JP2011145207A - Apparatus for manufacturing and inspecting semiconductor, and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造検査装置および半導体装置に関する。具体的には、半導体装置のバーンイン試験を行う際に用いる半導体製造検査装置およびこの半導体製造検査装置を用いて製造される半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor manufacturing inspection apparatus and a semiconductor device. Specifically, the present invention relates to a semiconductor manufacturing / inspection apparatus used when a burn-in test of a semiconductor device is performed, and a semiconductor device manufactured using the semiconductor manufacturing / inspection apparatus.
半導体装置の開発において、車載製品など信頼性を求める製品の需要が拡大してきている。
半導体装置信頼性試験としてはバーンインテストが知られている。近年、バーンインテストの分野において、半導体装置の大規模化に伴いバーンインボード上に搭載する半導体装置一個当りの瞬時に流れる電流が大きくなってきている。このため、バーンインテスト装置またはバーンインボード上の電流制限の都合により、バーンインテスト装置に同時に搭載出来る半導体装置の個数が減少し、一個当りのテスト時間が長くなってきている。
In the development of semiconductor devices, demand for products that require reliability, such as in-vehicle products, is increasing.
A burn-in test is known as a semiconductor device reliability test. In recent years, in the field of burn-in test, the current that flows instantaneously per semiconductor device mounted on a burn-in board has increased with the increase in the scale of semiconductor devices. For this reason, due to the current limitation on the burn-in test apparatus or the burn-in board, the number of semiconductor devices that can be simultaneously mounted on the burn-in test apparatus has decreased, and the test time per unit has become longer.
前述の理由により、製造コスト全体に占めるバーンインテストコストが高まってきており、テスト時のピーク電流を削減し充填率を向上させる要求(必要性)が高まってきた。
テスト時のピーク電流を削減し充填率を向上させる技術が特許文献1(特開2002-168903公報)に開示されている。
For the above-mentioned reasons, the burn-in test cost occupying the entire manufacturing cost has increased, and the demand (necessity) for reducing the peak current during the test and improving the filling rate has increased.
A technique for reducing the peak current during the test and improving the filling rate is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-168903).
図10は、特許文献1に記載された従来の半導体製造検査装置の構成を示す図である。
図10において、1はバーンインボード、2はバーンイン装置、3はバーンインボード1上に搭載された半導体装置、4および5は半導体装置3がそれぞれ配置された領域を示す。
6はバーンインボード1上に設けられ、例えば領域4側の半導体装置3に電気的に接続された遅延手段としての遅延回路である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional semiconductor manufacturing and inspection apparatus described in
In FIG. 10, 1 is a burn-in board, 2 is a burn-in device, 3 is a semiconductor device mounted on the burn-in
Reference numeral 6 denotes a delay circuit provided on the burn-in
7はバーンイン装置2内に設けられ、バーンインボード1上の領域5側の半導体装置3に駆動信号を供給するドライバである。
また、8は同じくバーンイン装置2内に設けられ、バーンインボード1上の領域4側の半導体装置3に遅延回路6を介して駆動信号を供給するドライバである。
9はバーンイン装置2内に設けられ、バーンインボード1上の遅延回路6に遅延制御信号を供給する制御手段としてのドライバである。
なお、ドライバ7、8は半導体装置3にそれぞれ駆動信号を供給する信号発生手段を構成する。
A driver 7 is provided in the burn-in
A driver 8 is also provided in the burn-in
The drivers 7 and 8 constitute signal generating means for supplying drive signals to the
このような従来の半導体製造検査装置の動作について、図11を参照して説明する
まず、バーンイン試験の時には、バーンイン装置2のドライバ7から図11(b)に示されるような駆動信号が発生し、バーンインボード1上の領域5側の半導体装置3に直接供給される。
一方、バーンインボード1上の領域4側の半導体装置3にはバーンイン装置2のドライバ8から同様の駆動信号が供給される。
ただし、ドライバ9から遅延回路6に対して図11(a)に示されるハイレベル(enable)の遅延制御信号が与えられている。したがって、ドライバ8から領域4側の半導体装置3に入力される駆動信号は遅延回路6によって所定時間遅延する。すると、バーンインボード1上の領域4側の半導体装置3には、図11(c)に示されるように、ドライバ7からの駆動信号に対して所定時間Tだけ遅延した駆動信号が供給される。
この結果、バーンインボード1上の領域4と領域5とにおけるそれぞれの半導体装置3の動作タイミングがずれ、図11(d)に示されるように、半導体装置3の消費電流のピークが分散する。
The operation of such a conventional semiconductor manufacturing inspection apparatus will be described with reference to FIG. 11.First, during the burn-in test, a drive signal as shown in FIG. 11 (b) is generated from the driver 7 of the burn-in
On the other hand, a similar drive signal is supplied from the driver 8 of the burn-in
However, a high-level (enable) delay control signal shown in FIG. 11A is given from the
As a result, the operation timings of the
従来技術は、領域毎に遅延値を決める装置である為、同一の領域内でのピーク電流は依然として大きく、バーンインテスト時に試験できる半導体装置の個数を多く出来ないという問題がある。
領域を多くしていくとともに領域毎に搭載する半導体個数を少なくして、領域ごとのピーク電流を抑えながらも半導体装置の個数を増やすという工夫をしていくことも可能と考えられる。
しかしながら、領域を多くしていくと、遅延回路6も多く搭載しなければならなくなってくる。
ここで、従来技術の手法では、バーンイン装置2のドライバを用いて遅延回路6の制御を行っている。バーンイン装置2は一般的にドライバを2〜4個という範囲でしか持てないので、ドライバ個数の制限によりバーンインボード1上に搭載出来る遅延回路6の個数が必然的に制限され、このため、領域も多くする事が出来ない。
近年の半導体装置の規模拡大によって半導体装置一個あたりの消費電流は大きくなる傾向にあり、試験できる半導体装置の個数を多く出来ないという問題は依然として残る。
Since the prior art is a device that determines a delay value for each region, the peak current in the same region is still large, and there is a problem that the number of semiconductor devices that can be tested during the burn-in test cannot be increased.
