test or to suspend the self-test. The monitor output signal MO is activated until the self test is completed.
【0046】図5は、図3に示したインターフェイス部
210の測定時における配置を説明するための図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining the arrangement of the interface section 210 shown in FIG. 3 at the time of measurement.
【0047】図5を参照して、ヘッド254はケーブル
252によって測定装置本体へ接続されている。ヘッド
254には、テスト装置とデバイス間でやり取りするす
べての信号用のポゴピン255が装着されている。Referring to FIG. 5, head 254 is connected to the measuring apparatus main body by cable 252. The head 254 is provided with pogo pins 255 for all signals exchanged between the test apparatus and the device.
【0048】インターフェイス部256は、ヘッド25
4上のポゴピン255とウエハ接続部258とを電気的
に接触させるために装着されている。ウエハ接続部25
8には、被測定ウエハ260上のパッドと接触するため
の端子が設けられている。The interface unit 256 includes the head 25
4 is mounted to make electrical contact between the pogo pins 255 on the wafer 4 and the wafer connection part 258. Wafer connection part 25
8 is provided with terminals for contacting pads on the wafer 260 to be measured.
【0049】ウエハチャック262は、被測定ウエハ2
60を吸着し固定するためのものであり、ウエハ接続部
258と被測定ウエハ260との位置関係を調整するた
めのX、Y、Z移動機構264上に設けられている。The wafer chuck 262 is connected to the wafer 2 to be measured.
It is provided on an X, Y, and Z movement mechanism 264 for adjusting the positional relationship between the wafer connection part 258 and the wafer 260 to be measured.
【0050】図6は、ウエハ接続部258の構造を示す
ための平面図である。図6を参照して、被測定ウエハ2
60上には4×4のマトリックス状に配列されたチップ
C♯11〜C♯44と電気的に接続するための端子が設
けられている。たとえばA−A上においては、チップC
♯21〜C♯24に対応する端子Ta♯21〜Ta♯2
4および端子Tb♯21〜Tb♯24が設けられてい
る。FIG. 6 is a plan view showing the structure of wafer connection portion 258. Referring to FIG.
On the 60, terminals for electrically connecting the chips C # 11 to C # 44 arranged in a 4 × 4 matrix are provided. For example, on AA, chip C
Terminals Ta # 21 to Ta # 2 corresponding to # 21 to C # 24
4 and terminals Tb # 21 to Tb # 24.
【0051】図7は、図6におけるA−A断面における
断面図である。この図7においては、被測定ウエハ26
0とウエハ接続部258とが接触している様子を示す。
ウエハ接続部258は、基板272と、被測定ウエハ2
60上のパッド274に対応して設けられる端子Ta♯
21〜Ta♯24および端子Tb♯21〜Tb♯24と
を含み、各端子間はインターフェイス部経由で測定装置
に接続される配線がつながっている。FIG. 7 is a sectional view taken along the line AA in FIG. In FIG. 7, the wafer to be measured 26
0 shows a state in which the wafer connection portion 258 is in contact with the wafer connection portion 258.
The wafer connection unit 258 is connected to the substrate 272 and the wafer 2 to be measured.
60, terminals Ta # provided corresponding to pads 274 on
21 to Ta # 24 and terminals Tb # 21 to Tb # 24. Wiring connected to the measuring device via the interface unit is connected between the terminals.
【0052】図8は、図3に示した同時測定数制御アダ
プタ212が有する端子の位置を説明するための平面図
である。FIG. 8 is a plan view for explaining the positions of the terminals of the simultaneous measurement number control adapter 212 shown in FIG.
【0053】図8を参照して、同時測定数制御アダプタ
212は、ウエハ上にマトリックス状に配列されたチッ
プC♯11〜C♯44にそれぞれ対応する端子Ta♯1
1〜Ta♯44、Tb♯11〜Tb♯44が設けられ
る。Referring to FIG. 8, simultaneous measurement number control adapter 212 includes terminals Ta # 1 corresponding to chips C # 11-C # 44 arranged in a matrix on the wafer, respectively.
1 to Ta♯44 and Tb♯11 to Tb♯44.
【0054】端子Ta♯11は、測定時にチップC♯1
1からモニタ出力信号MO♯11が出力されるパッドに
測定時に接触する端子である。端子Tb♯11は、チッ
プC♯11に対してモニタ入力信号MI♯11が入力さ
れるパッドに測定時に接触する端子である。Terminal Ta # 11 is connected to chip C # 1 during measurement.
1 is a terminal that comes into contact with a pad to which the monitor output signal MO # 11 is output from 1 during measurement. Terminal Tb # 11 is a terminal that contacts a pad to which chip C # 11 receives monitor input signal MI # 11 during measurement.
