JP2009239259A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プローブテストで形成された針跡の影響でワイヤボンディング剥離が起こることを防止できるとともに、パッド面積を小さく、特にパッドの並びに対する垂直方向の面積を小さくした半導体装置を提供する。
【解決手段】第1の方向に沿って並べられた第1のパッドP1と第2のパッドP2とを具備してなり、第1のパッドP1の第1の方向に沿う辺の長さが、第2のパッドP2の第1方向に沿う辺の長さより長いことを特徴とする半導体装置を採用する。
【選択図】図1
【解決手段】第1の方向に沿って並べられた第1のパッドP1と第2のパッドP2とを具備してなり、第1のパッドP1の第1の方向に沿う辺の長さが、第2のパッドP2の第1方向に沿う辺の長さより長いことを特徴とする半導体装置を採用する。
【選択図】図1
Description
本発明は、回路機能部と複数パッドとを備えた半導体装置に関するものである。
半導体装置には、外部との信号及びデータの入出力のためにパッドが設けられている。
通常、ウエハプローブテストとパッケージ組立のワイヤボンディングには、同一のパッドが共通して用いられている。回路機能部と複数パッドとで形成される半導体装置において、プローブテストにおける探針領域とパッケージ組立時のワイヤボンディングの配線接続領域が同一であるため、プローブ接触による傷跡がワイヤボンディング時の剥離を引き起こし、歩留低下の原因になっていた。故にプローブテストにおけるプロービングにおいては、ワイヤボンディングに影響がでないようにする必要がある。
通常、ウエハプローブテストとパッケージ組立のワイヤボンディングには、同一のパッドが共通して用いられている。回路機能部と複数パッドとで形成される半導体装置において、プローブテストにおける探針領域とパッケージ組立時のワイヤボンディングの配線接続領域が同一であるため、プローブ接触による傷跡がワイヤボンディング時の剥離を引き起こし、歩留低下の原因になっていた。故にプローブテストにおけるプロービングにおいては、ワイヤボンディングに影響がでないようにする必要がある。
また、データの入出力が増えれば、パッド数を増加させる必要がある。しかし、回路配線幅等、プロセス技術の高度化によりチップサイズは小さくなっているが、データ入出力に必要なパッドの数が多くなり、パッドがチップの辺に対して単列には入りきらないという問題も生じていた。故にパッド面積を小さくする必要がある。
そのため、例えば特許文献1に記載の半導体装置(従来例1)は、図8に示すように、すべてのパッドに探針領域15と配線接続領域14があり、更に、これら探針領域15と配線接続領域14を接続するための2種類の長さの接続部16,17が設けられ、探針領域14と接続部16と配線接続領域14からなるパッドP3と、探針領域15と接続部17と配線接続領域14からなり、パッドP3よりも大きなパッドP4としている。各パッドP3,P4はチップの辺に沿う幅が等しく、かつ、パッドの並び方向の垂直方向に沿う長さが異なる長さとされている。そして、パッドの並びの垂直方向で探針領域15と配線接続領域14とを接続するようにし、更に、回路機能部側の辺の位置を揃えて段違いに配置することで、狭ピッチにてプローブできるような構造としている。また、探針領域15と配線接続領域14が別であることで、パッケージ組立に針跡の影響を受けさせない構造になっている。
また、特許文献2に記載の半導体装置(従来例2)のパッドP5は、図9に示すように、従来例1の半導体装置と同様に探針領域25と配線接続領域24があり、これらはパッドP5の並びの垂直方向で直接接続されている。探針領域25と配線接続領域24は矩形形状の打ち分けマークP6により識別され、探針領域25と配線接続領域24を有する大きいパッドP5と、大きいパッドP5に比べて小さいパッド状の打ち分けマークP6と、を有しパッケージ組立に針跡の影響を受けさせない構造になっている。
また、特許文献3に記載の半導体装置(従来例3)は、図10および図11に示すように、大きいパッドP8がプローブ試験に用いられ、パッドP7を有するスイッチコントロール回路6を用いたスイッチ制御により、複数のI/O(図では2つのI/O)への試験が可能となった構造になっている。このパッド形状は図11(文献中の実施例)に示す通り、パッドの並びの垂直方向の辺が、並び方向の辺に比べて長くなっている。
また、特許文献4に記載の半導体装置(従来例4)は、図12に示すように、ESD保護素子部P11と、I/O回路部P12と、プローブ試験専用パッドP13と、ワイヤボンディング専用パッドP14と、を具備してなる。プローブ試験専用パッドP13とワイヤボンディング専用パッドP14は、それぞれ一対一対応した同機能のパッドであり、それぞれが独立していることで、パッケージ組立に針跡の影響を受けさせない構造になっている。