It is possible to devise a method of increasing the number of semiconductor devices while increasing the number of regions and decreasing the number of semiconductors mounted in each region, while suppressing the peak current in each region.
However, as the area increases, more delay circuits 6 must be installed.
Here, in the conventional technique, the delay circuit 6 is controlled using the driver of the burn-in
With the recent increase in the scale of semiconductor devices, the current consumption per semiconductor device tends to increase, and the problem remains that the number of semiconductor devices that can be tested cannot be increased.
本発明の半導体製造検査装置は、
バーンインボード上に搭載された複数の半導体装置を同時にバーンインテストする半導体製造検査装置において、
前記複数の半導体装置をカスケード接続された状態で配置可能なバーンインボードと、
テスト信号を出力するテスト信号出力ドライバと、を備え、
前記カスケード接続された一段目の半導体装置にテスト信号を入力し、カスケード接続を介して順次後段の半導体装置に前記テスト信号を送る
ことを特徴とする。
The semiconductor manufacturing inspection apparatus of the present invention is
In a semiconductor manufacturing inspection apparatus that simultaneously performs a burn-in test on a plurality of semiconductor devices mounted on a burn-in board,
A burn-in board capable of arranging the plurality of semiconductor devices in a cascade connection;
A test signal output driver for outputting a test signal;
A test signal is input to the first-stage semiconductor device connected in cascade, and the test signal is sequentially sent to the subsequent-stage semiconductor device via the cascade connection.
このような本発明によれば、半導体装置毎に供給するテスト信号をずらすことが出来るので、バーンインテスト時に瞬時に流れる電流値を低減させることができ、半導体装置の搭載個数を増やすことが出来る。 According to the present invention, since the test signal supplied to each semiconductor device can be shifted, the value of the current that flows instantaneously during the burn-in test can be reduced, and the number of mounted semiconductor devices can be increased.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の半導体製造検査装置100に係る第1実施形態の構成を示す図である。
半導体製造検査装置100は、試験対象となる複数の半導体装置を搭載するバーンインボード200と、バーンインボード200に搭載された半導体装置310-380に試験用の駆動信号(テスト信号)を供給するバーンイン装置500と、を備える。
図1において、200はバーンインボード、500はバーンイン装置、310から380はバーンインボード200上に搭載された半導体装置である。
また、510はバーンイン装置500内に設けられたドライバであり、ドライバ510は、バーンインボード200上の半導体装置310-380に対し基盤配線W0を介して駆動信号(テスト信号)S00を供給する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment according to a semiconductor manufacturing /
The semiconductor manufacturing /
In FIG. 1, 200 is a burn-in board, 500 is a burn-in device, and 310 to 380 are semiconductor devices mounted on the burn-in
バーンインボード200は、半導体装置310-380をカスケードに接続した状態で搭載する。
なお、図1中では、半導体装置310-380を8個配置した例を示しているが、半導体装置310-380の数は限定されるものではなく、半導体装置をn個(nは1以上の整数)配置してもよい。
特に本第1実施形態では、一度に多くの半導体装置をバーンインボード200に搭載できる。
The burn-in
1 shows an example in which eight semiconductor devices 310-380 are arranged, the number of semiconductor devices 310-380 is not limited, and n semiconductor devices (n is 1 or more). (Integer) may be arranged.
In particular, in the first embodiment, many semiconductor devices can be mounted on the burn-in
ドライバ510から基盤配線W0を介して駆動信号S0が一段目半導体装置310に供給される。
1段目の半導体装置310に供給された駆動信号S0は、一段目半導体装置310に存在する遅延ユニット314を介して一段目半導体装置310の出力端子に接続された基盤配線W1に出力される。
基盤配線W1は、二段目半導体装置320の入力端子に接続されている。
さらに、二段目半導体装置320の出力端子は基盤配線W2に接続されており、3段目以降の半導体装置330-380も同様に接続されており、全体としてカスケード接続を構成している。
また、最終段目(n段目)の半導体装置380の出力端子はオープンである。
A drive signal S0 is supplied from the
The drive signal S0 supplied to the first-
The substrate wiring W1 is connected to the input terminal of the second-
Further, the output terminal of the second-
Further, the output terminal of the
図2は、半導体装置の概略を示す構成図である。
ここでは、一段目半導体装置310を例にして説明する。
一段目半導体装置310は、その外周にIOバッファー315を有する。そして、311は基盤配線W0から駆動信号S0を取り込むための入力バッファー、312は一段目半導体装置310から駆動信号S1を出力するための出力バッファー、313は半導体装置310内部に搭載された遅延回路である。
ここでは、遅延回路はm個あり、それらが直列に接続されているとする。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the semiconductor device.
Here, the first-
The first-
Here, m delay circuits are assumed to be connected in series.