【0055】同様に、端子Ta♯mnは、チップC♯m
nからモニタ出力信号MO♯mnが出力されるパッドに
接触する端子である。また端子TB♯mnはチップC♯
mnに対してモニタ入力信号MI♯mnを入力するため
のパッドに接触することになる端子である。(m,nは
1〜4の整数) 図9は、同時測定数制御アダプタ212の中に含まれる
回路を説明するための回路図である。Similarly, the terminal Ta @ mn is connected to the chip C @ m
n is a terminal that contacts a pad from which a monitor output signal MO # mn is output. Terminal TB {mn is chip C}.
mn is a terminal that comes into contact with a pad for inputting a monitor input signal MI @ mn. (M and n are integers of 1 to 4) FIG. 9 is a circuit diagram for explaining a circuit included in the simultaneous measurement number control adapter 212.
【0056】図9を参照して、同時測定数制御アダプタ
は各チップにモニタ入力信号MI♯mnを与えるための
OR回路G♯mnを含んでいる。OR回路G♯mnは、
モニタ出力信号MO♯(m−1)n,MO♯(m+1)
n、MO♯m(n−1),MO♯m(n+1)を入力に
受けてチップに与えられるモニタ信号MI♯mnを出力
する。Referring to FIG. 9, the simultaneous measurement number control adapter includes an OR circuit G # mn for supplying a monitor input signal MI # mn to each chip. The OR circuit G @ mn is
Monitor output signal MO♯ (m-1) n, MO♯ (m + 1)
n, MO♯m (n−1) and MO♯m (n + 1) are input and output a monitor signal MI♯mn applied to the chip.
【0057】すなわち、m行n列目のチップのモニタ入
力信号として上下左右に隣接するチップのモニタ出力信
号の論理和が与えられる。チップの位置がウエハの周辺
である場合は隣接チップがない場合もあるが、その場合
は存在しない隣接チップからのモニタ出力信号の代わり
にLレベルの信号が与えられるか、もしくはOR回路に
入力される信号数がその分減らされる。That is, the logical sum of the monitor output signals of the vertically and horizontally adjacent chips is given as the monitor input signal of the m-th row and n-th column chip. When the position of the chip is in the periphery of the wafer, there may be no adjacent chip. In this case, an L-level signal is supplied instead of the monitor output signal from the non-existing adjacent chip or input to the OR circuit. The number of signals used is reduced accordingly.
【0058】図10は、図8、図9に示した同時測定数
制御アダプタの各チップに対応して設けられるOR回路
が配列されている様子を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a state in which OR circuits provided corresponding to respective chips of the simultaneous measurement number control adapter shown in FIGS. 8 and 9 are arranged.
【0059】各OR回路G♯11〜G♯44の接続関係
は図9で説明したとおりであるが、より具体的に説明す
るため、OR回路G♯22について接続関係を再度説明
する。The connection relationship of each of OR circuits G # 11 to G # 44 is as described with reference to FIG. 9, but for a more specific description, the connection relationship of OR circuit G # 22 will be described again.
【0060】図10を参照して、OR回路G♯22は、
チップC♯22にモニタ入力信号MI♯22を与えるた
めの回路であり、チップC♯22が隣接するチップC♯
12、C♯21、C♯23、C♯32からそれぞれモニ
タ出力信号MO♯12、MO♯21、MO♯23、MO
♯32を受けてそれら4つのモニタ出力信号の論理積を
とり、チップC♯22に対してそれをモニタ入力信号M
I♯22として与える。Referring to FIG. 10, OR circuit G # 22 includes:
This is a circuit for supplying the monitor input signal MI # 22 to the chip C # 22, and the chip C # 22 is adjacent to the chip C # 22.
12, C # 21, C # 23, and C # 32 from the monitor output signals MO # 12, MO # 21, MO # 23, and MO, respectively.
In response to # 32, the logical product of these four monitor output signals is calculated, and the result of the logical sum is input to chip C # 22 by monitor input signal M
Provided as I♯22.
【0061】また、ウエハの周辺に位置するチップ♯1
1に対応して設けられるOR回路G♯11についても説
明する。チップC♯11は、隣接するチップがチップC
♯12、C♯21の2チップのみである。したがって、
OR回路G♯11は、モニタ出力信号MO♯12、MO
♯21の出力する値の論理和をモニタ入力信号MI♯1
1として出力してチップC♯11に対して与える。The chip # 1 located around the wafer
OR circuit G # 11 provided corresponding to 1 will also be described. Chip C # 11 is such that the adjacent chip is chip C
There are only two chips, # 12 and C # 21. Therefore,
OR circuit G # 11 outputs monitor output signals MO # 12, MO # 12
The logical sum of the value output from $ 21 is applied to monitor input signal MI # 1
It is output as 1 and given to chip C # 11.
【0062】図11は、実施の形態2においてウエハテ
ストがなされる際に各チップにおいてテストが進行する
様子を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing how the test proceeds in each chip when a wafer test is performed in the second embodiment.