一方、非特許文献1に記載のように、プローブテストの時間短縮を実現する手法は従来から用いられている。現在のウエハプローブテストにおいては、同時測定対象チップ数を増やすことによって、テストコスト削減をするために入出力の縮約を行っているのが一般的である。
現在では、縮約試験を用いたさまざまな試験方法が確立されており、ウエハプローブテストにおいては、すべてのパッドにプローブする必要性はない。
現在では、縮約試験を用いたさまざまな試験方法が確立されており、ウエハプローブテストにおいては、すべてのパッドにプローブする必要性はない。
伊藤清男,超LSIメモリ,培風館,1994,p.183‐185
しかしながら、従来例1では、接続部の長さの違いにより、大きさの違うパッドが単列に並んでおり、すべてのパッドに探針領域と配線接続領域が設けられ、パッドの並びの垂直方向で探針領域と配線接続領域を繋いでいるため、回路機能部に対するパッドの食い込み量が大きく、回路機能部の面積を著しく低下させている。また、仮に回路機能部側のパッドの辺の位置が揃っていないとすると、この揃っていない場所は、回路機能部のプロセスにおいて複雑になってしまう。従って、従来例では、チップ内側に最も食い込んでいるパッドの辺を揃えて回路機能部を形成させるため、パッド周辺の面積的な無駄が多い。
また、従来例2では、パッドP5には探針領域15と配線接続領域14が設けられており、更に、本来のパッドの間に矩形形状の打ち分けマークP6がある。この打ち分けマークP6はプローブテストにもボンディングにも使用しないため、パッドの設置面積を減らしてしまう。また、従来例1と同様に、回路機能部に対するパッドの食い込み量が大きく、回路機能部の面積を著しく低下させる。
更に、従来例1、2に共通する点として、全てのパッドP3〜P5が探針領域15と配線接続領域14を有しており、パッドの平面視形状が長方形となっている。仮に、パッドP3〜P5がパッドの並び方向にその長辺が沿うように配置されると、単位長さに対するパッドの設置数が減少し、パッドを単列で配置しきれなくなる。パッドを単列で配置するためには、パッドの短辺がパッドの並び方向に沿うように配置する必要がある。その結果、回路機能部に対するパッドの食い込み量が増大して回路機能部の面積が低下する。
また、従来例3では、プローブされないパッドのサイズを、プローブされるパッドのサイズと比べて細くすることで、パッドのピッチを狭くしている。これにより、パッドの並び方向の省スペースには有効となっている。しかしながら、このような構造によると、パッドの並びの垂直方向をパッドが占有することになり、他の従来例と同様に回路機能部の面積を著しく低下させることになる。さらに、従来例3には、プローブについて記載されているが、ワイヤボンディングについては全く記載されていない。
また、従来例4では、ひとつひとつの同機能に対し、ウエハ試験用、ワイヤボンディング用等のパッドが別々に形成されている。このように別々に形成すると、パッド間隔分のスペースに無駄が生じる。
以上のように、第1の問題点として、パッドの探針領域とワイヤボンディング領域が同一のパッド内において隣接あるいは重複していると、プローブ接触による傷跡においてワイヤボンディング時にパッドの剥離を引き起こし、歩留低下の一因になることがある。
さらに、第2の問題点として、プロセスルールが進歩し、チップサイズが小さくなるものの、ワイヤボンディングすべきパッドは減らず、逆にI/O数の多い製品に関しては、パッド数を増やさなければならない。このため、現状のようにすべてのパッドを同サイズで作製していると、チップ辺に沿って全てのパッドを並べることができず、パッドの単列配置ができなくなる。パッドを多列配置とすると、パッドの設置面積が大幅に増加することになる。パッドを単列配置するために、パッドサイズを小さくしたとすると、パッドの探針領域とワイヤボンディング領域の重なりが大きくなるので、第1の問題点が発生しやすくなる。
さらに、第2の問題点として、プロセスルールが進歩し、チップサイズが小さくなるものの、ワイヤボンディングすべきパッドは減らず、逆にI/O数の多い製品に関しては、パッド数を増やさなければならない。このため、現状のようにすべてのパッドを同サイズで作製していると、チップ辺に沿って全てのパッドを並べることができず、パッドの単列配置ができなくなる。パッドを多列配置とすると、パッドの設置面積が大幅に増加することになる。パッドを単列配置するために、パッドサイズを小さくしたとすると、パッドの探針領域とワイヤボンディング領域の重なりが大きくなるので、第1の問題点が発生しやすくなる。
プローブテストの時間短縮を実現する手法として、同時測定対象チップ数を増やすことによって、テストコストを削減するための入出力の縮約を行っているのが一般的である。
この技術を用いることで、データの入出力を行う全てのパッドに対してプローブを立てる必要がなくなる。
