JP2013213753A - Method of testing semiconductor integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of testing semiconductor integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2013213753A
JP2013213753A JP2012084567A JP2012084567A JP2013213753A JP 2013213753 A JP2013213753 A JP 2013213753A JP 2012084567 A JP2012084567 A JP 2012084567A JP 2012084567 A JP2012084567 A JP 2012084567A JP 2013213753 A JP2013213753 A JP 2013213753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
output
signal
semiconductor integrated
integrated circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012084567A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kosaku Harada
耕作 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2012084567A priority Critical patent/JP2013213753A/en
Publication of JP2013213753A publication Critical patent/JP2013213753A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04042Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05553Shape in top view being rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an increase in the number of probings and suppress an increase in a circuit scale.SOLUTION: A method of testing a semiconductor integrated circuit 1 that includes input buffers 3a to 3c, which have an ESD protection element 31, and a logic circuit 7 connected to the input buffers 3a to 3c is performed as follows: a clock CLK and test data D0 and D1 for causing the logic circuit 7 to perform a test operation are input to input buffers 3a to 3c, the clock CLK and test data D0 and D1 are supplied to power supply terminals of the input buffers 3a to 3c via the ESD protection element 31, and in response to the supply to the power supply terminals of the input buffers 3a to 3c, signals based on the clock CLK and test data D0 and D1 are output from the input buffers 3a to 3c to the logic circuit 7.

Description

本発明は、半導体集積回路のテスト方法及び半導体装置の製造方法に関し、例えば、静電気保護素子を有する半導体集積回路のテスト方法及び半導体装置の製造方法に好適に利用できるものである。   The present invention relates to a method for testing a semiconductor integrated circuit and a method for manufacturing a semiconductor device, and can be suitably used for, for example, a method for testing a semiconductor integrated circuit having an electrostatic protection element and a method for manufacturing a semiconductor device.

半導体装置のウェハテストでは、半導体ウェハのパッドにプローブカードのプローブを接触させる(プロービングする、あるいは、針立てるともいう)ことで、半導体装置と半導体テスタとを電気的に接続して、テストが行われている。   In a wafer test of a semiconductor device, the probe of the probe card is brought into contact with the pad of the semiconductor wafer (probing or also called a needle stand), so that the test is performed by electrically connecting the semiconductor device and the semiconductor tester. It has been broken.

近年、半導体プロセスの微細化及び高集積化が進むにしたがって、パッドの間隔が非常に狭くなっている。パッドの狭ピッチ化により、隣接する全てのパッドにプローブを接触させることが困難となってきている。   In recent years, as the semiconductor process is miniaturized and highly integrated, the pad spacing has become very narrow. Due to the narrow pitch of the pads, it has become difficult to bring the probe into contact with all adjacent pads.

例えば、ウェハテストに関する従来技術として特許文献1が知られている。   For example, Patent Document 1 is known as a conventional technique related to a wafer test.

特開2007−227591号公報JP 2007-227591 A

特許文献1では、1つのパッドを介して電源を供給し、入力された電源から半導体集積回路内部で複数の電圧の電源を生成することで、プロービング数の増加を防いでいる。   In Patent Document 1, power is supplied through one pad, and a plurality of voltage power supplies are generated from the input power supply inside the semiconductor integrated circuit, thereby preventing an increase in the number of probing.

しかしながら、特許文献1では、半導体集積回路内部に複数の電圧を生成し供給するための電源回路が必要である。   However, Patent Document 1 requires a power supply circuit for generating and supplying a plurality of voltages inside the semiconductor integrated circuit.

このため、特許文献1のような従来技術では、プロービング数を削減しようとすると、回路規模が増大するという問題がある。   For this reason, the conventional technique such as Patent Document 1 has a problem that the circuit scale increases when the number of probing is reduced.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、半導体集積回路のテスト方法は、静電気保護素子を有する入力バッファと、前記入力バッファに接続された内部回路とを備えた半導体集積回路のテスト方法であって、前記内部回路をテスト動作させるためのテスト動作信号を前記入力バッファに入力し、前記テスト動作信号を前記静電気保護素子経由で前記入力バッファの電源端子に供給し、前記入力バッファの電源端子への供給に応じて、前記テスト動作信号に基づく信号を前記入力バッファから前記内部回路へ出力するものである。   According to one embodiment, a test method for a semiconductor integrated circuit is a test method for a semiconductor integrated circuit comprising: an input buffer having an electrostatic protection element; and an internal circuit connected to the input buffer. A test operation signal for causing the circuit to perform a test operation is input to the input buffer, the test operation signal is supplied to the power supply terminal of the input buffer via the electrostatic protection element, and in response to supply to the power supply terminal of the input buffer Then, a signal based on the test operation signal is output from the input buffer to the internal circuit.

一実施の形態によれば、半導体集積回路のテスト方法は、バッファ回路と、前記バッファ回路の入力端子及び電源端子の間に接続された静電気保護素子とを有する半導体集積回路のテスト方法であって、前記半導体集積回路をテスト動作させるためのテスト動作信号を前記バッファ回路の入力端子に入力し、前記静電気保護素子経由で前記バッファ回路の電源端子に供給される前記テスト動作信号の電圧に応じて、前記バッファ回路を動作させるものである。   According to an embodiment, a test method for a semiconductor integrated circuit is a test method for a semiconductor integrated circuit having a buffer circuit and an electrostatic protection element connected between an input terminal and a power supply terminal of the buffer circuit. A test operation signal for causing the semiconductor integrated circuit to perform a test operation is input to the input terminal of the buffer circuit, and the test operation signal is supplied to the power supply terminal of the buffer circuit via the electrostatic protection element. The buffer circuit is operated.

一実施の形態によれば、半導体装置の製造方法は、入出力用電源パッド、内部回路用電源パッド、信号入力用パッド及び信号出力用パッドを有する半導体集積回路を半導体ウェハ上に形成し、前記入出力用電源パッドにプローブを非接触として、前記内部回路用電源パッド、前記信号入力用パッド及び前記信号出力用パッドのそれぞれにプローブを接触させ、前記内部回路用電源パッドを介して電源を供給し、前記信号入力用パッドを介して、前記半導体集積回路の内部回路をテスト動作させるためのテスト動作信号を入力し、前記半導体集積回路は、前記信号入力用パッドから静電気保護素子経由で入出力バッファの電源端子に前記テスト動作信号を供給し、前記信号出力用パッドを介して、前記テスト動作信号に応じた前記内部回路のテスト結果信号を出力し、前記出力されたテスト結果信号を期待値と比較して、前記半導体集積回路の良品/不良品を判定し、良品と判定された前記半導体集積回路を半導体装置にパッケージングし、前記パッケージングされた半導体装置に対しパッケージテストを行うものである。   According to one embodiment, a method for manufacturing a semiconductor device includes: forming a semiconductor integrated circuit having an input / output power pad, an internal circuit power pad, a signal input pad, and a signal output pad on a semiconductor wafer; The probe is not contacted with the power pad for writing output, the probe is brought into contact with each of the power pad for internal circuit, the signal input pad and the signal output pad, and power is supplied through the power pad for internal circuit. Then, a test operation signal for performing a test operation of an internal circuit of the semiconductor integrated circuit is input via the signal input pad, and the semiconductor integrated circuit inputs / outputs from the signal input pad via an electrostatic protection element. The test operation signal is supplied to the power supply terminal of the buffer, and the test of the internal circuit according to the test operation signal is performed via the signal output pad. Output a test result signal, compare the output test result signal with an expected value, determine whether the semiconductor integrated circuit is non-defective / defective, and package the semiconductor integrated circuit determined to be non-defective in a semiconductor device Then, a package test is performed on the packaged semiconductor device.