【0063】図11を参照して、まずステップS21に
おいてテスト装置が各チップに対してテストモードの実
行が指示されBIST回路が自己テストをスタートす
る。ステップS22において、各チップはテストの開始
に伴いテストモニタ出力信号をHレベルとして出力す
る。そして自己テストが開始される。Referring to FIG. 11, first, in step S21, the test apparatus instructs each chip to execute a test mode, and the BIST circuit starts a self test. In step S22, each chip outputs a test monitor output signal as an H level at the start of the test. Then the self-test is started.
【0064】ステップS23において自己テストが終了
していなければ、ステップS24に進みBIST回路2
06は温度検知回路208からの温度検知信号ETを監
視してチップ温度が異常に高くなっていないかを判断す
る。特に温度に異常がない場合は、自己テストはそのま
ま継続され、ステップS23に再び戻る。If the self-test has not been completed in step S23, the process proceeds to step S24, where the BIST circuit 2
06 monitors the temperature detection signal ET from the temperature detection circuit 208 to determine whether the chip temperature is abnormally high. In particular, when there is no abnormality in the temperature, the self test is continued as it is, and the process returns to step S23.
【0065】温度の異常が生じている場合は、ステップ
S25に進み、同時測定数調整アダプタから与えられる
テストモニタ入力はテスト中か否かがBIST回路20
6によって判断される。テストモニタ入力がテスト中で
あることを示していれば、隣接するチップも自己テスト
を実施中であり、発熱しているため、ステップS26に
進み、自己テストを一時停止する。このときの停止時間
をTBとする。そして、時間TBが経過後再びステップ
S24に進み温度の異常が解消したか否かが判断され
る。If a temperature abnormality has occurred, the process proceeds to step S25, and the BIST circuit 20 determines whether or not the test monitor input provided from the simultaneous measurement number adjustment adapter is under test.
6. If the test monitor input indicates that the test is being performed, the adjacent chip is also performing the self-test and is generating heat, so the process proceeds to step S26, and the self-test is temporarily stopped. The stop time at this time is defined as TB. After the elapse of the time TB, the process again proceeds to step S24, and it is determined whether the temperature abnormality has been resolved.
【0066】ステップS25において、テストモニタ入
力がテスト中を示していない場合には、ステップS27
に進む。この場合は、隣接するチップはいずれも自己テ
ストを実施していない状態であるため、発熱源は主とし
て自分自身のチップのみである。この場合は時間TBに
対して比較的短い時間TAだけ一時停止する。そして、
ステップS28に進み温度異常が解消したか否かが判断
される。温度異常が解消している場合には、ステップS
23に進み、再び自己テストが継続されることになる。If it is determined in step S25 that the test monitor input does not indicate that the test is being performed, the process proceeds to step S27.
Proceed to. In this case, since none of the adjacent chips is in a state where the self-test is performed, the heat source is mainly the chip itself. In this case, the operation is temporarily stopped for a relatively short time TA with respect to the time TB. And
Proceeding to step S28, it is determined whether the temperature abnormality has been resolved. If the temperature abnormality has been resolved, step S
Proceeding to 23, the self-test will be continued again.
【0067】ステップS28において、温度異常が解消
しない場合には、チップに何らかの問題が生じていると
考えられるため、自己テストの結果を不良と判定しテス
トを終了する。そしてステップS29に進みテスト結果
を出力しテストモニタ出力をLレベルにする。In step S28, if the temperature abnormality is not resolved, it is considered that some problem has occurred in the chip, so that the result of the self test is determined to be defective, and the test is terminated. Then, the process proceeds to step S29 to output a test result and set the test monitor output to the L level.
【0068】また、ステップS23において、自己テス
トが終了したことを検知した場合には、やはりステップ
S29に進みテスト終了を示すテストモニタ出力をLレ
ベルにし、自己テストの結果を出力する。If it is detected in step S23 that the self test has been completed, the process also proceeds to step S29, where the test monitor output indicating the end of the test is set to the L level, and the result of the self test is output.
【0069】図12は、ウエハ一括テストを実施すると
きの動作を説明するための動作波形図である。FIG. 12 is an operation waveform diagram for describing an operation when a wafer batch test is performed.
【0070】図3、図12を参照して、テスト装置22
0からは、電源とクロック信号CLKがまず与えられ
る。Referring to FIG. 3 and FIG.
From 0, a power supply and a clock signal CLK are supplied first.
【0071】ここで、デバイスDUT1とデバイスDU
T2はウエハ上において隣接しているチップであるとす
る。またデバイスDUTn−1とデバイスDUTnはウ
エハ上において隣接しているチップであるとする。Here, the device DUT1 and the device DU
It is assumed that T2 is an adjacent chip on the wafer. It is assumed that the device DUTn-1 and the device DUTn are adjacent chips on the wafer.
【0072】時刻t1において、テスト装置220から
BISTコマンドのセットをするためのコマンド信号C
MDが与えられる。At time t1, a command signal C for setting a BIST command from test apparatus 220 is set.
MD is given.