この技術を用いることで、データの入出力を行う全てのパッドに対してプローブを立てる必要がなくなる。
本発明者は、この技術を用い、ウエハプローブテスト時にプローブされるパッドは探針領域と配線接続領域を有し、プローブされないパッドは、配線接続領域のみを有している半導体装置を検討した。
そして、このような構造は、ウエハプローブテストの際には探針領域に対してのみにプローブされるため、配線接続領域には針跡がつかず、パッケージ組立時のボンディング剥離によるパッケージ組立歩留悪化を改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は以下の〔1〕〜〔9〕に示す構成を採用する。
そして、このような構造は、ウエハプローブテストの際には探針領域に対してのみにプローブされるため、配線接続領域には針跡がつかず、パッケージ組立時のボンディング剥離によるパッケージ組立歩留悪化を改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は以下の〔1〕〜〔9〕に示す構成を採用する。
〔1〕 本発明の半導体装置は、第1の方向に沿って並べられた第1のパッドと第2のパッドとを具備してなり、前記第1のパッドの前記第1の方向に沿う辺の長さが、前記第2のパッドの前記第1方向に沿う辺の長さより長いことを特徴とする。
〔2〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドの前記第1の方向に直交する第2の方向に沿う辺の長さが、前記第2のパッドの前記第2の方向に沿う辺の長さと実質的に等しいことが好ましい。
〔3〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドおよび/または前記第2のパッドの平面視形状が矩形であることが好ましい。。
〔4〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドが前記第2のパッドに比べて大きいことが好ましい。
〔5〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドと前記第2のパッドが、前記第1の方向に沿って単列で並べられていることが好ましい。
〔6〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドには探針領域と配線接続領域とが備えられ、前記第2のパッドには探針領域を備えず配線接続領域が備えられていることが好ましい。
〔7〕 また、本発明の半導体装置は、前記探針領域と前記配線接続領域とが、前記第1の方向に沿って並べられていることが好ましい。
〔8〕 また、本発明の半導体装置は、テストにおいてI/Oに指定された複数の前記第2のパッドに対応する入出力データが、I/O縮約テストモードにより、I/Oに指定された前記第1のパッドを介して入出力されることが好ましい。
〔9〕 また、本発明の半導体装置は、前記探針領域と前記配線接続領域に重なりがあることが好ましい。
〔2〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドの前記第1の方向に直交する第2の方向に沿う辺の長さが、前記第2のパッドの前記第2の方向に沿う辺の長さと実質的に等しいことが好ましい。
〔3〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドおよび/または前記第2のパッドの平面視形状が矩形であることが好ましい。。
〔4〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドが前記第2のパッドに比べて大きいことが好ましい。
〔5〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドと前記第2のパッドが、前記第1の方向に沿って単列で並べられていることが好ましい。
〔6〕 また、本発明の半導体装置は、前記第1のパッドには探針領域と配線接続領域とが備えられ、前記第2のパッドには探針領域を備えず配線接続領域が備えられていることが好ましい。
〔7〕 また、本発明の半導体装置は、前記探針領域と前記配線接続領域とが、前記第1の方向に沿って並べられていることが好ましい。
〔8〕 また、本発明の半導体装置は、テストにおいてI/Oに指定された複数の前記第2のパッドに対応する入出力データが、I/O縮約テストモードにより、I/Oに指定された前記第1のパッドを介して入出力されることが好ましい。
〔9〕 また、本発明の半導体装置は、前記探針領域と前記配線接続領域に重なりがあることが好ましい。
本発明の半導体装置によれば、プローブテストで形成された針跡の影響でワイヤボンディング剥離が起こることを防止できるとともに、パッド面積を小さく、特にパッドの並びに対する垂直方向の面積を小さくした半導体装置を提供できる。