基盤配線W0から入力された駆動信号S0は、一段目半導体装置310の入力バッファー311に入力され、そこから一段目半導体装置310の内部に供給される。
供給された駆動信号S0は、一段目半導体装置310内の配線を介してm個の遅延回路313を経由した後に出力バッファー312から一段目半導体装置310外に出力される。
一段目半導体装置310から出力された駆動信号S1は、基盤配線W1に出力され、基盤配線W01は次段の二段目半導体装置320に接続されている。
The drive signal S0 input from the substrate wiring W0 is input to the
The supplied drive signal S0 is output from the
The drive signal S1 output from the first-
ここに、入力バッファー311、出力バッファー312およびm個の遅延回路313によって、遅延ユニット314が構成されている。
遅延回路313は、半導体装置310に存在しているクロックツリー等で実現することが可能である。
Here, a
The
例えば、図3に半導体装置310の一例を示す。
半導体装置310は、その内部に、複数のフリップフロップ701-704と、所定の論理演算を実行する内部論理回路710と、を有し、各フリップフロップおよび内部論理回路には動作クロックが供給されるようになっている。そして、クロックラインには、クロックスキューを調整するための遅延回路313が設けられている。
例えば、半導体装置310内すべてのフリップフロップに対するクロックスキューを解析し、解析結果に基づいて必要な遅延回路313をクロックラインに設ける。これにより、クロックスキュー値以上の遅延を発生させ、半導体装置内の遅延量を最適化している。
For example, FIG. 3 illustrates an example of the
The
For example, the clock skew for all the flip-flops in the
ここで、通常は、内部クロックは外部出力されるものではないが、出力バッファー312から内部クロックを出力できるようにしてある。そして、半導体装置をバーンインボードに搭載する際には、駆動信号S0-S7を半導体装置310-380のクロック入力端子に入力し、内部の遅延回路313を経て出力バッファー312から出力されるようにする。
なお、出力バッファー312は、テスト信号の出力のためだけに設けられたテスト専用出力バッファーではなく、半導体装置の通常使用時にも使用される外部出力バッファーと兼用するようにしてもよい。この場合、テストモードでは出力バッファー312からテスト信号を出力できるように信号切り替え機能を設けておけばよい。
Normally, the internal clock is not output to the outside, but the internal clock can be output from the
Note that the
なお、半導体装置の内部に設けられた遅延回路313による遅延量が十分でない場合には、バーンインボードに所定の遅延回路を設けておき、これを利用してもよい。すなわち、図4に示すように、カスケード接続された半導体装置310-380の間に所定遅延量を持つ遅延素子810-870を配置させる。これにより、各半導体装置が有する遅延ユニット(314)の遅延時間に加えてさらに遅延時間を変更調整するようにしてもよい。
If the delay amount by the
第1実施形態の動作について図5を参照して説明する。
図5は、バーンインテスト時の駆動信号と電流との関係を示す図である。
図5において、I1は、駆動信号S0の印加によって一段目半導体装置310に流れる電流である。
同様に、I2は、駆動信号S1の印加に応じて二段目半導体装置320に流れる電流であり、I3は、駆動信号S2の印加に応じて三段目半導体装置310に流れる電流である。
The operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the drive signal and current during the burn-in test.
In FIG. 5, I1 is a current that flows through the first-
Similarly, I2 is a current that flows through the second-
駆動信号S0は、一段目半導体装置の入力バッファー311に入力される。そして、遅延ユニット314により、電流ピーク位置をずらすために必要な遅延時間Tdの分遅れて出力バッファー312から出力される。すると、一段目半導体装置310に供給される駆動信号S0がT01で立ち上がるのに伴い、T02で一段目半導体装置310にピーク電流が流れる。
The drive signal S0 is input to the
一段目半導体装置310から出力された信号S1は、バーンインボード200上の基盤配線W1を介して二段目半導体装置320に入力される。
二段目の半導体装置320に供給された駆動信号S1は、一段目半導体装置310に供給される駆動信号S0に対し、遅延時間Tだけ遅れて供給される。すなわち、一段目半導体装置310に供給される駆動信号S0の位相と、二段目半導体装置320に供給される駆動信号S1の位相と、は図5中のT01、T03に示されるように遅延時間Tの分ずれている。そして、駆動信号S0と駆動信号S1とが遅延時間Tだけずれているので、図3中のT02、T04で示されるように、一段目半導体装置310の電流I1と二段目半導体装置320の電流I2とでピーク電流が発生するタイミングが駆動信号S1、S2と同様に遅延時間Tの分ずれる。
また、同様に三段目半導体装置330から八段目半導体装置380のピーク電流は、前段に対して遅延時間Tだけずれて流れる。
The signal S1 output from the first-
The drive signal S1 supplied to the second-
Similarly, the peak current of the third-
このように本第1実施形態によれば、半導体装置310-380ごとのピーク電流発生タイミングがずれる。
このように半導体装置310-380ごとのピーク電流発生タイミングが異なるので、全体の動作電流Iがバーンインボード200もしくはバーンイン装置500の電流リミットILTを超えないようにできる。
As described above, according to the first embodiment, the peak current generation timing for each of the semiconductor devices 310-380 is shifted.
As described above, since the peak current generation timing differs for each of the
例えば、背景技術で説明した配置の場合、領域が違えばピーク電流発生タイミングはずれるが、領域内では複数の半導体装置がほぼ同時にピーク電流を発生する。したがって領域内に多くの半導体装置が配置されていると領域単位で電流リミットILTを超えてしまう恐れがあった。また、領域を増やそうとしても、その分遅延回路および遅延制御ドライバが必要になってくるので一度にテストできる半導体装置の数を増やすことが難しかった。
この点、本第1実施形態では、半導体装置310−380ごとのピーク電流発生タイミングがずれるので、電流リミットILTを超えないようにしつつ多くの半導体装置310-380をバーンインボード200上に配置することができる。
For example, in the arrangement described in the background art, the peak current generation timing deviates if the regions are different, but a plurality of semiconductor devices generate peak currents almost simultaneously in the region. Therefore, if many semiconductor devices are arranged in the region, the current limit ILT may be exceeded on a region-by-region basis. Even if the area is increased, it is difficult to increase the number of semiconductor devices that can be tested at one time because a delay circuit and a delay control driver are required.
In this regard, in the present first embodiment, since the peak current generation timing of each semiconductor device 310-380 is shifted to place a number of semiconductor devices 310-380 while not exceed the current limit I LT on the burn-in
ここで、前述の遅延時間Tの最適化の具体的例について説明する。
例えば、各半導体装置310-380が2nsの遅延量を持つ遅延ユニット314を持っているとする。
そして、バーンインテスト時の駆動信号が10MHzであるとする。
この場合、50個の半導体装置をバーンインボード200上に搭載できる。
1×10-7(秒/周期)/2×10-9(秒)=50
Here, a specific example of the optimization of the delay time T will be described.
For example, each semiconductor device 310-380 has a
Assume that the drive signal during the burn-in test is 10 MHz.