【0073】時刻t2において、コマンドに応じて自己
テストが各チップで一斉に開始される。応じて、各チッ
プからのモニタ出力信号MO1〜MOnはHレベルとな
る。また、各チップの温度検知回路が出力する温度検知
信号ETは、温度が正常であることを示すLレベルが自
己テスト開始当初は出力されている。At time t2, a self test is started simultaneously in each chip in response to a command. Accordingly, monitor output signals MO1 to MOn from each chip attain H level. In the temperature detection signal ET output from the temperature detection circuit of each chip, an L level indicating that the temperature is normal is output at the beginning of the self-test.
【0074】時刻t3において、デバイスDUT2にお
いて温度異常が検出され温度検知信号ETがHレベルに
なる。応じて、デバイスDUT2は自己テストを一時停
止する。At time t3, a temperature abnormality is detected in device DUT2, and temperature detection signal ET goes high. In response, device DUT2 suspends the self test.
【0075】時刻t5において、デバイスDUT2の温
度異常が解消されると、この場合は、隣接しているデバ
イスDUT1のモニタ出力信号がHレベルでありテスト
が実施中であるため、比較的長めの待ち時間TB後の時
刻t6において自己テストを再開する。At time t5, when the temperature abnormality of the device DUT2 is resolved, in this case, the monitor output signal of the adjacent device DUT1 is at the H level and the test is being performed, so that a relatively long waiting time is required. At time t6 after time TB, the self-test is restarted.
【0076】デバイスDUTn−1、デバイスDUTn
については、時刻t4において、デバイスDUTnに温
度異常が発生し、デバイスDUTnは自己テストを一時
停止する。Device DUTn-1, Device DUTn
With regard to (2), at time t4, a temperature abnormality occurs in the device DUTn, and the device DUTn suspends the self test.
【0077】時刻t6において、デバイスDUTn−1
の自己テストが完了し、このとき応じてデバイスDUT
nに与えられているモニタ入力信号MInはHレベルか
らLレベルへと立下がる。このときに、デバイスDUT
nの温度異常は解消していない場合を図12は示してい
る。At time t6, device DUTn-1
Of the device DUT
The monitor input signal Min supplied to n falls from the H level to the L level. At this time, the device DUT
FIG. 12 shows a case where the temperature abnormality of n has not been eliminated.
【0078】そして、その後時刻t7において、デバイ
スの温度異常が解消すると、待ち時間TBよりも短い待
ち時間TAの後にデバイスDUTnは自己テストを再開
する。Then, when the temperature abnormality of the device is resolved at time t7, the device DUTn restarts the self test after a waiting time TA shorter than the waiting time TB.
【0079】時刻t8において、すべてのデバイスから
のモニタ出力信号がLレベルとなったときに、各デバイ
スから出力されているテスト結果信号FS1〜FSnを
テスト装置220が内蔵するCPU226が取込む。そ
して、このテスト結果は記憶部230に記憶されること
になる。At time t8, when the monitor output signals from all the devices go to the L level, the test result signals FS1 to FSn output from each device are taken in by the CPU 226 incorporated in the test apparatus 220. Then, the test result is stored in the storage unit 230.
【0080】各チップが内蔵している温度検知回路は、
本来自己発熱が原因で温度が異常となった場合に自分自
身の温度が下がる時間(TA)を停止させるための回路
であるが、隣接しているチップがテスト中である場合は
隣接チップからの熱が原因で温度が単体の場合よりも下
がりにくいため、停止時間をさらに長くすることで、テ
ストのロスを防ぐことができる。The temperature detection circuit built in each chip is:
It is a circuit to stop the time (TA) when its own temperature drops when the temperature becomes abnormal due to self-heating, but when the adjacent chip is under test, Since the temperature is less likely to decrease due to heat than in the case of a single unit, loss of a test can be prevented by further increasing the stop time.
【0081】このような構成でテストを実施することに
より、ウエハ一括テストを実施する際の発熱対策をする
ことができ、比較的簡単な構成のテスト装置でテストが
可能となる。By performing the test with such a configuration, it is possible to take measures against heat generation when performing the wafer batch test, and it is possible to perform the test with a test apparatus having a relatively simple configuration.
【0082】なお、実施の形態2における同時測定数制
御アダプタに設けられるOR回路は、最大4入力であり
隣接しているチップのテスト状況のみモニタしている
が、発熱が大きい場合には、対象チップを取囲む8個ま
たはさらに多くのチップのテストモニタ出力をすべて受
けるOR回路とすることによりさらに広い範囲のテスト
状況も含めた制御が可能となる。The OR circuit provided in the simultaneous measurement number control adapter according to the second embodiment has a maximum of 4 inputs and monitors only the test status of the adjacent chip. By using an OR circuit that receives all test monitor outputs of eight or more chips surrounding the chip, control including a wider range of test conditions can be performed.
【0083】[実施の形態2の変形例1]図13は、実
施の形態2の変形例1において温度検知回路208に代
えて用いられる温度検知回路300の構成を説明するた
めのブロック図である。[Modification 1 of Embodiment 2] FIG. 13 is a block diagram for describing a configuration of a temperature detection circuit 300 used in place of temperature detection circuit 208 in Modification 1 of Embodiment 2. .