以下、本発明の実施の形態である半導体装置について、図面を参照して説明する。尚、以下の説明において参照する図は、本実施形態の半導体装置を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の半導体装置における各部の寸法関係とは異なる場合がある。
図1(a)に示すように、本発明の実施形態に係る半導体装置Hは、半導体基板10上に形成された回路機能部1と、回路機能部1の両側に単列に配置された複数の第1のパッドP1,…と複数の第2のパッドP2,…と、から概略構成されている。各パッドP1,P2は、回路の配線を介して回路機能部1に接続されている。
なお、図中X軸方向は、半導体装置の一辺の延在方向に対応する方向であって、パッドの並び方向(第2の方向)であり、Y軸方向はX軸方向に直交する方向であって、パッド並び方向に直交する方向(第1の方向)である。
なお、図中X軸方向は、半導体装置の一辺の延在方向に対応する方向であって、パッドの並び方向(第2の方向)であり、Y軸方向はX軸方向に直交する方向であって、パッド並び方向に直交する方向(第1の方向)である。
図1(b)に示すように、第1のパッドP1には探針領域5と配線接続領域4が設けられており、第2のパッドP2には探針領域が設けられず配線接続領域4のみが設けられている。第1のパッドP1及び第2のパッドP2は、第1の方向(図中Y方向)に沿って単列で混在配置されており、第1のパッドP1及び第2のパッドP2からなるパッド列の外側にはスクライブ領域2が形成されている。
ここで、探針領域5とは、プローブテストにおいて、プローブカードのプローブが当接されてなる領域であり、また、配線接続領域4とは、ボンディングワイヤが接続される領域である。また、回路機能部1は、例えば、メモリ回路部、CPU回路部などを有するものであって、半導体装置の機能を実現するための回路素子を有するものである。
第1のパッドP1と第2のパッドP2は平面視矩形であり、第1のパッドP1は第2のパッドP2に比べて大きくされている。第1のパッドP1及び第2のパッドP2は、パッドの並び方向(第1の方向)と直交する第2の方向(X軸方向)に沿って等幅である。つまり、第1のパッドP1の第2の方向に沿う辺の長さL1と、第2のパッドP2の第2の方向に沿う辺の長さL2とが実質的に等しい。一方、第1のパッドPの第1の方向に沿う辺の長さL3は、第2のパッドP2の第1方向に沿う辺の長さL4より長い。第1のパッドP1は平面視したときにほぼ長方形であり、第1の方向(Y軸方向)を長辺として配置されている。また、第2のパッドP2は平面視したときに長方形でもよいし正方形でもよい。
第1のパッドP1と第2のパッドP2の数の比は、I/O縮約テストモードの方式等に拠って適宜選択すればよく、特に限定されるものではないが、例えば、全パッドにおいてはP1:P2=約1:3が好ましく、I/OパッドのみにおいてはP1:P2=1:7〜1:15の範囲が好ましい。
図1(b)に示すように、第1のパッドP1の探針領域5と配線接続領域4は、第1の方向(Y軸方向)に沿って並べられている。第1のパッドP1の探針領域5と配線接続領域4は、プローブに必要な面積とボンディングに必要な面積とによって決められ、この両方の面積により第1のパッドP1の面積が定められる。探針領域5はプローブ座標の精度により、信頼性の許す範囲でその一部を配線接続領域4と重ねることができ、重ねることで第1のパッドP1の面積を実質的に小さくすることが可能である。一般に、この重なり部分の面積は、探針領域5の面積に対して20%〜30%は問題ないとされている。第2のパッドP2の面積は、ボンディングに必要な面積により決められる。
それぞれのパッド間隔は、プローブカードのプローブ間隔の最小限もしくはそれ以上の幅になるように、パッド面積も考慮して決められる。プローブテストは、プローブを第1のパッドP1の探針領域5に接触させ、I/O縮約テストモードで行われる。I/O縮約テストモードを利用することで、プローブを第1のパッドP1に接触させた状態で、第2のパッドP2に対応する回路機能部1のテストを、第1のパッドP1に対応する回路機能部1のテストと同時に実現できる。
このように第1のパッドP1,第2のパッドP2を配置することで、プローブされる第1のパッドP1は探針領域5と配線接続領域4とを有するとともに、プローブされない第2のパッドP2は配線接続領域4のみを有しているため従来のパッドに比べてパッドの設置面積を小さくすることが可能となる。
また、I/O縮約テストの方式にも拠るが、プローブが接触される第1のパッドP1に比べてプローブが接触されない第2のパッドP2の数が多くなるので、プローブ全体の面積は従来よりも小さくなる。そのため、プローブされる第1のパッドP1を第1の方向(Y軸方向)を長辺として単列配置することが可能となる。