前記一実施の形態によれば、プロービング数の増加を抑止するとともに、回路規模の増大を抑止することができる。   According to the one embodiment, an increase in the number of probing can be suppressed and an increase in circuit scale can be suppressed.

実施の形態1に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る半導体ウェハ及び半導体集積回路の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor wafer and a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment. 実施の形態1に係る半導体ウェハをテストするためのシステムの構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a system for testing a semiconductor wafer according to a first embodiment. 実施の形態1に係る半導体集積回路のプロービング時の接続関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a connection relationship during probing of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment. 実施の形態1に係るウェハテスト時のボンディングパッドの状態を示す図である。6 is a diagram showing a state of bonding pads during a wafer test according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係るウェハテスト時のボンディングパッドの状態を示す図である。6 is a diagram showing a state of bonding pads during a wafer test according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係る半導体装置のボンディング後の接続関係を示す図である。4 is a diagram showing a connection relationship after bonding of the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係るボンディング後のボンディングパッドの状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state of a bonding pad after bonding according to the first embodiment. 実施の形態1に係るボンディング後のボンディングパッドの状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state of a bonding pad after bonding according to the first embodiment. 実施の形態1に係る半導体集積回路の入出力バッファの回路構成を説明するための前提例を示す図である。3 is a diagram illustrating a premise example for explaining a circuit configuration of an input / output buffer of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1に係る半導体集積回路の入力バッファの回路構成を示す図である。3 is a diagram showing a circuit configuration of an input buffer of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係る半導体集積回路の出力バッファの回路構成を示す図である。3 is a diagram showing a circuit configuration of an output buffer of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係る半導体集積回路の入出力バッファの回路構成を示す図である。2 is a diagram showing a circuit configuration of an input / output buffer of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係る半導体集積回路のテスト動作を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing a test operation of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment. 実施の形態2に係る半導体集積回路の入出力バッファの回路構成を示す図である。5 is a diagram showing a circuit configuration of an input / output buffer of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment. FIG. 実施の形態2に係る半導体集積回路のテスト動作を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing a test operation of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment. 実施の形態3に係る半導体装置を含む表示システムのシステム構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a system configuration of a display system including a semiconductor device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る半導体装置の入出力バッファの回路構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a circuit configuration of an input / output buffer of a semiconductor device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る半導体装置の入出力動作を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart showing input / output operations of the semiconductor device according to the third embodiment.

(実施の形態1)
以下、図面を参照して実施の形態1について説明する。図1は、実施の形態1に係る半導体装置の製造方法の流れを示している。図1に示す半導体装置の製造方法について、図2〜図9を参照しつつ説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a flow of a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment. A method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.

まず、ウェハテストの前段階として、ウェハテストの対象となる半導体ウェハを作成する(図1のS101)。すなわち、半導体ウェハを準備し、所望の回路素子やパッド等を含む半導体集積回路を半導体ウェハの主面上に形成する。   First, as a pre-stage of the wafer test, a semiconductor wafer to be subjected to the wafer test is created (S101 in FIG. 1). That is, a semiconductor wafer is prepared, and a semiconductor integrated circuit including desired circuit elements and pads is formed on the main surface of the semiconductor wafer.

図2は、作成される半導体ウェハ100及び半導体集積回路1を示している。図2に示すように、半導体ウェハ100の主面は複数の半導体チップ領域101に区画されている。各半導体チップ領域101には、ダイシング後に半導体チップ10となる半導体集積回路1が形成される。   FIG. 2 shows the semiconductor wafer 100 and the semiconductor integrated circuit 1 to be created. As shown in FIG. 2, the main surface of the semiconductor wafer 100 is partitioned into a plurality of semiconductor chip regions 101. In each semiconductor chip region 101, the semiconductor integrated circuit 1 that becomes the semiconductor chip 10 after dicing is formed.

半導体集積回路1は、デジタルLSIであり、主要な構成として、ボンディングパッド2、入出力バッファ3、VDD_IO配線4、VDD_CORE配線5、GND配線6、ロジック回路7を備えている。なお、この半導体集積回路1の構成は一例であり、各構成の数やレイアウト等は図2に示す構成に限らない。   The semiconductor integrated circuit 1 is a digital LSI, and includes a bonding pad 2, an input / output buffer 3, a VDD_IO wiring 4, a VDD_CORE wiring 5, a GND wiring 6, and a logic circuit 7 as main components. The configuration of the semiconductor integrated circuit 1 is an example, and the number and layout of each configuration are not limited to the configuration shown in FIG.

半導体集積回路1の周辺領域には、複数の入出力バッファ3及びボンディングパッド2が、半導体集積回路1の各辺に沿って配列されている。また、半導体集積回路1の周辺領域には、この周辺領域を周回するように、VDD_IO配線4、VDD_CORE配線5、GND配線6が延在している。さらに、半導体集積回路1の中央領域には、ロジック回路7が形成されている。   In the peripheral region of the semiconductor integrated circuit 1, a plurality of input / output buffers 3 and bonding pads 2 are arranged along each side of the semiconductor integrated circuit 1. Further, in the peripheral region of the semiconductor integrated circuit 1, a VDD_IO wiring 4, a VDD_CORE wiring 5, and a GND wiring 6 extend so as to go around the peripheral region. Further, a logic circuit 7 is formed in the central region of the semiconductor integrated circuit 1.

ボンディングパッド2は、半導体集積回路1の外部端子であり、ウェハテスト時にプロービングの対象となってプローブと接触し、また、パッケージング時にボンディングの対象となって、ボンディングワイヤが接合される。   The bonding pad 2 is an external terminal of the semiconductor integrated circuit 1 and is in contact with the probe as a probing target during wafer testing, and a bonding wire is bonded as a bonding target during packaging.