【0084】図13を参照して、温度検知回路300
は、温度測定用の定電流を発生させる測定用電流発生回
路242と、測定用電流発生回路242の電流を受けて
温度に応じた電圧を出力する温度検出装置244と、温
度検出素子244の出力をアナログ信号がデジタル信号
へと変換するA/D変換回路302とを含む。Referring to FIG. 13, temperature detecting circuit 300
Is a measuring current generating circuit 242 that generates a constant current for measuring temperature, a temperature detecting device 244 that receives a current of the measuring current generating circuit 242 and outputs a voltage corresponding to a temperature, and an output of the temperature detecting element 244. And an A / D conversion circuit 302 that converts an analog signal into a digital signal.
【0085】A/D変換回路302は、チップの温度に
対応する温度信号ETをBIST回路206に含まれる
CPU248に出力する。CPU248は、温度信号E
Tおよびモニタ入力信号MIを受けて自己テストを継続
するかもしくは一時停止するかを決定する。また自己テ
ストが終了するまではモニタ出力信号MOを活性化す
る。The A / D conversion circuit 302 outputs a temperature signal ET corresponding to the temperature of the chip to the CPU 248 included in the BIST circuit 206. The CPU 248 generates the temperature signal E
In response to T and the monitor input signal MI, the self-test is determined to be continued or temporarily stopped. The monitor output signal MO is activated until the self test is completed.
【0086】このような構成とすることにより、BIS
T回路206に含まれるCPU248が、温度データを
直接受けることができるため、CPU248において設
定条件を変更することにより、容易に温度異常判定レベ
ルを変更することができる。したがって、テストを最適
化することが容易でテスト時間をさらに短縮することが
可能である。With this configuration, the BIS
Since the CPU 248 included in the T circuit 206 can directly receive the temperature data, the CPU 248 can easily change the temperature abnormality determination level by changing the setting condition. Therefore, it is easy to optimize the test, and the test time can be further reduced.
【0087】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【0088】[0088]
【発明の効果】請求項1に記載の半導体装置は、温度異
常時にテストを一時中断することによりウエハ状態にお
けるテスト時のチップの自己発熱を適切に制御すること
ができるので、ウエハ一括テストが可能になる。According to the semiconductor device of the present invention, the self-heating of the chips during the test in the wafer state can be appropriately controlled by temporarily suspending the test when the temperature is abnormal, so that the wafer batch test can be performed. become.
【0089】請求項2〜4に記載の半導体装置は、請求
項1に記載の半導体装置が奏する効果に加えて、ウエハ
上における周囲のチップのテスト状況に応じてテストの
中断時間を変えるので、さらに、ウエハ一括テストのテ
スト時間を短縮することができる。In the semiconductor device according to the second to fourth aspects, in addition to the effect of the semiconductor device according to the first aspect, the interruption time of the test is changed in accordance with the test situation of the surrounding chips on the wafer. Further, the test time of the wafer batch test can be reduced.
【0090】請求項5に記載の半導体装置は、請求項1
の半導体装置が奏する効果に加え、温度異常を検知する
ことができ、テストを一時中断することによりウエハ状
態におけるテスト時のチップの自己発熱を適切に制御す
ることができるので、ウエハ一括テストが可能になる。The semiconductor device according to the fifth aspect is the first aspect.
In addition to the effects of the semiconductor device, the temperature anomaly can be detected and the self-heating of the chip during the test in the wafer state can be controlled appropriately by temporarily suspending the test, so that the wafer batch test is possible become.
【0091】請求項6に記載の半導体装置は、請求項1
の半導体装置が奏する効果に加えて、温度データを自己
テスト回路が認識でき、容易に温度異常判定レベルを変
更することができるため、テストの最適化を図るのが容
易である。The semiconductor device according to the sixth aspect is the first aspect.
In addition to the effects of the semiconductor device described above, the self test circuit can recognize the temperature data and can easily change the temperature abnormality determination level, so that it is easy to optimize the test.
【0092】請求項7に記載の半導体装置のテスト方法
は、温度異常時にテストを一時中断することによりウエ
ハ状態におけるテスト時のチップの自己発熱を適切に制
御することができるので、ウエハ一括テストが可能であ
る。According to the semiconductor device test method of the present invention, the self-heating of the chips during the test in the wafer state can be appropriately controlled by temporarily suspending the test when the temperature is abnormal. It is possible.
【0093】請求項8に記載の半導体装置のテスト方法
は、請求項7に記載の半導体装置のテスト方法が奏する
効果に加えて、ウエハ上における周囲のチップのテスト
状況に応じてテストの中断時間を変えるので、さらに、
ウエハ一括テストのテスト時間を短縮することができ
る。The test method of the semiconductor device according to the present invention has the effect of the test method of the semiconductor device according to the present invention, and has a test interruption time in accordance with a test situation of a peripheral chip on a wafer. Changes, so
The test time of the wafer batch test can be reduced.