また、I/O縮約テストの方式にも拠るが、プローブが接触される第1のパッドP1に比べてプローブが接触されない第2のパッドP2の数が多くなるので、プローブ全体の面積は従来よりも小さくなる。そのため、プローブされる第1のパッドP1を第1の方向(Y軸方向)を長辺として単列配置することが可能となる。
このようなパッド配置にすることにより、第1のパッドP1,第2のパッドP2は第2の方向(X軸方向)が短辺となり、回路機能部1を最大限確保することが可能となる。さらに、第1のパッドP1,第2のパッドP2は単純に単列で配置されるので、並びに複雑さがなく、プローブテスト、パッケージ組立が他の先行技術に比べて簡便にできる。
また、I/O縮約テストモードを用いて、ウエハプローブテスト時にプローブされる第1のパッドP1の領域を探針領域4と配線接続領域5に分け、プローブされない第2のパッドP2の領域は配線接続領域5のみであるため、ウエハプローブテストの際には探針領域4に対してのみにプローブされて、配線接続領域5には針跡がつかず、パッケージ組立時のボンディング剥離によるパッケージ組立歩留悪化を改善できる。
また、第1のパッドP1,第2のパッドP2はパッドの並びの垂直方向(X軸方向)に対して従来技術よりも幅が狭くなるので、回路機能部1を最大限確保することが可能となる。さらに、並びに複雑さがないため、プローブテスト、パッケージ組立が他の先行技術に比べて簡便にできる。
図2及び図3は、パッドに対してプローブテスト及びワイヤボンディングを順次行った様子を示す模式図である。図2は、従来のパッドの例であり、図3は本発明の例である。
図2に示すパッドP21は、プローブテストにおける探針領域とパッケージ組立時のワイヤボンディングの配線接続領域が同一とされている。図2(a)に示すように、このパッドP21に対してプローブPrを接触させてプローブテストを行うと、図2(b)に示すようにパッドP21に傷跡Sが生じる。この傷跡Sは、ワイヤボンディングの配線接続領域に形成されてしまう。そのため、図2(c)に示すように、後工程においてパッドP21に配線Wをワイヤボンディングしても、図2(d)に示すように、プローブ接触による傷跡Sによってワイヤボンディング時に配線Wの剥離を引き起こしてしまう。
図2に示すパッドP21は、プローブテストにおける探針領域とパッケージ組立時のワイヤボンディングの配線接続領域が同一とされている。図2(a)に示すように、このパッドP21に対してプローブPrを接触させてプローブテストを行うと、図2(b)に示すようにパッドP21に傷跡Sが生じる。この傷跡Sは、ワイヤボンディングの配線接続領域に形成されてしまう。そのため、図2(c)に示すように、後工程においてパッドP21に配線Wをワイヤボンディングしても、図2(d)に示すように、プローブ接触による傷跡Sによってワイヤボンディング時に配線Wの剥離を引き起こしてしまう。
一方、図3(a)に示すパッドP1は、探針領域5と配線接続領域4が別に設けられている。図3(b)に示すように、このパッドP1の探針領域5にプローブPrを接触させると、図3(c)に示すように探針領域5に傷跡Sが生じるが、配線接続領域4には傷跡Sが生じない。そのため、図3(d)に示すように、後工程においてパッドP1の配線接続領域4に配線Wをワイヤボンディングしても、配線接続領域4にはプローブ接触による傷跡Sがないため、ワイヤボンディング時に配線Wの剥離が起きない。
このように、本発明例によれば、パッケージ組立時のボンディング剥離によるパッケージ組立歩留悪化を改善できる。
また、図4には、従来の半導体装置のI/O部のブロック図を示している。
図4(a)に示す従来の半導体装置には、パッドP101〜P116と、回路機能部100が備えられている。なお、図4ではI/Oパッドのみを示し、電源パッドは省略している。
図4に示すパッドP101〜P116はいずれも、第1のパッド、すなわち、配線接続領域4と探針領域5の両領域を備えたパッドである。
また、回路機能部100にはIOバッファB101〜B116が備えられている。IOバッファB101〜B116は、半導体装置に入力される例えば読み出しコマンド(READコマンド)により、図4(a)において図示していないメモリセルから読み出されたデータに相当するデータを、パッドP101〜P116へそれぞれ出力する。
そして、ウエハープローブ時においては、例えば半導体試験装置のコンパレータが、パッドP101〜P116に電気的に接続されたプローブ(Probe)を介して、IOバッファB101〜B116の出力信号の論理レベルを判定し、半導体装置の良品不良品を判定する。
図4(a)に示す従来の半導体装置には、パッドP101〜P116と、回路機能部100が備えられている。なお、図4ではI/Oパッドのみを示し、電源パッドは省略している。
図4に示すパッドP101〜P116はいずれも、第1のパッド、すなわち、配線接続領域4と探針領域5の両領域を備えたパッドである。