ここでは、ボンディングパッド2には、電源供給用のパッドとして、GNDを供給するためのGND用パッド2a、VDD_CORE(内部回路用電源、コア用電源)を供給するためのVDD_CORE用パッド2b、VDD_IO(入出力用電源)を供給するためのVDD_IO用パッド2cが含まれている。VDD_COREは、ロジック回路7等の内部回路を動作させるための電源である。VDD_IOは、外部と信号を入出力するために入出力バッファ3を動作させるための電源である。例えば、VDD_IOは3.3Vであり、VDD_COREは1.2Vである。   Here, as the power supply pads, the bonding pad 2 is a GND pad 2a for supplying GND, a VDD_CORE pad 2b for supplying VDD_CORE (internal circuit power, core power), and VDD_IO ( A VDD_IO pad 2c for supplying input / output power) is included. VDD_CORE is a power source for operating an internal circuit such as the logic circuit 7. VDD_IO is a power source for operating the input / output buffer 3 to input / output signals to / from the outside. For example, VDD_IO is 3.3V and VDD_CORE is 1.2V.

また、ボンディングパッド2には、テスト用のパッドとして、クロックCLKを供給するためのCLK用パッド2d、テストデータを入力するためのD_IN用パッド2e、テスト結果を出力するためのD_OUT用パッド(信号出力用パッド)2fが含まれている。クロックCLKは、半導体集積回路の内部回路の動作タイミングに関連する信号であり、テストデータ(テスト信号)は内部回路のテスト結果(出力値)に関連する信号である。クロックCLK及びテストデータ(テスト信号)を含む半導体集積回路の内部回路をテスト動作させるための信号をテスト動作信号という。CLK用パッド2d及びD_IN用パッド2eは、テスト動作信号を入力するための信号入力用パッドである。なお、これらのパッドは、テスト時に限らず、通常動作時にも使用可能である。   The bonding pad 2 includes a CLK pad 2d for supplying a clock CLK, a D_IN pad 2e for inputting test data, and a D_OUT pad (signal for outputting a test result) as test pads. Output pad) 2f is included. The clock CLK is a signal related to the operation timing of the internal circuit of the semiconductor integrated circuit, and the test data (test signal) is a signal related to the test result (output value) of the internal circuit. A signal for performing a test operation on the internal circuit of the semiconductor integrated circuit including the clock CLK and test data (test signal) is referred to as a test operation signal. The CLK pad 2d and the D_IN pad 2e are signal input pads for inputting a test operation signal. Note that these pads can be used not only during testing but also during normal operation.

入出力バッファ3は、ボンディングパッド2に接続されるとともに、内部のロジック回路7にも接続されており、半導体集積回路1の外部装置と内部のロジック回路7との間で信号の入出力を行う。特に、信号入出力用のVDD_IOとロジック回路用のVDD_COREが異なるため、電源電圧に合わせて信号レベルの変換を行う。   The input / output buffer 3 is connected to the bonding pad 2 and also to the internal logic circuit 7, and performs input / output of signals between the external device of the semiconductor integrated circuit 1 and the internal logic circuit 7. . In particular, since signal input / output VDD_IO and logic circuit VDD_CORE are different, signal level conversion is performed in accordance with the power supply voltage.

VDD_IO配線4は、VDD_IO用パッド2cに接続されており、外部から供給されるVDD_IOを入出力バッファ3に供給する。また、後述するように本実施の形態では、VDD_IO配線4は、入出力バッファ3に入力される信号に応じて、VDD_IOを供給する。   The VDD_IO wiring 4 is connected to the VDD_IO pad 2 c and supplies VDD_IO supplied from the outside to the input / output buffer 3. As will be described later, in this embodiment, the VDD_IO wiring 4 supplies VDD_IO in accordance with a signal input to the input / output buffer 3.

VDD_CORE配線5は、VDD_CORE用パッド2bに接続されており、外部から供給されるVDD_IOをロジック回路7や入出力バッファ3に供給する。GND配線6は、GND用パッド2aに接続されており、外部のGND電位をロジック回路7や入出力バッファ3に供給する。   The VDD_CORE wiring 5 is connected to the VDD_CORE pad 2 b and supplies VDD_IO supplied from the outside to the logic circuit 7 and the input / output buffer 3. The GND wiring 6 is connected to the GND pad 2 a and supplies an external GND potential to the logic circuit 7 and the input / output buffer 3.

ロジック回路(内部回路)7は、半導体集積回路1内部のデジタル回路であり、半導体集積回路の機能を実現するために複数の論理回路から構成されている。ロジック回路7は、入出力バッファ3を介して入力されるクロックCLKのタイミングで動作し、入出力バッファ3を介して入力されるデータを論理演算し、その結果を入出力バッファ3を介して外部へ出力する。   The logic circuit (internal circuit) 7 is a digital circuit inside the semiconductor integrated circuit 1 and includes a plurality of logic circuits in order to realize the function of the semiconductor integrated circuit. The logic circuit 7 operates at the timing of the clock CLK input via the input / output buffer 3, performs a logical operation on the data input via the input / output buffer 3, and outputs the result via the input / output buffer 3 to the outside. Output to.

このように半導体集積回路1を含む半導体ウェハ100を作成した後、続いて、ウェハ状態で良品/不良品を判別するため、半導体ウェハ100に対しウェハテストを行う(図1のS102)。ウェハテストでは、一般的には、入出力バッファ等のDC特性をテストするDCテストと、ロジック回路等の機能動作をテストするファンクションテストが行われている。本実施の形態では、ウェハテストにおいてはファンクションテストのみを実施し、パッケージテストにおいてDCテストを実施する。これによりテスト時間を短縮することができる。   After the semiconductor wafer 100 including the semiconductor integrated circuit 1 is created in this manner, subsequently, a wafer test is performed on the semiconductor wafer 100 in order to determine whether the wafer is good or defective (S102 in FIG. 1). In the wafer test, generally, a DC test for testing DC characteristics of an input / output buffer or the like and a function test for testing a functional operation of a logic circuit or the like are performed. In the present embodiment, only the function test is performed in the wafer test, and the DC test is performed in the package test. Thereby, the test time can be shortened.

図3は、このウェハテストを実施するためのシステム構成を示している。図3に示すように、ウェハテストを行うテストシステムは、半導体ウェハ100に接触する複数のプローブ111を有するプローブカード110と、複数のプローブ111を介してテスト信号等を入出力してテストを行う半導体テスタ(ロジックテスタ)120とを備えている。   FIG. 3 shows a system configuration for carrying out this wafer test. As shown in FIG. 3, the test system for performing a wafer test performs a test by inputting / outputting test signals and the like via a plurality of probes 111 and a plurality of probes 111 that are in contact with the semiconductor wafer 100. A semiconductor tester (logic tester) 120 is provided.