【0094】請求項9に記載の半導体装置のテスト制御
装置は、ウエハ一括テストを実施する最に、各チップに
周囲のチップのテスト状況を伝えるため、各チップは、
温度異常時にテストを一時中断する時間を選択すること
が可能となり、テスト時間の短縮をすることができる。The test control device for a semiconductor device according to the ninth aspect transmits a test status of surrounding chips to each chip at the time of performing a wafer batch test.
It is possible to select the time for temporarily stopping the test when the temperature is abnormal, and the test time can be reduced.
【0095】請求項10〜11に記載の半導体装置のテ
スト制御装置は、請求項9に記載の半導体装置のテスト
制御装置が奏する効果に加え、隣接するチップのテスト
状態を認識し、テスト中のチップにモニタ信号として与
えることができる。The semiconductor device test control device according to the tenth to eleventh aspects has the effects of the semiconductor device test control device according to the ninth aspect, as well as recognizing a test state of an adjacent chip, and It can be provided to the chip as a monitor signal.
【図1】 本発明の実施の形態1の半導体装置100の
測定を説明するためのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram for explaining measurement of a semiconductor device 100 according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 実施の形態1におけるテストの流れを説明す
るためのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a test flow according to the first embodiment;
【図3】 本発明の実施の形態2における半導体装置2
00の測定を説明するためのブロック図である。FIG. 3 shows a semiconductor device 2 according to a second embodiment of the present invention.
It is a block diagram for explaining measurement of 00.
【図4】 図3に示した温度検知回路208の構成を説
明するためのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature detection circuit shown in FIG. 3;
【図5】 図3に示したインターフェイス部210の測
定時における配置を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the arrangement of the interface unit 210 shown in FIG. 3 at the time of measurement.
【図6】 ウエハ接続部258の構造を示すための平面
図である。FIG. 6 is a plan view showing a structure of a wafer connection portion 258.
【図7】 図6におけるA−A断面における断面図であ
る。7 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG.
【図8】 図3に示した同時測定数制御アダプタ212
が有する端子の位置を説明するための平面図である。8 is a simultaneous measurement number control adapter 212 shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view for explaining the positions of the terminals of the device.
【図9】 同時測定数制御アダプタ212の中に含まれ
る回路を説明するための回路図である。9 is a circuit diagram for explaining a circuit included in the simultaneous measurement number control adapter 212. FIG.
【図10】 図8、図9に示した同時測定数制御アダプ
タの各チップに対応して設けられるOR回路が配列され
ている様子を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a state in which OR circuits provided corresponding to respective chips of the simultaneous measurement number control adapter shown in FIGS. 8 and 9 are arranged.
【図11】 実施の形態2においてウエハテストがなさ
れる際に各チップにおいてテストが進行する様子を示す
フローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing how a test proceeds in each chip when a wafer test is performed in the second embodiment.
【図12】 ウエハ一括テストを実施するときの動作を
説明するための動作波形図である。FIG. 12 is an operation waveform diagram for explaining an operation when a wafer batch test is performed.
【図13】 実施の形態2の変形例1において温度検知
回路208に代えて用いられる温度検知回路300の構
成を説明するためのブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature detection circuit 300 used in place of the temperature detection circuit 208 according to the first modification of the second embodiment.
【図14】 従来のBISTを内蔵する半導体装置の検
査の流れを示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing a flow of inspection of a conventional semiconductor device having a built-in BIST.
100,200 半導体装置、DUT1〜DUTn デ
バイス、101,202 メモリ回路、104,206
BIST回路、106 ダイオード素子、120,2
20 テスト装置、122,222 プログラム電源、
124,224入力信号用PG、126,226 CP
U、128 DC測定部、130,230 記憶部、S
1〜S8,S21〜S29 ステップ、204 自己テ
スト回路、210 インターフェイス部、212 同時
測定数制御アダプタ、242測定用電流発生回路、24
4 温度検出素子、245 基準電圧発生回路、246
電圧比較回路、248 CPU、Ta♯11〜Ta♯
44,Tb♯11〜Tb♯44 端子、G♯11〜G♯
44 OR回路、208,300 温度検知回路、30
2 A/D変換回路。100, 200 semiconductor device, DUT1 to DUTn device, 101, 202 memory circuit, 104, 206
BIST circuit, 106 diode element, 120, 2
20 test equipment, 122, 222 program power supply,
124, 224 input signal PG, 126, 226 CP
U, 128 DC measurement unit, 130, 230 storage unit, S
1 to S8, S21 to S29 step, 204 self-test circuit, 210 interface unit, 212 simultaneous measurement number control adapter, 242 measurement current generation circuit, 24
4 Temperature detection element, 245 Reference voltage generation circuit, 246
Voltage comparison circuit, 248 CPU, Ta {11 to Ta}
44, Tb # 11 to Tb # 44 terminal, G {11 to G}
44 OR circuit, 208,300 Temperature detection circuit, 30
2 A / D conversion circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G032 AA03 AA09 AB13 AB19 AD01 AE08 AE11 AE13 AE14 AG07 AK19 AL14 4M106 AA02 AA08 AC07 AC09 AD23 BA14 CA70 DJ18 DJ38 9A001 BB01 BB02 BB03 BB04 BB05 EE05 KK31 KK37 LL02 LL05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G032 AA03 AA09 AB13 AB19 AD01 AE08 AE11 AE13 AE14 AG07 AK19 AL14 4M106 AA02 AA08 AC07 AC09 AD23 BA14 CA70 DJ18 DJ38 9A001 BB01 BB02 BB03 BB04 BB05 EE05 KK31 KK31KK
Claims (11)
体装置であって、 内部回路と、 前記半導体基板の温度を検知する温度検出回路と、 前記内部回路に対する自己テストを実施する自己テスト
回路とを備え、 前記自己テスト回路は、 前記温度検出回路の出力に応じて、前記自己テストを一
時停止する、半導体装置。1. A semiconductor device formed on a main surface of a semiconductor substrate, an internal circuit, a temperature detection circuit for detecting a temperature of the semiconductor substrate, and a self-test circuit for performing a self-test on the internal circuit. A semiconductor device, wherein the self-test circuit suspends the self-test in accordance with an output of the temperature detection circuit.