また、回路機能部100にはIOバッファB101〜B116が備えられている。IOバッファB101〜B116は、半導体装置に入力される例えば読み出しコマンド(READコマンド)により、図4(a)において図示していないメモリセルから読み出されたデータに相当するデータを、パッドP101〜P116へそれぞれ出力する。
そして、ウエハープローブ時においては、例えば半導体試験装置のコンパレータが、パッドP101〜P116に電気的に接続されたプローブ(Probe)を介して、IOバッファB101〜B116の出力信号の論理レベルを判定し、半導体装置の良品不良品を判定する。
以上の構成の半導体装置において、図4(b)に示すように回路機能部100が縮小されると、パッドP101〜P116の大きさは変更できないために、図4(b)に示すようなデッドスペースDSが生じてしまう。これに対して、本実施形態の半導体装置によれば、後述するように、デッドスペースが生じることがなく、パッドP101〜P116(第1,第2パッドP1、P2)を並べることが可能になる。
図5には、本実施形態における半導体装置のI/O部のブロック図を示している。図5を参照して、本実施形態の半導体装置のウエハープローブ時におけるI/O縮約テストモードについて説明する。
図5において、I/O部は、パッドP401〜P416と回路機能部400から構成されている。パッドP401〜P416のうち、パッドP408がプローブされる第1のパッド、すなわち、配線接続領域4と探針領域5の両領域を備えたパッドである。また、残りのパッドが、図5においては図示していないが、プローブされない第2のパッド、すなわち、配線接続領域4のみを備えたパッドである。なお、図5ではI/Oパッドのみを示し、電源パッドは省略している。以下、図6図7も同様である。
回路機能部400は、IOバッファ421〜436と、比較回路441〜456を備えている。
IOバッファ421〜436は、通常の動作モードにおいては、半導体装置に入力される例えば読み出しコマンド(READコマンド)により、図5において図示していないメモリセルから読み出されたデータに相当するデータData1〜Data16を、パッドP401〜P416へ、それぞれ出力する。
一方、I/O縮約テストモードにおいては、IOバッファ421〜436のうちIOバッファ428は、比較回路441〜456がデータData1〜Data16を縮約したデータを縮約結果として、パッドP408へ出力する。
そして、ウエハープローブ時においては、例えば半導体試験装置のコンパレータが、パッドP408に電気的に接続されたプローブPrを介して、IOバッファ428の出力信号の論理レベルを判定し、半導体装置の良品不良品を判定する。
IOバッファ421〜436は、通常の動作モードにおいては、半導体装置に入力される例えば読み出しコマンド(READコマンド)により、図5において図示していないメモリセルから読み出されたデータに相当するデータData1〜Data16を、パッドP401〜P416へ、それぞれ出力する。
一方、I/O縮約テストモードにおいては、IOバッファ421〜436のうちIOバッファ428は、比較回路441〜456がデータData1〜Data16を縮約したデータを縮約結果として、パッドP408へ出力する。
そして、ウエハープローブ時においては、例えば半導体試験装置のコンパレータが、パッドP408に電気的に接続されたプローブPrを介して、IOバッファ428の出力信号の論理レベルを判定し、半導体装置の良品不良品を判定する。
次に、比較回路441〜456がデータData1〜Data16を縮約する動作について説明する。比較回路441〜456のうち、比較回路441、比較回路455及び比較回路456は、入力される2入力の信号の論理レベルを比較し、その比較結果を比較結果信号として、次段の回路へと出力する。例えば、比較回路441は、入力されるデータData1とデータData2の論理レベルを比較し、比較結果信号C441を比較回路442に対して出力する。
また、残りの比較回路442〜454は、入力される2データを比較するとともに、その比較結果の論理レベルと前段から入力される比較結果信号の論理レベルをさらに比較し、その比較結果を比較結果信号として、次段の回路へと出力する。例えば、比較回路442は、入力されるデータData2とデータData3の論理レベルを比較し、この比較結果の論理レベルと比較結果信号C441の論理レベルを比較し、比較結果信号C442を比較回路443に対して出力する。
また、残りの比較回路442〜454は、入力される2データを比較するとともに、その比較結果の論理レベルと前段から入力される比較結果信号の論理レベルをさらに比較し、その比較結果を比較結果信号として、次段の回路へと出力する。例えば、比較回路442は、入力されるデータData2とデータData3の論理レベルを比較し、この比較結果の論理レベルと比較結果信号C441の論理レベルを比較し、比較結果信号C442を比較回路443に対して出力する。