すなわち、ウェハテストでは、プローブカード110を移動させ、半導体ウェハ100の半導体集積回路1に形成されているボンディングパッド2にプローブ111を接触させる。そして、半導体テスタ120は、プローブ111を介して半導体ウェハ100の半導体集積回路1に対して、電源及びクロックを供給するとともにテストデータを入力し、さらに、半導体集積回路1から出力されるテスト結果を測定し、半導体集積回路1の機能が正常かどうか判定する。   That is, in the wafer test, the probe card 110 is moved, and the probe 111 is brought into contact with the bonding pad 2 formed on the semiconductor integrated circuit 1 of the semiconductor wafer 100. Then, the semiconductor tester 120 supplies power and a clock to the semiconductor integrated circuit 1 of the semiconductor wafer 100 via the probe 111 and inputs test data, and further outputs a test result output from the semiconductor integrated circuit 1. Measurement is performed to determine whether the function of the semiconductor integrated circuit 1 is normal.

本実施の形態では、図4に示すようにプロービングを行う。すなわち、GND用パッド2a、VDD_CORE用パッド2b、CLK用パッド2d、D_IN用パッド2e、D_OUT用パッド2fにプローブ111を接触させ、VDD_IO用パッド2cにはプローブ111を接触させず非接触として、ファンクションテストを実施する。本実施形態では、後述するように、CLK用パッド2d、D_IN用パッド2eから入力する信号により入出力バッファ3を動作させることで、VDD_IO用パッド2cからのVDD_IOの供給を不要としている。これにより、半導体テスタ120の電源チャネル及びプローブの接触数(針立て数)を削減でき、より多くの半導体集積回路1を一度にテストすることができる。   In this embodiment, probing is performed as shown in FIG. That is, the probe 111 is brought into contact with the GND pad 2a, the VDD_CORE pad 2b, the CLK pad 2d, the D_IN pad 2e, and the D_OUT pad 2f, and the probe 111 is not brought into contact with the VDD_IO pad 2c. Conduct a test. In this embodiment, as described later, the input / output buffer 3 is operated by a signal input from the CLK pad 2d and the D_IN pad 2e, thereby making it unnecessary to supply VDD_IO from the VDD_IO pad 2c. As a result, the number of contact (number of needle holders) between the power supply channel and the probe of the semiconductor tester 120 can be reduced, and more semiconductor integrated circuits 1 can be tested at a time.

図5及び図6は、ウェハテスト時のボンディングパッド2の状態を示している。図5は、プロービングを行うVDD_CORE用パッド2bの断面図(図5(a))及び平面図(図5(b))を示しており、図6は、プロービングを行わないVDD_IO用パッド2cの断面図(図6(a))及び平面図(図6(b))を示している。   5 and 6 show the state of the bonding pad 2 during the wafer test. 5 shows a cross-sectional view (FIG. 5A) and a plan view (FIG. 5B) of the VDD_CORE pad 2b for probing, and FIG. 6 shows a cross-section of the VDD_IO pad 2c for which probing is not performed. The figure (Fig.6 (a)) and the top view (FIG.6 (b)) are shown.

図5に示すように、VDD_CORE用パッド2bでは、プロービング領域21においてプロービングによりプローブ111の先端が接触するため、パッド表面にプロービング傷21aが形成される。VDD_CORE用パッド2bにプローブ111を接触し、さらにプローブ111の先端がパッド表面を押圧する(もしくは、滑らせる、こすり付ける)。このため、VDD_CORE用パッド2bは、プローブ111の先端によりパッド表面が削られて凹部21bが形成され、さらに、凹部21bに隣接してパッド表面が盛り上がり凸部21cが形成される。   As shown in FIG. 5, in the VDD_CORE pad 2b, since the tip of the probe 111 contacts by probing in the probing region 21, the probing scratch 21a is formed on the pad surface. The probe 111 is brought into contact with the VDD_CORE pad 2b, and the tip of the probe 111 presses (or slides or rubs) the pad surface. For this reason, the pad surface for the VDD_CORE 2b has the pad surface scraped by the tip of the probe 111 to form a recess 21b, and the pad surface rises adjacent to the recess 21b to form a protrusion 21c.

一方、図6に示すように、VDD_IO用パッド2cは、プロービングを行わないため、プロービング領域21にプロービング傷21aは形成されない。したがって、VDD_IO用パッド2cは、表面が傷や凹凸の無い平面形状であり、面一となっている。なお、その他ウェハテストの詳細については後述する。   On the other hand, as shown in FIG. 6, since the VDD_IO pad 2 c does not perform probing, no probing scratch 21 a is formed in the probing region 21. Therefore, the VDD_IO pad 2c has a planar shape with no scratches or irregularities on the surface, and is flush with the surface. Details of other wafer tests will be described later.

このようにウェハテストを実施すると、ウェハテストの結果を判定して(図1のS103)、不良品と判断された半導体集積回路1は除外され、良品と判断された半導体集積回路1について、以降の工程が行われる。すなわち、S102ではファンクションテストが実施され、入力されるテストデータに対して、半導体集積回路1から出力されるテスト結果と期待値を比較し、テスト結果と期待値が一致する場合は良品と判断され、不一致の場合は不良品と判断される。   When the wafer test is performed as described above, the result of the wafer test is determined (S103 in FIG. 1), the semiconductor integrated circuit 1 determined to be defective is excluded, and the semiconductor integrated circuit 1 determined to be non-defective is hereinafter described. The process is performed. That is, in S102, a function test is performed, and the test result output from the semiconductor integrated circuit 1 is compared with the expected value against the input test data. If the test result matches the expected value, it is determined as a non-defective product. If they do not match, it is judged as a defective product.

続いて、ウェハテストで良品となった半導体集積回路1に対しパッケージングを行い、半導体装置11を作成する(図1のS104)。すなわち、ダイシングにより、半導体ウェハ100を半導体チップ領域101毎に切断して、半導体チップ10に断片化する。次いで、ダイボンディングにより、配線基板(ダイパッド)に半導体チップ10を接着固定する。次いで、ワイヤボンディングにより、半導体チップ10のパッド2と配線基板の外部端子(リードフレーム)とをボンディングワイヤを介して電気的に接続する。さらに、半導体チップ10及び配線基板を樹脂封止することで半導体装置11が作成される。   Subsequently, the semiconductor integrated circuit 1 that has become non-defective in the wafer test is packaged to produce the semiconductor device 11 (S104 in FIG. 1). That is, by dicing, the semiconductor wafer 100 is cut into the semiconductor chip regions 101 and fragmented into the semiconductor chips 10. Next, the semiconductor chip 10 is bonded and fixed to the wiring board (die pad) by die bonding. Next, the pads 2 of the semiconductor chip 10 and the external terminals (lead frames) of the wiring substrate are electrically connected via bonding wires by wire bonding. Furthermore, the semiconductor device 11 is produced by resin-sealing the semiconductor chip 10 and the wiring board.