に近接する他の半導体装置のテスト実施状況に応じたモ
ニタ入力信号が与えられる入力パッドをさらに備え、 前記自己テスト回路は、前記モニタ入力信号に応じて前
記一時停止の期間を決定する、請求項1に記載の半導体
装置。2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: an input pad to which a monitor input signal according to a test execution status of another semiconductor device adjacent to the semiconductor device on the semiconductor wafer is provided, wherein the self-test circuit responds to the monitor input signal. The semiconductor device according to claim 1, wherein a period of the suspension is determined by using a command.
信号が前記他の半導体装置が自己テストを終了している
ことを示すときは前記一時停止の期間を第1の時間に設
定し、前記モニタ入力信号が前記他の半導体装置の自己
テストが未完了であることを示すときは前記一時停止の
期間を前記第1の時間より長い第2の時間に設定する、
請求項2に記載の半導体装置。3. The self-test circuit sets the temporary stop period to a first time when the monitor input signal indicates that the other semiconductor device has completed a self-test. When the input signal indicates that the self-test of the other semiconductor device is not completed, the pause period is set to a second time longer than the first time;
The semiconductor device according to claim 2.
記他の半導体装置に示すテストモニタ出力信号を出力す
る出力パッドをさらに備える、請求項2に記載の半導体
装置。4. The semiconductor device according to claim 2, further comprising an output pad for outputting a test monitor output signal indicating to said another semiconductor device that said self-test has not been completed.
第1の電位を発生する温度検出素子と、 前記半導体装置が動作可能な上限温度に対応する電位で
あって、前記第1の電位に対して温度依存性の小さい第
2の電位を出力する基準電圧発生回路と、 前記第1の電位と前記第2の電位を比較して温度異常を
検出する電圧比較回路とを含む、請求項1に記載の半導
体装置。5. The temperature detection circuit, comprising: a measurement current generation circuit that generates a predetermined current; a temperature detection element that receives the predetermined current and generates a first potential according to a temperature of the semiconductor substrate; A reference voltage generation circuit that outputs a second potential having a small temperature dependency with respect to the first potential, which is a potential corresponding to an upper limit temperature at which the semiconductor device can operate; The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a voltage comparison circuit that compares the second potential to detect a temperature abnormality.
る測定電流発生回路と、 前記所定の電流を受けて前記半導体基板の温度に応じた
第1の電位を発生する温度検出素子と、 前記第1の電位をAD変換するA/D変換回路とを含
む、請求項1に記載の半導体装置。6. The temperature detection circuit, comprising: a measurement current generation circuit that generates a predetermined current for measuring a temperature of the semiconductor substrate; and a first current detection circuit that receives the predetermined current and responds to the temperature of the semiconductor substrate. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a temperature detection element that generates a potential; and an A / D conversion circuit that performs an AD conversion on the first potential.
半導体基板の温度を検知する温度検出回路と、自己テス
トを実施し前記温度検出回路の出力に応じて前記自己テ
ストを一時停止する自己テスト回路とを各々が含む複数
の半導体装置が半導体ウエハ上に配列されている場合に
おいて、前記複数の半導体装置を並行してテストすると
きの半導体装置の制御を行なう制御方法であって、 自己テストを開始するステップと、 テスト期間中の自己温度の異常を検出するステップと、 自己温度が異常のときは、所定の待ち時間自己テストを
中断するステップとを備える、半導体装置の制御方法。7. A temperature detection circuit formed on a main surface of a semiconductor substrate for detecting a temperature of the semiconductor substrate, and a self-test for performing a self-test and temporarily stopping the self-test according to an output of the temperature detection circuit. A control method for controlling semiconductor devices when testing a plurality of semiconductor devices in parallel when a plurality of semiconductor devices each including a test circuit are arranged on a semiconductor wafer, comprising: , A step of detecting an abnormality in the self-temperature during the test period, and a step of interrupting the self-test for a predetermined waiting time when the self-temperature is abnormal, the method for controlling a semiconductor device.