In this case, 50 semiconductor devices can be mounted on the burn-in
1 × 10 -7 (second / cycle) / 2 × 10 -9 (second) = 50
遅延時間の調整については次のようにすることが例として挙げられる。
各半導体装置310−380の動作電流のピーク値がバーンインボード200もしくはバーンイン装置500の電流リミット値の半分より小さい場合については次のようにする。
ここで、駆動信号が入力バッファーに入力されてから出力バッファーより出力されるまでの駆動信号の遅延時間をTdとする。
また、各半導体装置310-380において、駆動信号の立ち上がりが入力バッファーに入力されてから動作電流のピークに達するまでの時間をtpとする。
このとき、駆動信号の遅延量Tdが、動作電流のピークに達するまでの時間tpよりも長くなるようにする。
これにより、複数の半導体装置310-380で動作電流のピークが重なることがなく、全体としてバーンインボード200もしくはバーンイン装置500の電流リミット値を超える恐れがなくなる。
As an example, the delay time is adjusted as follows.
When the peak value of the operating current of each semiconductor device 310-380 is smaller than half of the current limit value of the burn-in
Here, the delay time of the drive signal from when the drive signal is input to the input buffer until it is output from the output buffer is Td.
In each semiconductor device 310-380, the time from when the rising edge of the drive signal is input to the input buffer until the peak of the operating current is reached is tp.
At this time, the delay amount Td of the drive signal is set to be longer than the time tp until the operating current reaches the peak.
As a result, the operation current peaks do not overlap among the plurality of semiconductor devices 310-380, and the current limit value of the burn-in
また、各半導体装置310−380の動作電流のピーク値がバーンインボード200もしくはバーンイン装置500の電流リミット値の半分以上である場合については次のようにする。
ここで、各半導体装置310-380において、駆動信号の立ち上がりが入力バッファーに入力されてから動作電流のピークを過ぎ、さらに、バーンインボード200もしくはバーンイン装置500の電流リミット値の半分に達するまでの時間をthとする。
このとき、駆動信号の遅延量Tdが、電流リミットの半分に達するまでの時間thよりも長くなるようにする。
電流リミットの半分を超える動作電流が重なってしまうと電流リミットを越えてしまうことになるが、上記のように駆動信号の遅延量Tdを設定することにより、電流リミットの半分を超える動作電流が重なることがなくなり、全体としてバーンインボード200もしくはバーンイン装置500の電流リミット値を超える恐れがなくなる。
Further, when the peak value of the operating current of each of the
Here, in each semiconductor device 310-380, the time from when the rising edge of the drive signal is input to the input buffer, past the peak of the operating current, and further reaching half of the current limit value of burn-in
At this time, the delay amount Td of the drive signal is set to be longer than the time th until reaching half of the current limit.
If operating currents that exceed half of the current limit overlap, the current limit will be exceeded, but by setting the drive signal delay amount Td as described above, operating current that exceeds half the current limit will overlap. As a whole, there is no possibility of exceeding the current limit value of the burn-in
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態の基本的構成は第1実施形態と同様であるが、第2実施形態では、バーンインボード200上の全ての半導体装置310-380の前段に駆動信号判定回路410-480を配置している。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but in the second embodiment, drive signal determination circuits 410-480 are arranged in front of all the semiconductor devices 310-380 on the burn-in
図6は、第2実施形態の構成を示す図である。
駆動信号判定回路410-480は、二つの入力端子と一つの出力端子とを有する。
駆動信号判定回路410-480は、二つの入力端子にそれぞれ入力された駆動信号を切り替えて半導体装置310-380に供給する。
ここで、一段目半導体装置310の前段に配置された駆動信号判定回路を一段目駆動信号判定回路410とする。
一段目駆動信号判定回路410の二つの入力端子には、同じ信号が入力されており、すなわち、バーンイン装置500のドライバ510から供給される駆動信号S0が二つの入力端子に入力されている。
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the second embodiment.
The drive signal determination circuits 410-480 have two input terminals and one output terminal.
The drive signal determination circuit 410-480 switches the drive signal input to each of the two input terminals and supplies it to the semiconductor devices 310-380.
Here, the drive signal determination circuit arranged in the previous stage of the first-
The same signal is input to the two input terminals of the first-stage drive
二段目半導体装置320の前段に配置された駆動信号判定回路を二段目駆動信号判定回路420とする。
二段目駆動信号判定回路420の一方の入力端子には駆動信号S0が入力されている。すなわち、基盤配線W0が一段目駆動信号判定回路410の手前で分岐され、分岐線W01が二段目駆動信号判定回路420の一方の入力端子に接続されている。
この分岐線W01により、ドライバ510からの駆動信号S0が二段目駆動信号判定回路420の一方の入力端子に入力される。
また、二段目駆動信号判定回路420の他方の入力端子には、一段目半導体装置310の出力S1が基盤配線W1を介して入力されている。
The drive signal determination circuit arranged in the previous stage of the second-
The drive signal S0 is input to one input terminal of the second-stage drive
Through this branch line W01, the drive signal S0 from the
Further, the output S1 of the first-
三段目半導体装置330の前段に配置された駆動信号判定回路を三段目駆動信号判定回路430とする。
三段目駆動信号判定回路430の一方の入力には、駆動信号S01が入力されている。すなわち、基盤配線W1が二段目駆動信号判定回路420の手前で分岐され、この分岐線W11が三段目駆動信号判定回路430の一方の入力端子に接続されている。
この分岐線W11により、一段目半導体装置310の出力S01が三段目駆動信号判定回路430の一方の入力端子に入力されている。
また、三段目駆動信号判定回路430の他方の入力端子には、二段目半導体装置320の出力S2が基盤配線W2を介して入力されている。
The drive signal determination circuit disposed in the previous stage of the third-
The drive signal S01 is input to one input of the third-stage drive
Through this branch line W11, the output S01 of the first-
Further, the output S2 of the second-
以後N段目まで同様の構成をとる。 Thereafter, the same configuration is adopted up to the Nth stage.