図7は、形成された半導体装置11における、ボンディングワイヤの接続関係を示している。図7に示すように、半導体チップ10のボンディングパッド2は、それぞれボンディングワイヤ131を介して、半導体装置11の外部と接続するための外部端子130に接続される。すなわち、GND用パッド2a、VDD_CORE用パッド2b、VDD_IO用パッド2c、CLK用パッド2d、D_IN用パッド2e、D_OUT用パッド2fは、全てボンディングされてボンディングワイヤ131により外部端子130と接続される。ここでは、ウェハテストでプロービングされなかったVDD_IO用パッド2cもボンディングされる。   FIG. 7 shows the connection relationship of bonding wires in the formed semiconductor device 11. As shown in FIG. 7, the bonding pads 2 of the semiconductor chip 10 are connected to external terminals 130 for connection to the outside of the semiconductor device 11 via bonding wires 131. That is, the GND pad 2a, the VDD_CORE pad 2b, the VDD_IO pad 2c, the CLK pad 2d, the D_IN pad 2e, and the D_OUT pad 2f are all bonded and connected to the external terminal 130 by the bonding wire 131. Here, the VDD_IO pad 2c not probed in the wafer test is also bonded.

図8及び図9は、ワイヤボンディング後のボンディングパッド2の状態を示している。図8は、プロービング対象だったVDD_CORE用パッド2bの断面図(図8(a))及び平面図(図8(b))を示しており、図9は、プロービング対象外だったVDD_IO用パッド2cの断面図(図9(a))及び平面図(図9(b))を示している。   8 and 9 show the state of the bonding pad 2 after wire bonding. FIG. 8 shows a cross-sectional view (FIG. 8A) and a plan view (FIG. 8B) of the VDD_CORE pad 2b that was the probing target, and FIG. 9 shows the VDD_IO pad 2c that was not the probing target. A sectional view (FIG. 9A) and a plan view (FIG. 9B) are shown.

図8に示すように、VDD_CORE用パッド2bでは、図5で説明したとおりプロービング領域21にプロービング傷21aが形成されている。そして、VDD_CORE用パッド2bでは、プロービング傷21aが形成されていないボンディング領域22に、ボンディングワイヤ131がボンディングされる。ボンディング領域22のパッド表面に、ボンディングワイヤ131の圧着ボール131aが熱圧着されて接合される。すなわち、VDD_CORE用パッド2bは、ウェハテスト時のプロービングによりプロービング傷21aが形成されるプロービング領域21と、ボンディングワイヤ131がボンディングされるボンディング領域22を有している。   As shown in FIG. 8, in the VDD_CORE pad 2b, the probing scratch 21a is formed in the probing region 21 as described in FIG. In the VDD_CORE pad 2b, the bonding wire 131 is bonded to the bonding region 22 where the probing scratch 21a is not formed. A bonding ball 131 a of the bonding wire 131 is bonded to the pad surface of the bonding region 22 by thermocompression bonding. That is, the VDD_CORE pad 2b has a probing area 21 where a probing scratch 21a is formed by probing during a wafer test, and a bonding area 22 where a bonding wire 131 is bonded.

一方、図9に示すように、VDD_IO用パッド2cは、図6で説明したとおりプロービング領域21にプロービング傷21aは形成されていない。そして、VDD_IO用パッド2cは、ボンディング領域22に、ボンディングワイヤ131がボンディングされる。ボンディング領域22のパッド表面に、ボンディングワイヤ131の圧着ボール131aが熱圧着されて接合される。すなわち、VDD_IO用パッド2cは、ウェハテスト時にプロービングされず平面形状のプロービング領域21と、ボンディングワイヤ131がボンディングされるボンディング領域22を有している。VDD_IO用パッド2cでは、プロービング傷が形成されていないため、パッド表面の任意の領域にボンディングしてもよい。   On the other hand, as shown in FIG. 9, the VDD_IO pad 2c has no probing scratches 21a formed in the probing region 21 as described in FIG. The bonding wire 131 is bonded to the bonding region 22 of the VDD_IO pad 2c. A bonding ball 131 a of the bonding wire 131 is bonded to the pad surface of the bonding region 22 by thermocompression bonding. That is, the VDD_IO pad 2c has a planar probing region 21 that is not probed during a wafer test and a bonding region 22 to which the bonding wire 131 is bonded. Since the probing scratch is not formed in the VDD_IO pad 2c, bonding may be performed to an arbitrary region on the pad surface.

このように半導体チップ10(半導体集積回路1)を実装した半導体装置11を作成した後、続いて、パッケージされている半導体装置11に対しパッケージテストを行う(図1のS105)。ウェハテストで実施していないDCテストを行う。すなわち、半導体装置11の外部端子130と半導体テスタとを接続し、半導体装置11の最終的なテストを行う。半導体テスタは、半導体装置11に対して、電源及びクロックを供給するとともにテスト信号を入力して、半導体装置11から出力される出力値のレベル等を測定する。ここでは、DCテストを行うために十分な駆動電圧を供給する必要があり、外部端子130から、VDD_CORE用パッド2bを介してVDD_COREを供給するとともに、CLK用パッド2dを介してVDD_IOを供給する。   After the semiconductor device 11 on which the semiconductor chip 10 (semiconductor integrated circuit 1) is mounted as described above, a package test is subsequently performed on the packaged semiconductor device 11 (S105 in FIG. 1). A DC test that is not performed in the wafer test is performed. That is, the external terminal 130 of the semiconductor device 11 is connected to the semiconductor tester, and the final test of the semiconductor device 11 is performed. The semiconductor tester supplies power and a clock to the semiconductor device 11 and inputs a test signal to measure the level of an output value output from the semiconductor device 11. Here, it is necessary to supply a driving voltage sufficient for performing the DC test, and VDD_CORE is supplied from the external terminal 130 through the VDD_CORE pad 2b and VDD_IO is supplied through the CLK pad 2d.

このようにパッケージテストを実施すると、パッケージテストの結果を判定して(図1のS106)、不良品と判断された半導体装置は除外され、良品と判断された半導体装置が最終製品となり、半導体装置の製造工程が終了する。   When the package test is performed as described above, the result of the package test is determined (S106 in FIG. 1), the semiconductor device determined to be defective is excluded, and the semiconductor device determined to be non-defective is the final product. The manufacturing process is completed.

次に、図10〜図14を用いて、本実施の形態に係る半導体集積回路のウェハテストについてさらに説明する。   Next, the wafer test of the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment will be further described with reference to FIGS.