比較回路441〜456をこのように構成することで、データData1〜Data16の縮約は次にように行われる。なお、データData1〜Data16の論理レベルは全て0又は1で一致しており、各比較回路は、入力される2入力の信号の論理レベルを比較し、一致する場合は論理レベルを1と、一致しない場合は0と判定するものとする。
また、比較回路442〜454は、この判定結果と、前段から入力される比較結果信号の論理レベルを比較し、一致する場合は論理レベルを1と、一致しない場合は0と判定し、比較結果信号として次段へ出力するものとする。
また、比較回路442〜454は、この判定結果と、前段から入力される比較結果信号の論理レベルを比較し、一致する場合は論理レベルを1と、一致しない場合は0と判定し、比較結果信号として次段へ出力するものとする。
比較回路441は、入力されるデータData1とデータData2の論理レベルが一致しているので、論理レベルが1である比較結果信号C441を比較回路442に対して出力する。
次に、比較回路442は、入力されるデータData2とデータData3の論理レベルを比較し、比較結果の論理レベルを1とする。また、この比較結果と比較回路441から入力される比較結果信号C441の論理レベル1とを比較し、論理レベルが1である比較結果信号C442を比較回路443に対して出力する。
以下、順番に、比較回路443は論理レベルが1である比較結果信号C443を比較回路444へ、比較回路444は論理レベルが1である比較結果信号C444を比較回路445へ、と出力していき、最後に比較回路447は論理レベルが1である比較結果信号C447を比較回路456に対して出力する。
次に、比較回路442は、入力されるデータData2とデータData3の論理レベルを比較し、比較結果の論理レベルを1とする。また、この比較結果と比較回路441から入力される比較結果信号C441の論理レベル1とを比較し、論理レベルが1である比較結果信号C442を比較回路443に対して出力する。
以下、順番に、比較回路443は論理レベルが1である比較結果信号C443を比較回路444へ、比較回路444は論理レベルが1である比較結果信号C444を比較回路445へ、と出力していき、最後に比較回路447は論理レベルが1である比較結果信号C447を比較回路456に対して出力する。
一方、図5において一番右側に位置する比較回路455は、入力されるデータData15とデータData16の論理レベルが一致しているので、論理レベルが1である比較結果信号C455を比較回路454に対して出力する。
以下、順番に、比較回路454は論理レベルが1である比較結果信号C454を比較回路453へ、比較回路453は論理レベルが1である比較結果信号C453を比較回路452へ、と出力していき、最後に比較回路448は論理レベルが1である比較結果信号C448を比較回路456に対して出力する。
以下、順番に、比較回路454は論理レベルが1である比較結果信号C454を比較回路453へ、比較回路453は論理レベルが1である比較結果信号C453を比較回路452へ、と出力していき、最後に比較回路448は論理レベルが1である比較結果信号C448を比較回路456に対して出力する。
そして、比較回路456は、入力される比較結果信号C447及び比較結果信号C448信号の論理レベルがいずれも1と一致しているので、論理レベルが1である比較結果信号C456をIOバッファ428に対して出力する。
また、IOバッファ428は、入力される比較結果信号C456をバッファして、パッドP408へ出力する。
こうして、回路機能部400は、I/O縮約テストモードにおいて、データData1〜Data16が一致したことを示す縮約結果(論理レベルが1である)を、パッドP408へ出力する。
なお、データData1〜Data16の論理レベルのうち、いずれか一の論理レベルが異なる場合は、比較回路441〜448のいずれかが、その比較結果の論理レベルを0とし、論理レベル0の比較結果信号を出力する。そして、回路機能部400は、論理レベルが0である縮約結果、すなわちデータData1〜Data16が一致しないという縮約結果を、パッドP408へ出力する。
また、IOバッファ428は、入力される比較結果信号C456をバッファして、パッドP408へ出力する。
こうして、回路機能部400は、I/O縮約テストモードにおいて、データData1〜Data16が一致したことを示す縮約結果(論理レベルが1である)を、パッドP408へ出力する。
なお、データData1〜Data16の論理レベルのうち、いずれか一の論理レベルが異なる場合は、比較回路441〜448のいずれかが、その比較結果の論理レベルを0とし、論理レベル0の比較結果信号を出力する。そして、回路機能部400は、論理レベルが0である縮約結果、すなわちデータData1〜Data16が一致しないという縮約結果を、パッドP408へ出力する。