図7は、駆動信号判定回路の構成の一例を示す図である。
ここでは、三段目駆動信号判定回路430の構成を例として示す。
駆動信号判定回路430は、カウンタ431と、第1フリップフロップ432と、コンパレータ433と、第2フリップフロップ434と、第1セレクタ435と,第2セレクタ436と、備える。
前段の二段目半導体装置320からの出力S2が基盤配線W2によって三段目駆動信号判定回路430に入力されるところ、基盤配線W2は分岐され、分岐線N1はカウンタ431のクロック端子CLKに接続されている。
これにより、カウンタ431のクロック端子には二段目半導体装置320の出力S2が入力される。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the drive signal determination circuit.
Here, the configuration of the third-stage drive
The drive
When the output S2 from the second-
As a result, the output S2 of the second-
また、さらに前段の一段目半導体装置310からの出力S1が分岐線W11によって三段目駆動信号判定回路430に入力されるところ、分岐線W11は分岐され、この分岐線N2は第1フリップフロップ432のクロック端子CLKに接続されている。
これにより、第1フリップフロップ432のクロック端子には一段目半導体装置310の出力S1が入力される。
またさらに、分岐線W11が分岐され、分岐線N3が第2フリップフロップ434のクロック端子CLKに接続されている。
これにより、第2フリップフロップ434のクロック端子には一段目半導体装置310の出力S1が入力される。
Further, when the output S1 from the first-
As a result, the output S1 of the first-
Further, the branch line W11 is branched, and the branch line N3 is connected to the clock terminal CLK of the second flip-
As a result, the output S1 of the first-
カウンタ431は、駆動信号S2の立ち上がりエッジでインクリメントする。そして、カウンタ431からの出力信号A1は、第1フリップフロップ432のデータ端子Dと、コンパレータ433の一方の入力端子と、に入力される。
The
第1フリップフロップ432は、駆動信号S1の立下りエッジで動作する。
すなわち、第1フリップフロップ432は、駆動信号S1の立下りエッジで前記カウンタ431からの出力信号A1を取り込む。
第1フリップフロップ432の出力A2は、コンパレータ433の他方の入力端子に入力される。
The first flip-
That is, the first flip-
The output A2 of the first flip-
コンパレータ433は、カウンタ431からの出力信号A1と、第1フリップフロップ432からの出力A2と、を比較する。
カウンタ431からの出力信号A1と、第1フリップフロップ432からの出力A2と、の値が一致した場合、コンパレータ433はフラグとして"1"を出力し、不一致の場合にはフラグとして"0"を出力する。
コンパレータ433からの出力フラグflagは、第1セレクタ435のセレクト端子SELに入力される。
The
When the values of the output signal A1 from the
The output flag flag from the
ここで、第1セレクタ435の出力A3は第2フリップフロップ434のデータ端子Dに入力されている。
第2フリップフロップ434の出力端子Qは、第1セレクタ435の0側入力端子に接続されている。
また、第1セレクタ435の1側入力端子は"1"に固定されている。
Here, the output A3 of the
The output terminal Q of the second flip-
The 1-side input terminal of the
第2フリップフロップ434のクロック端子CLKには分岐線N3によって駆動信号S1が入力されているところ、第2フリップフロップ434は、駆動信号S1の立下りエッジで動作する。すなわち、第2フリップフロップ434は、駆動信号S1の立下りエッジで第1セレクタ435からの出力信号A3を取り込む。
第2フリップフロップ434からの出力A4は、第2セレクタ436のセレクト端子SELに入力される。
When the drive signal S1 is input to the clock terminal CLK of the second flip-
The output A4 from the second flip-
また、第2セレクタ436の0側端子には基盤配線W2から駆動信号S2が入力され、第2セレクタ436の1側端子には分岐線W11から駆動信号S1が入力されている。
第2セレクタ436からの出力A5は、三段目半導体装置330に入力される。
Further, the drive signal S2 is input from the base wiring W2 to the 0-side terminal of the
The output A5 from the
三段目駆動信号判定回路430の動作について図8を用いて説明する。
図8は、駆動信号判定回路430によって駆動信号S1、S2の選択を実施する際のタイミングチャートである。
The operation of the third stage drive
FIG. 8 is a timing chart when the drive signals S1 and S2 are selected by the drive
まず、カウンタ431が"0"である状態からスタートする。
カウンタ431の出力値A1("0")は第1フリップフロップ432およびコンパレータ433に出力されている。そして、駆動信号S1が立ち下がるタイミングT11において、第1フリップフロップ432がカウンタからの出力A1("0")を取り込み、これをコンパレータ433の他方の入力に出力する。
First, it starts from a state where the
The output value A1 (“0”) of the
駆動信号S2が立ち上がるタイミングT12において、カウンタ431はカウント値をインクリメントする。
ここでは、カウント値を"0"から"1"にインクリメントする。
カウンタ431からの出力A1("1")は第1フリップフロップ432およびコンパレータ433に供給される。
At timing T12 when the drive signal S2 rises, the
Here, the count value is incremented from “0” to “1”.