図10は、本実施の形態を説明するための前提例の構成を示している。図10の半導体集積回路内の回路構成は、本実施の形態と同様であり、すなわち、図2の半導体集積回路1の入出力バッファ3の構成を示している。   FIG. 10 shows a configuration of a premise example for explaining the present embodiment. The circuit configuration in the semiconductor integrated circuit of FIG. 10 is the same as that of the present embodiment, that is, the configuration of the input / output buffer 3 of the semiconductor integrated circuit 1 of FIG.

図10に示すように、半導体集積回路1では、GND用パッド2aがGND配線6に接続され、VDD_CORE用パッド2bがVDD_CORE配線5に接続され、VDD_IO用パッド2cがVDD_IO配線4に接続されている。半導体集積回路1は、複数の入出力バッファ3を備えており、入力バッファ3a〜3c、出力バッファ3d(入力バッファ、出力バッファのいずれかを入出力バッファと称する)を図示している。VDD_IO配線4、VDD_CORE配線5、GND配線6が、入力バッファ3a〜3c、出力バッファ3dに共通に接続されて、それぞれ電源が供給される。   As shown in FIG. 10, in the semiconductor integrated circuit 1, the GND pad 2 a is connected to the GND wiring 6, the VDD_CORE pad 2 b is connected to the VDD_CORE wiring 5, and the VDD_IO pad 2 c is connected to the VDD_IO wiring 4. . The semiconductor integrated circuit 1 includes a plurality of input / output buffers 3, and illustrates input buffers 3a to 3c and an output buffer 3d (any one of the input buffer and the output buffer is referred to as an input / output buffer). The VDD_IO wiring 4, the VDD_CORE wiring 5, and the GND wiring 6 are commonly connected to the input buffers 3a to 3c and the output buffer 3d, and are supplied with power.

入出力バッファ3は、ESD(静電気:Electro Static Discharge)保護素子31及び32と、バッファ回路33とを有している。バッファ回路33は、VDD_IO及びVDD_COREが供給され、VDD_IOレベルの信号とVDD_COREレベルの信号のレベル変換(レベルシフト)を行うレベルシフタである。   The input / output buffer 3 includes ESD (Electro Static Discharge) protection elements 31 and 32 and a buffer circuit 33. The buffer circuit 33 is a level shifter that is supplied with VDD_IO and VDD_CORE and performs level conversion (level shift) between a VDD_IO level signal and a VDD_CORE level signal.

入力バッファ3a〜3cは、ウェハテスト時に半導体テスタ120からVDD_IOレベルで入力された信号を、VDD_COREレベルの信号に変換しロジック回路7へ出力する。クロックCLKが入力バッファ3aを介してロジック回路7へ供給され、テストデータD0,D1が入力バッファ3b、3cを介してロジック回路7へ入力される。なお、テストデータとして、ロジック回路7をテストするために必要な複数のテスト信号が入力され、ここでは一例として、2つのテストデータD0,D1が入力される。入力バッファ3a〜3cは、クロックCLK及びテストデータを含むテスト動作信号を入力するためのバッファである。   The input buffers 3 a to 3 c convert a signal input at the VDD_IO level from the semiconductor tester 120 during the wafer test into a signal at the VDD_CORE level and output it to the logic circuit 7. The clock CLK is supplied to the logic circuit 7 through the input buffer 3a, and the test data D0 and D1 are input to the logic circuit 7 through the input buffers 3b and 3c. Note that a plurality of test signals necessary for testing the logic circuit 7 are input as test data. Here, as an example, two test data D0 and D1 are input. The input buffers 3a to 3c are buffers for inputting a test operation signal including a clock CLK and test data.

また、出力バッファ3dは、ロジック回路7からVDD_COREレベルで入力された信号を、VDD_IOレベルの信号に変換し半導体テスタ120へ出力する。クロックCLK及びテストデータD0,D1の入力によりロジック回路7からテスト結果が、出力バッファ3dを介して半導体テスタ120へ出力される。   Further, the output buffer 3d converts the signal input at the VDD_CORE level from the logic circuit 7 into a signal at the VDD_IO level and outputs the signal to the semiconductor tester 120. The test result is output from the logic circuit 7 to the semiconductor tester 120 through the output buffer 3d by the input of the clock CLK and the test data D0 and D1.

図11は、入力バッファ3aの回路構成を示している。なお、入力バッファ3a〜3cは同じ回路構成であるため、入力バッファ3aについて説明する。   FIG. 11 shows a circuit configuration of the input buffer 3a. Since the input buffers 3a to 3c have the same circuit configuration, the input buffer 3a will be described.

入力バッファ3aは、入力側から出力側に向かって、ESD保護素子31及び32、バッファ回路33の順に接続されている。ESD保護素子31及び32は、ESD保護用のダイオードであり、外部から過電圧の信号が入力されることによりバッファ回路33が破壊されることを防止する。   The input buffer 3a is connected in order of ESD protection elements 31 and 32 and a buffer circuit 33 from the input side to the output side. The ESD protection elements 31 and 32 are diodes for ESD protection and prevent the buffer circuit 33 from being destroyed by an overvoltage signal input from the outside.

ESD保護素子31及び32は、VDD_IOとGNDの間に直列に接続されている。ESD保護素子31のカソードは、VDD_IOに接続され、ESD保護素子31のアノードとESD保護素子31のカソードとが互いに接続され、ESD保護素子32のアノードは、GNDに接続されている。ESD保護素子31のアノードとESD保護素子32のカソードの間のノード30が、入力バッファ3aの入力端子である。   The ESD protection elements 31 and 32 are connected in series between VDD_IO and GND. The cathode of the ESD protection element 31 is connected to VDD_IO, the anode of the ESD protection element 31 and the cathode of the ESD protection element 31 are connected to each other, and the anode of the ESD protection element 32 is connected to GND. A node 30 between the anode of the ESD protection element 31 and the cathode of the ESD protection element 32 is an input terminal of the input buffer 3a.

VDD_IOよりも高い電圧の信号が入力されると、ESD保護素子31を介してノード30からVDD_IO配線4へ電流が流れる。また、さらにクランプ電圧よりも高い電圧の信号が入力されると、ESD保護素子32がアバランシェ効果により導通し、ノード30からGND配線6へ電流が流れる。これにより、バッファ回路33に過電圧が入力されることを防止している。   When a signal having a voltage higher than VDD_IO is input, a current flows from the node 30 to the VDD_IO wiring 4 through the ESD protection element 31. Further, when a signal having a voltage higher than the clamp voltage is input, the ESD protection element 32 becomes conductive due to the avalanche effect, and a current flows from the node 30 to the GND wiring 6. This prevents an overvoltage from being input to the buffer circuit 33.