プのテスト実施状況を検出するステップと、 前記テスト実施状況に応じて前記所定の待ち時間を切換
えるステップとをさらに備える、請求項7に記載の半導
体装置の制御方法。8. The semiconductor according to claim 7, further comprising: detecting a test execution status of peripheral chips on the semiconductor wafer; and switching the predetermined waiting time according to the test execution status. How to control the device.
半導体基板の温度を検知する温度検出回路と、自己テス
トを実施し前記温度検出回路の出力および外部から与え
られるモニタ入力信号に応じて前記自己テストを一時停
止する自己テスト回路とを各々が含む複数の半導体装置
が半導体ウエハ上に配列されている場合において、前記
複数の半導体装置を並行して測定装置でテストするとき
の半導体装置の動作制御を行なうテスト制御装置であっ
て、 前記複数の半導体装置のうちの第1の半導体装置に対応
して設けられ、前記半導体ウエハ上において前記第1の
半導体装置に近接する第2の半導体装置のテスト実施状
況に応じて前記モニタ入力信号を前記第1の半導体装置
に与えるゲート回路を備える、テスト制御装置。9. A temperature detection circuit formed on a main surface of a semiconductor substrate and detecting a temperature of the semiconductor substrate, performing a self-test and responding to an output of the temperature detection circuit and a monitor input signal given from outside. When a plurality of semiconductor devices each including a self-test circuit for temporarily stopping the self-test are arranged on a semiconductor wafer, the plurality of semiconductor devices are tested in parallel by a measuring device. A test control device for performing operation control, wherein the second semiconductor device is provided corresponding to a first semiconductor device of the plurality of semiconductor devices and is close to the first semiconductor device on the semiconductor wafer. A test control device, comprising: a gate circuit that supplies the monitor input signal to the first semiconductor device according to the test execution status of the test.
が未完了であることをしめすテストモニタ出力信号を出
力し、 前記ゲート回路は、前記第2の半導体装置が出力する前
記テストモニタ出力信号に応じて前記モニタ入力信号を
出力する、請求項9に記載のテスト制御装置。10. Each of the semiconductor devices outputs a test monitor output signal indicating that the self-test has not been completed, and the gate circuit outputs the test monitor output signal output by the second semiconductor device. The test control device according to claim 9, wherein the test control device outputs the monitor input signal in response.
1、第2、第3および第4の辺を有する四角形の形状で
あり、 前記半導体ウエハ上において、前記第2の半導体装置
は、前記第1の辺を境界として前記第1の半導体装置に
隣接し、 前記半導体ウエハ上において、第3、第4および第5の
半導体装置は、それぞれ前記第2、第3および第4の辺
を境界として前記第1の半導体装置に隣接し、 前記第1ないし第5の半導体装置が出力する前記テスト
モニタ出力信号をそれぞれ第1ないし第5のモニタ出力
信号とし、前記第1ないし第5の半導体装置が与えられ
る前記テストモニタ入力信号をそれぞれ第1ないし第5
のモニタ入力信号とすると、前記ゲート回路は、前記第
2ないし第5のモニタ出力信号がいずれもテスト終了を
示したときに前記第1のテストモニタ入力信号を非活性
化する、請求項10に記載のテスト制御装置。11. A main surface of the first semiconductor substrate has a quadrangular shape having first, second, third and fourth sides, and on the semiconductor wafer, the second semiconductor device is A third side, a fourth side, and a fifth side on the semiconductor wafer, the third side, the fourth side, and the fifth side being adjacent to the first semiconductor device with the first side as a boundary; The test monitor output signals output from the first to fifth semiconductor devices are respectively defined as first to fifth monitor output signals, the first to fifth monitor output signals being adjacent to the first semiconductor device with Each of the test monitor input signals supplied to the semiconductor device is first to fifth
11. The monitor circuit according to claim 10, wherein the gate circuit deactivates the first test monitor input signal when all of the second to fifth monitor output signals indicate a test end. Test control device as described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11151914A JP2000340623A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Semiconductor device, method for controlling the same, and test controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11151914A JP2000340623A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Semiconductor device, method for controlling the same, and test controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000340623A true JP2000340623A (en) | 2000-12-08 |
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ID=15528968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11151914A Withdrawn JP2000340623A (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Semiconductor device, method for controlling the same, and test controller |
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---|---|
JP (1) | JP2000340623A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10794776B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-10-06 | Seiko Epson Corporation | Failure determination circuit, physical quantity measurement device, electronic apparatus, and vehicle |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP11151914A patent/JP2000340623A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10794776B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-10-06 | Seiko Epson Corporation | Failure determination circuit, physical quantity measurement device, electronic apparatus, and vehicle |
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