The output A1 (“1”) from the
このとき、コンパレータ433には、カウンタからは"1"が入力され、第1フリップフロップからは"0"が入力されることになる。
したがって、コンパレータ433は、カウンタからの出力信号A1の値("1")と、第1フリップフロップ432からの出力A2の値("0")が不一致であるので、信号flagとして"0"を出力する(T13)。
この信号flagは第1セレクタ435のセレクト端子に入力される。
第1セレクタ435では、flag"0"であるので、0側入力端子のデータをセレクトして出力A3する。
ここで、0側入力端子には第2フロップフロップ434の出力が帰還入力されるものであるが、当初は第2フリップフロップ434の出力はロウレベル("0")であるとする。
このとき、第1セレクタ435は0側入力端子から"0"を取り込み、これを第2フリップフロップ434のデータ端子に出力する。
At this time, “1” is input to the
Accordingly, since the value of the output signal A1 from the counter (“1”) and the value of the output A2 from the first flip-flop 432 (“0”) do not match, the
This signal flag is input to the select terminal of the
In the
Here, the output of the
At this time, the
次に、駆動信号S1が立ち下がるタイミングT14において、第1フリップフロップ432および第2フリップフロップ434はデータを取り込む。
第1フリップフロップ432ではカウンタからの出力A1の値("1")を取り込んでコンパレータに出力する。
Next, at the timing T14 when the drive signal S1 falls, the first flip-
The first flip-
一方、第2フリップフロップ434は、セレクタからの出力A3("0")を取り込んで出力する。
この第2フリップフロップ434の出力A4は、第1セレクタ435の0側入力端子と、第2セレクタ436のセレクト端子と、に入力される。
第2セレクタ436は、セレクト端子の入力が"0"であるので、第2セレクタ436の0側入力端子に入力されている駆動信号S2を選択し、これを外部出力する。
すなわち、この場合、三段目半導体装置330には、駆動信号S2が入力されることになる。
On the other hand, the second flip-
The output A4 of the second flip-
Since the input of the select terminal is “0”, the
That is, in this case, the drive signal S2 is input to the third-
ここで、駆動信号S1が立ち下がるタイミングT14において、第1フリップフロップ432ではカウンタからの出力A1の値("1")を取り込んでコンパレータに出力している。
したがって、コンパレータ433にはカウンタから"1"が入力されるとともに第1フリップフロップ432からも"1"が入力されることになる。すると、T14の後、コンパレータでの比較結果が一致し、コンパレータからの出力フラグは"1"になる。
信号flagが1になったことを受けて第1セレクタでは固定値"1"を選択して出力することになるが、第2フリップフロップは動作タイミング(駆動信号S1の立ち下がり)に達していないので、これを取り込むことはない。
Here, at the timing T14 when the drive signal S1 falls, the first flip-
Therefore, “1” is input from the counter to the
In response to the signal flag becoming 1, the first selector selects and outputs a fixed value “1”, but the second flip-flop has not reached the operation timing (falling edge of the drive signal S1). So do not capture this.
そしてこの後、駆動信号S2の立ち上がりタイミング(T15)でカウンタ431がインクリメントすると、コンパレータ433での比較が不一致になるので、コンパレータ433からの出力信号フラグは再び"0"になる。
信号フラグ"0"を受けて第1セレクタ435が0側入力端子の"0"に切り替えて出力するので、駆動信号S1の立ち下がりタイミングT16では第2フリップフロップ434は"0"を取り込んで出力することになる。
これにより、第2セレクタ436からは0側端子である駆動信号S2が選択されて出力されることになる。
After that, when the
Upon receiving the signal flag “0”, the
As a result, the
このように駆動信号S1と駆動信号S2とがずれて立ち上がり動作/立ち下がり動作を行うので、結果的に第2フリップフロップ434から第2セレクタ436に供給される信号A4はローレベル("0")に固定され、第2セレクタ436からの出力信号は駆動信号S2になる。
As described above, the drive signal S1 and the drive signal S2 are shifted from each other and the rising operation / falling operation is performed. As a result, the signal A4 supplied from the second flip-
次に、T16のタイミングの後、二段目半導体装置320に故障が生じた場合について説明する。
この場合、二段目半導体装置320からの出力信号S2はローレベルのまま、もしくは不定状態のままになる。すると、431駆動信号S2の立ち上がりエッジがないのでカウンタ431はインクリメントを行わず、カウンタ431のカウント値は"2"に固定されたままになる。
Next, a case where a failure occurs in the second-
In this case, the output signal S2 from the second-
一方、一段目半導体装置310は動作しているので一段目半導体装置310からは駆動信号S1が出力され、駆動信号S1は分岐線W11によって三段目駆動信号判定回路430に供給される。
ここで、タイミングT16の駆動信号S1の立ち下がりエッジで、第1フリップフロップ432はカウンタ431からの出力A1("2")を取り込んでコンパレータ433に出力A2("2")する。
コンパレータでの比較において、カウンタ431からの出力値("2")と、第1フリップフロップからの出力値("2")と、が一致する。したがって、コンパレータ433は、信号フラグとして"1"を出力する(T17)。
コンパレータ433からの出力フラグが"1"なので、第1セレクタ435は1側入力端子を選択し、その出力値は"1"に固定されることになる。
On the other hand, since the first-
Here, at the falling edge of the drive signal S1 at timing T16, the first flip-
In the comparison by the comparator, the output value (“2”) from the
Since the output flag from the
ここで、この後、二段目半導体装置320が故障しているので駆動信号S2は変化せず、カウンタ431のカウント値は変化しない。
第2フリップフロップ432はカウンタ431の出力値を取り込んで出力するところ、カウンタの出力が変化しないので第2フリップフロップからの出力も変化しないことになる。したがって、コンパレータ433での比較結果は常に一致し、コンパレータからの出力フラグは常に"1"になる。そして、コンパレータ433からの出力フラグが"1"に固定になるので、第1セレクタ435からの出力値も"1"に固定されることになる。
Here, after this, since the second-
When the second flip-
駆動信号S1の立ち下がりエッジであるタイミングT18で第2フリップフロップ434は第1セレクタからの出力値A3("1")を取り込んで出力(A4)する。
第2フリップフロップ434からの出力が"1"であるので、第2セレクタ436は1側入力端子に入力されている駆動信号S1を選択し、これを外部出力(A5)する。そして、コンパレータ433からの出力フラグが"1"、第1セレクタ435からの出力値も"1"、および、第2フリップフロップの出力A4が"1"に固定されるので、第2セレクタ436は駆動信号S1の選択を継続することになる。
The second flip-
Since the output from the second flip-
ここに、カウンタ、第1フリップフロップ、コンパレータおよび第1セレクタにより、前段駆動信号有効判定手段が構成されている。そして、第2フリップフロップ434により信号切替指示手段が構成され、第2セレクタにより駆動信号切替手段が構成されている。すなわち、前段駆動信号有効判定手段は、前段の半導体装置(ここでは二段目半導体装置)が有効に動作しているか否かを判定する。
信号切替指示手段は、前段駆動信号有効判定手段からの判定結果を受け、前段半導体装置が有効に動作していないと判定された場合には駆動信号切替手段(第2セレクタ)に信号切り替えの指令を送る。
駆動信号切替手段(第2セレクタ)は、通常は前段の半導体装置からの駆動信号を選択し、信号切替指示手段から信号切り替えの指令を受けた場合には、前々段半導体装置からの駆動信号に切り替える。
Here, the counter, the first flip-flop, the comparator, and the first selector constitute pre-stage drive signal validity determination means. The second flip-
The signal switching instruction means receives the determination result from the preceding-stage driving signal validity determining means, and determines that the signal switching instruction is sent to the driving signal switching means (second selector) when it is determined that the preceding-stage semiconductor device is not operating effectively. Send.