入力バッファ3aでは、ノード30がCLK用パッド2dに接続されている。なお、入力バッファ3bではノード30が、テストデータD0が入力されるD_IN用パッド2eに接続されており、入力バッファ3cではノード30が、テストデータD1が入力されるD_IN用パッド2eに接続されている。   In the input buffer 3a, the node 30 is connected to the CLK pad 2d. In the input buffer 3b, the node 30 is connected to the D_IN pad 2e to which the test data D0 is input. In the input buffer 3c, the node 30 is connected to the D_IN pad 2e to which the test data D1 is input. Yes.

バッファ回路33は、CMOSインバータで構成されたCMOSバッファである。バッファ回路33は、入力端子から出力端子までの間にインバータ回路34、インバータ回路35の順に直列に接続されて構成されている。   The buffer circuit 33 is a CMOS buffer composed of a CMOS inverter. The buffer circuit 33 is configured by connecting an inverter circuit 34 and an inverter circuit 35 in series between an input terminal and an output terminal in this order.

インバータ回路34は、VDD_IOとGNDとの間に直列接続されたPMOSトランジスタ34PとNMOSトランジスタ34Nを備えている。すなわち、インバータ回路34は、VDD_IO配線4からの電源供給により動作し、VDD_IOレベルの信号を入出力する。インバータ回路35は、VDD_COREとGNDとの間に直列接続されたPMOSトランジスタ35PとNMOSトランジスタ35Nを備えている。すなわち、インバータ回路35は、VDD_CORE配線5からの電源供給により動作し、VDD_COREレベルの信号を入出力する。   The inverter circuit 34 includes a PMOS transistor 34P and an NMOS transistor 34N connected in series between VDD_IO and GND. That is, the inverter circuit 34 operates by supplying power from the VDD_IO wiring 4 and inputs / outputs a VDD_IO level signal. The inverter circuit 35 includes a PMOS transistor 35P and an NMOS transistor 35N connected in series between VDD_CORE and GND. That is, the inverter circuit 35 operates by supplying power from the VDD_CORE wiring 5 and inputs / outputs a signal at the VDD_CORE level.

PMOSトランジスタ34PのゲートとNMOSトランジスタ34Nのゲート間のノードが、バッファ回路33の入力端子となり、ノード30に接続されている。PMOSトランジスタ34PのドレインとNMOSトランジスタ34Nのソース間のノードが、PMOSトランジスタ35PのゲートとNMOSトランジスタ35Nのゲート間のノードに接続されている。PMOSトランジスタ35PのドレインとNMOSトランジスタ35Nのソース間のノードが、バッファ回路33及び入力バッファ3aの出力端子となり、ロジック回路7に接続されている。インバータ回路34が動作するための電源端子は、VDD_IOが供給される、PMOSトランジスタ34Pのソースである。インバータ回路35が動作するための電源端子は、VDD_COREが供給される、PMOSトランジスタ35Pのソースである。   A node between the gate of the PMOS transistor 34P and the gate of the NMOS transistor 34N serves as an input terminal of the buffer circuit 33 and is connected to the node 30. A node between the drain of the PMOS transistor 34P and the source of the NMOS transistor 34N is connected to a node between the gate of the PMOS transistor 35P and the gate of the NMOS transistor 35N. A node between the drain of the PMOS transistor 35P and the source of the NMOS transistor 35N serves as an output terminal of the buffer circuit 33 and the input buffer 3a and is connected to the logic circuit 7. A power supply terminal for operating the inverter circuit 34 is a source of the PMOS transistor 34P to which VDD_IO is supplied. A power supply terminal for operating the inverter circuit 35 is a source of the PMOS transistor 35P to which VDD_CORE is supplied.

すなわち、図11のバッファ回路33は、VDD_IOレベルで動作するインバータ回路34とVDD_COREレベルで動作するインバータ回路35とを直列接続することで、VDD_IOレベルの入力信号をVDD_COREレベルの信号に変換(シフト)している。   That is, the buffer circuit 33 in FIG. 11 converts (shifts) an input signal at the VDD_IO level into a signal at the VDD_CORE level by serially connecting the inverter circuit 34 operating at the VDD_IO level and the inverter circuit 35 operating at the VDD_CORE level. doing.

図12は、出力バッファ3dの回路構成を示している。出力バッファ3dは、入力バッファ3aと比べてバッファ回路とESD保護素子の接続順が逆であり、入力側から出力側に向かって、バッファ回路33、ESD保護素子31及び32の順に接続されている。   FIG. 12 shows a circuit configuration of the output buffer 3d. In the output buffer 3d, the connection order of the buffer circuit and the ESD protection element is reversed compared to the input buffer 3a, and the buffer circuit 33 and the ESD protection elements 31 and 32 are connected in this order from the input side to the output side. .

ESD保護素子31及び32は、VDD_IOとGNDの間に直列に接続されており、外部から過電圧の信号が入力されることによりバッファ回路33が破壊されることを防止する。ESD保護素子31のアノードとESD保護素子32のカソードの間のノード30が、出力バッファ3dの出力端子であり、D_OUT用パッド2fに接続されている。   The ESD protection elements 31 and 32 are connected in series between VDD_IO and GND, and prevent the buffer circuit 33 from being destroyed by the input of an overvoltage signal from the outside. A node 30 between the anode of the ESD protection element 31 and the cathode of the ESD protection element 32 is an output terminal of the output buffer 3d, and is connected to the D_OUT pad 2f.

バッファ回路33は、入力バッファ3aと比べてインバータ回路の接続順が逆であり、入力端子から出力端子までの間にインバータ回路35、インバータ回路35の順に直列に接続されて構成されている。   The buffer circuit 33 has a reverse connection order of the inverter circuit compared to the input buffer 3a, and is configured by connecting the inverter circuit 35 and the inverter circuit 35 in series in this order from the input terminal to the output terminal.

入力バッファ3aと同様に、インバータ回路34は、VDD_IOとGNDとの間に直列接続されたPMOSトランジスタ34PとNMOSトランジスタ34Nを備えており、インバータ回路35は、VDD_COREとGNDとの間に直列接続されたPMOSトランジスタ35PとNMOSトランジスタ35Nを備えている。   Similar to the input buffer 3a, the inverter circuit 34 includes a PMOS transistor 34P and an NMOS transistor 34N connected in series between VDD_IO and GND, and the inverter circuit 35 is connected in series between VDD_CORE and GND. A PMOS transistor 35P and an NMOS transistor 35N are provided.