以上より、回路機能部400は、I/O縮約テストモードにおいて、データが全て一致する場合は論理レベル1の信号をパッドP408へ出力し、一致しない場合は論理レベル0の信号をパッドP408へ出力する。
なお、上述において、回路機能部400は、比較回路により2入力のデータを比較しているが、複数のデータを比較する回路構成をとってもよい。例えば、回路機能部400は、データData1〜Data16を、レジスタにあらかじめ書き込まれた16ビットの期待値データと比較する回路構成をとってもよい。
なお、上述において、回路機能部400は、比較回路により2入力のデータを比較しているが、複数のデータを比較する回路構成をとってもよい。例えば、回路機能部400は、データData1〜Data16を、レジスタにあらかじめ書き込まれた16ビットの期待値データと比較する回路構成をとってもよい。
以上より、ウエハープローブ時においては、パッドP408のみプローブするI/O縮約テストモードを用いることができる。従って、ウエハープローブ時においては、パッドP408の探針領域5にのみプローブされて、パッドP401〜P416の配線接続領域4には針跡がつくことはない。
なお、図6には、プローブされない第2のパッドP401〜P407及びP409〜P416の大きさを、プローブされる第1のパッドP408より小さくした場合を示す。図6は、パッドP401〜P407及びP409〜P416の大きさを変更したこと以外は、図5と同様である。
図6に示すように、第1のパッドP408の長辺を、各パッドP401〜416の配列方向と直行する方向に沿うように配置すると、図6に示すようにデッドスペースDSが生じてしまう。
これに対して、図7に示すように、第1のパッドP408の長辺を、各パッドP401〜P416の配列方向に沿うように配置すれば、図6に示すようなデッドスペースDSを生じさせるおそれがなく、各パッドP401〜P416を一列に配列できる。
なお、図5〜7では、本発明に係る第1のパッドをI/Oパッドに適用した例を説明したが、本発明は上記実施形態に限らず、本発明に係る第1のパッドを電源パッドに適用しても良い。
本発明は、回路機能部と複数パッドとを備えた半導体装置に広く利用することができる。
1・・・回路機能部、2・・・スクライブ領域、4・・・配線接続領域、5・・・探針領域、10・・・半導体基板、P1・・・第1のパッド、P2・・・第2のパッド、H・・・半導体装置。
Claims (9)
- 第1の方向に沿って並べられた第1のパッドと第2のパッドとを具備してなり、
前記第1のパッドの前記第1の方向に沿う辺の長さが、前記第2のパッドの前記第1方向に沿う辺の長さより長いことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1のパッドの前記第1の方向に直交する第2の方向に沿う辺の長さが、前記第2のパッドの前記第2の方向に沿う辺の長さと実質的に等しいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1のパッドおよび/または前記第2のパッドの平面視形状が矩形であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
- 前記第1のパッドが前記第2のパッドに比べて大きいことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
- 前記第1のパッドと前記第2のパッドが、前記第1の方向に沿って単列で並べられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第1のパッドには探針領域と配線接続領域とが備えられ、前記第2のパッドには探針領域を備えず配線接続領域が備えられていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記探針領域と前記配線接続領域とが、前記第1の方向に沿って並べられていることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
- テストにおいてI/Oに指定された複数の前記第2のパッドに対応する入出力データは、I/O縮約テストモードにより、I/Oに指定された前記第1のパッドを介して入出力されることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の半導体装置。
- 前記探針領域と前記配線接続領域に重なりがあることを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の半導体装置。
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