The drive signal switching means (second selector) normally selects a drive signal from the preceding semiconductor device, and when a signal switching instruction is received from the signal switching instruction means, the drive signal from the preceding semiconductor device Switch to.
このような第2実施形態によれば、カスケード接続された半導体装置のいずれかがバーンインテスト中に故障した場合であってもバーンインテストを継続することができる。すなわち、前段の半導体装置が故障して駆動信号がでていない場合には、駆動信号判定回路によってもう一段前の半導体装置からの駆動信号を切り替え選択する。
このように駆動信号判定回路によって駆動信号を切り替えることにより、前段の半導体装置が故障した場合であってもテストを継続することができる。
According to such a second embodiment, the burn-in test can be continued even if any of the cascade-connected semiconductor devices fails during the burn-in test. That is, when the previous semiconductor device fails and no drive signal is generated, the drive signal from the semiconductor device of the previous stage is switched and selected by the drive signal determination circuit.
By switching the drive signal by the drive signal determination circuit in this way, the test can be continued even when the semiconductor device in the previous stage fails.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図9は、第3実施形態の構成を示す図である。
図9において、バーンインボード200は、各半導体装置の手前に駆動信号判定回路610-680を搭載している。
ここで、駆動信号判定回路610-680には、前段の半導体装置からの駆動信号と、ドライバ510からの駆動信号と、が入力されている。
ドライバ510からの基盤配線W0は分岐され、分岐線W001はカスケード接続された半導体装置の接続ラインに並列に配線され、最終段の駆動信号判定回路680の入力に接続されている。
分岐線W001には各駆動信号判定回路610−670に対応して支線が設けられ、各支線は対応する駆動信号判定回路の入力に接続されている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the third embodiment.
In FIG. 9, the burn-in
Here, the drive signal determination circuit 610-680 receives the drive signal from the preceding semiconductor device and the drive signal from the
The base line W0 from the
Branch line W001 is provided with a branch line corresponding to each drive signal determination circuit 610-670, and each branch line is connected to an input of a corresponding drive signal determination circuit.
各駆動信号判定回路610−680の一方の入力には、前段の半導体装置から出力される駆動信号が入力されおり、各駆動信号判定回路610−680の他方の入力には、ドライバ510からの駆動信号S0が各支線を介して入力されている。
The drive signal output from the preceding semiconductor device is input to one input of each drive signal determination circuit 610-680, and the drive from the
この構成において、前段の半導体装置が故障した場合、駆動信号判定回路は前段の半導体装置の故障を検出する。そして、駆動信号判定回路は、前段の半導体装置が故障した場合、支線を介して入力される駆動信号S0を選択して半導体装置に供給する。 In this configuration, when the preceding semiconductor device fails, the drive signal determination circuit detects the failure of the preceding semiconductor device. The drive signal determination circuit selects and supplies the drive signal S0 input via the branch line to the semiconductor device when the preceding semiconductor device fails.
このような第3実施形態によれば、前段の半導体装置やさらに前々段の半導体装置がテスト中に故障した場合であっても、ドライバ510からの駆動信号S0に切り替えることにより、バーンインテストを継続することができる。
According to the third embodiment as described above, even if the previous semiconductor device or the previous semiconductor device fails during the test, the burn-in test is performed by switching to the drive signal S0 from the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1…バーンインボード、2…バーンイン装置、3…半導体装置、4、5…領域、6…遅延回路、7…ドライバ、8…ドライバ、9…ドライバ、100…半導体製造検査装置、200…バーンインボード、310-380…半導体装置、311…入力バッファー、312…出力バッファー、313…遅延回路、314…遅延ユニット、315…IOバッファー、410-480…駆動信号判定回路、410-480…駆動信号判定回路、431…カウンタ、432…第1フリップフロップ、433…コンパレータ、434…第2フリップフロップ、435…第1セレクタ、436…第2セレクタ、500…バーンイン装置、510…ドライバ、610-680…駆動信号判定回路、701-704…フリップフロップ、710…内部論理回路、810-870…遅延素子。 1 ... burn-in board, 2 ... burn-in device, 3 ... semiconductor device, 4, 5 ... area, 6 ... delay circuit, 7 ... driver, 8 ... driver, 9 ... driver, 100 ... semiconductor manufacturing inspection device, 200 ... burn-in board, 310-380 ... Semiconductor device, 311 ... Input buffer, 312 ... Output buffer, 313 ... Delay circuit, 314 ... Delay unit, 315 ... IO buffer, 410-480 ... Drive signal determination circuit, 410-480 ... Drive signal determination circuit, 431 ... Counter, 432 ... First flip-flop, 433 ... Comparator, 434 ... Second flip-flop, 435 ... First selector, 436 ... Second selector, 500 ... Burn-in device, 510 ... Driver, 610-680 ... Driving signal determination Circuit, 701-704 ... flip-flop, 710 ... internal logic circuit, 810-870 ... delay element.
Claims (8)
前記複数の半導体装置をカスケード接続された状態で配置可能なバーンインボードと、
テスト信号を出力するテスト信号出力ドライバと、を備え、
前記カスケード接続された一段目の半導体装置にテスト信号を入力し、カスケード接続を介して順次後段の半導体装置に前記テスト信号を送る
ことを特徴とする半導体製造検査装置。 In a semiconductor manufacturing inspection apparatus that simultaneously performs a burn-in test on a plurality of semiconductor devices mounted on a burn-in board,
A burn-in board capable of arranging the plurality of semiconductor devices in a cascade connection;
A test signal output driver for outputting a test signal;
A semiconductor manufacturing and inspection apparatus, wherein a test signal is input to the cascaded first-stage semiconductor device, and the test signal is sequentially sent to a subsequent-stage semiconductor device via the cascade connection.
各半導体装置の前段に駆動信号判定回路が配置され、
前記駆動信号判定回路は、
前段の半導体装置から出力されるテスト信号が入力される第1入力端子と、
前々段の半導体装置から出力されるテスト信号が入力される第2入力端子と、を備え、
前段の半導体装置が有効に動作している場合には前段の半導体装置からのテスト信号を選択して出力し、前段半導体装置が有効に動作していない場合には前々段の半導体装置からのテスト信号に切り替えて出力する
ことを特徴とする半導体製造検査装置。 In the semiconductor manufacturing inspection apparatus according to claim 1,
A drive signal determination circuit is arranged in the front stage of each semiconductor device,
The drive signal determination circuit includes:
A first input terminal to which a test signal output from the preceding semiconductor device is input;
A second input terminal to which a test signal output from the semiconductor device of the previous stage is input,
When the preceding semiconductor device is operating effectively, the test signal from the preceding semiconductor device is selected and output, and when the preceding semiconductor device is not operating effectively, the test signal from the preceding semiconductor device is output. A semiconductor manufacturing inspection apparatus characterized by switching to a test signal and outputting it.
各半導体装置の前段に駆動信号判定回路が配置され、
駆動信号判定回路は、
前段の半導体装置から出力されるテスト信号が入力される第1入力端子と、
前記テスト信号出力ドライバからのテスト信号が入力される第2入力端子と、を備え、
前段の半導体装置が有効に動作している場合には前段の半導体装置からのテスト信号を選択して出力し、前段半導体装置が有効に動作していない場合には前記テスト信号出力ドライバからのテスト信号に切り替えて出力する
ことを特徴とする半導体製造検査装置。 In the semiconductor manufacturing inspection apparatus according to claim 1,
A drive signal determination circuit is arranged in the front stage of each semiconductor device,
The drive signal determination circuit
A first input terminal to which a test signal output from the preceding semiconductor device is input;
A second input terminal to which a test signal from the test signal output driver is input, and
When the preceding semiconductor device is operating effectively, the test signal from the preceding semiconductor device is selected and output, and when the preceding semiconductor device is not operating effectively, the test from the test signal output driver A semiconductor manufacturing inspection apparatus characterized by switching to a signal for output.
前記バーンインボードは、前記カスケード接続された半導体装置の間に接続可能な所定遅延量を持つ遅延素子をさらに有する
ことを特徴とする半導体製造検査装置。 In the semiconductor manufacturing inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The burn-in board further includes a delay element having a predetermined delay amount connectable between the cascade-connected semiconductor devices.
前記複数の半導体装置の各々は、
前段の半導体装置から出力される前記テスト信号が入力される入力端子と、
後段の半導体装置に前記テスト信号を出力する出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間に設けられた遅延調整素子と、を有している
ことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device inspected by the semiconductor manufacturing inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Each of the plurality of semiconductor devices includes:
An input terminal to which the test signal output from the semiconductor device in the previous stage is input;
An output terminal for outputting the test signal to a subsequent semiconductor device;
A semiconductor device, comprising: a delay adjusting element provided between the input terminal and the output terminal.
前記テスト信号が入力端子に入力されてから前記出力端子より出力されるまでの遅延時間をTdとし、各半導体装置において、前記テスト信号の立ち上がりが入力端子に入力されてから動作電流のピークに達するまでの時間をtpとするとき、
前記各半導体装置の動作電流のピーク値が半導体製造検査装置の電流リミット値の半分より小さい場合には、
前記テスト信号の遅延時間Tdが、動作電流のピークに達するまでの時間tpよりも長くなるように設定されている
ことを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 5,
The delay time from when the test signal is input to the input terminal until it is output from the output terminal is Td. In each semiconductor device, the rising edge of the test signal is input to the input terminal and reaches the peak of the operating current. When the time until is tp,
When the peak value of the operating current of each semiconductor device is smaller than half of the current limit value of the semiconductor manufacturing inspection device,
The semiconductor device, wherein a delay time Td of the test signal is set to be longer than a time tp until the peak of the operating current is reached.
前記テスト信号が入力端子に入力されてから前記出力端子より出力されるまでの遅延時間をTdとし、
各半導体装置において、前記テスト信号の立ち上がりが前記入力端子に入力されてから動作電流のピークを過ぎ、さらに、半導体製造検査装置の電流リミット値の半分に達するまでの時間をthとするとき、
前記各半導体装置の動作電流のピーク値が半導体製造検査装置の電流リミット値の半分以上である場合には、
前記テスト信号の遅延時間Tdが、電流リミットの半分に達するまでの時間thよりも長くなるように設定されている
ことを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 5 or claim 6,
The delay time from when the test signal is input to the input terminal until it is output from the output terminal is Td,
In each semiconductor device, when the rise of the test signal is input to the input terminal, the peak of the operating current is passed, and further, when the time to reach half of the current limit value of the semiconductor manufacturing inspection device is set as th,
When the peak value of the operating current of each semiconductor device is more than half of the current limit value of the semiconductor manufacturing inspection device,
The semiconductor device, wherein a delay time Td of the test signal is set to be longer than a time th until reaching a half of a current limit.
前記入力端子は、通常使用時はクロック入力端子であり、
前記出力端子は、内部クロックを外部に出力ために設けられたものであり、
前記遅延調整素子は、半導体装置内部のクロックツリーの途中に配置され、内部クロックのタイミング調整を兼ねるものである
ことを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to any one of claims 5 to 7,
The input terminal is a clock input terminal during normal use,
The output terminal is provided for outputting an internal clock to the outside,
The delay adjusting element is arranged in the middle of a clock tree inside the semiconductor device and serves also as timing adjustment of the internal clock.
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