PMOSトランジスタ35PのゲートとNMOSトランジスタ35Nのゲート間のノードが、バッファ回路33及び出力バッファ3dの入力端子となり、ロジック回路7に接続されている。PMOSトランジスタ35PのドレインとNMOSトランジスタ35Nのソース間のノードが、PMOSトランジスタ34PのゲートとNMOSトランジスタ34Nのゲート間のノードに接続されている。PMOSトランジスタ34PのドレインとNMOSトランジスタ34Nのソース間のノードが、出力端子となりノード30に接続されている。インバータ回路35が動作するための電源端子は、VDD_COREが供給される、PMOSトランジスタ35Pのソースである。インバータ回路34が動作するための電源端子は、VDD_IOが供給される、PMOSトランジスタ34Pのソースである。   A node between the gate of the PMOS transistor 35P and the gate of the NMOS transistor 35N serves as an input terminal of the buffer circuit 33 and the output buffer 3d and is connected to the logic circuit 7. A node between the drain of the PMOS transistor 35P and the source of the NMOS transistor 35N is connected to a node between the gate of the PMOS transistor 34P and the gate of the NMOS transistor 34N. A node between the drain of the PMOS transistor 34P and the source of the NMOS transistor 34N serves as an output terminal and is connected to the node 30. A power supply terminal for operating the inverter circuit 35 is a source of the PMOS transistor 35P to which VDD_CORE is supplied. A power supply terminal for operating the inverter circuit 34 is a source of the PMOS transistor 34P to which VDD_IO is supplied.

すなわち、図12のバッファ回路33は、VDD_COREレベルで動作するインバータ回路35とVDD_IOレベルで動作するインバータ回路34とを直列接続することで、VDD_COREレベルの入力信号をVDD_IOレベルの信号に変換(シフト)している。   That is, the buffer circuit 33 in FIG. 12 converts (shifts) an input signal at the VDD_CORE level into a signal at the VDD_IO level by connecting an inverter circuit 35 operating at the VDD_CORE level and an inverter circuit 34 operating at the VDD_IO level in series. doing.

これらの入出力バッファを含む半導体集積回路1において、図10の前提例では、全てのボンディングパッド2にそれぞれプローブ111を接触させ、半導体テスタ120と接続している。すなわち、半導体テスタ120は、VDD_CORE用パッド2bにVDD_COREを供給し、VDD_IO用パッド2cにVDD_IOを供給し、CLK用パッド2dにクロックCLKを供給し、D_IN用パッド2eにテストデータD0,D1を供給する。そして、半導体テスタ120は、D_OUT用パッド2fから出力されるテスト結果Qを期待値と比較してテストを行う。   In the semiconductor integrated circuit 1 including these input / output buffers, the probes 111 are brought into contact with all the bonding pads 2 and connected to the semiconductor tester 120 in the premise example of FIG. That is, the semiconductor tester 120 supplies VDD_CORE to the VDD_CORE pad 2b, supplies VDD_IO to the VDD_IO pad 2c, supplies the clock CLK to the CLK pad 2d, and supplies test data D0 and D1 to the D_IN pad 2e. To do. The semiconductor tester 120 performs a test by comparing the test result Q output from the D_OUT pad 2f with an expected value.

この前提例では、パッド2a〜2fの全てにプロービングするため、パッドピッチが狭い場合には、プロービングが困難であるという問題がある。   In this example, since all the pads 2a to 2f are probed, there is a problem that probing is difficult when the pad pitch is narrow.

また、半導体テスタ120からVDD_IOとVDD_COREの2種類の電源を供給するため、半導体テスタ120の電源チャネルを2チャネル使用することになる。例えば、半導体テスタ120の電源チャネルが16チャネルとすると、前提例では、半導体集積回路ごとに2チャネル使用するため、同時にテストできる半導体集積回路は8個となってしまう。すなわち、前提例では、2種類の電源を供給するため、同時に並列にテストできる半導体集積回路の数が少なくなるという問題がある。   In addition, since two types of power supplies VDD_IO and VDD_CORE are supplied from the semiconductor tester 120, two power supply channels of the semiconductor tester 120 are used. For example, if the power source channel of the semiconductor tester 120 is 16 channels, in the premise example, since 2 channels are used for each semiconductor integrated circuit, the number of semiconductor integrated circuits that can be tested simultaneously is 8. That is, in the premise example, since two types of power supplies are supplied, there is a problem that the number of semiconductor integrated circuits that can be tested in parallel is reduced.

そこで、本実施の形態では、図4で示したようにVDD_COREのみ電源を供給しテストを実施する。図13は、本実施の形態に係る半導体集積回路のウェハテスト時の接続関係を示している。図13における半導体集積回路1の構成は、図10〜図12と同様である。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, only VDD_CORE is supplied and a test is performed. FIG. 13 shows the connection relationship during the wafer test of the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment. The configuration of the semiconductor integrated circuit 1 in FIG. 13 is the same as that in FIGS.

図13の本実施の形態では、図10の前提例と比べて、VDD_IO用パッド2cはプロービングせずオープン状態とし、半導体テスタ120から半導体集積回路1へVDD_IOを供給しない。すなわち、半導体テスタ120は、VDD_CORE用パッド2bにVDD_COREを供給し、CLK用パッド2dにクロックCLKを供給し、D_IN用パッド2eにテストデータD0,D1を供給する。そして、半導体テスタ120は、D_OUT用パッド2fから出力されるテスト結果Qを期待値と比較してテストを行う。これにより、VDD_IO用パッド2cにプロービングしないためプロービング数を減らすことができ、VDD_COREの1種類の電源のみ供給するため、半導体テスタで使用する電源チャネルを減らすことができる。   In the present embodiment in FIG. 13, the VDD_IO pad 2 c is not probed and opened, and VDD_IO is not supplied from the semiconductor tester 120 to the semiconductor integrated circuit 1 as compared with the premise example in FIG. 10. That is, the semiconductor tester 120 supplies VDD_CORE to the VDD_CORE pad 2b, supplies the clock CLK to the CLK pad 2d, and supplies test data D0 and D1 to the D_IN pad 2e. The semiconductor tester 120 performs a test by comparing the test result Q output from the D_OUT pad 2f with an expected value. As a result, the number of probing can be reduced because no probing is performed on the VDD_IO pad 2c, and only one type of power supply of VDD_CORE can be supplied, so that power supply channels used in the semiconductor tester can be reduced.

図14を用いて、図13の本実施の形態に係る半導体集積回路のテスト動作について説明する。まず、図13のように半導体テスタ120から半導体集積回路1に1.2VのVDD_COREを供給し、VDD_IOを供給しない(OPEN)状態とする。   The test operation of the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment shown in FIG. 13 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 13, 1.2V VDD_CORE is supplied from the semiconductor tester 120 to the semiconductor integrated circuit 1, and VDD_IO is not supplied (OPEN).

図14のように、状態ST1では、クロックCLK、テストデータD0、D1が全てLowレベルであるため、VDD_IOにはHighレベルが印加されない。VDD_IOがLowレベルのため、バッファ回路33のインバータ回路34にVDD_IOが供給されず、入力バッファ3a〜3c、出力バッファ3dは動作しない。   As shown in FIG. 14, in the state ST1, since the clock CLK and the test data D0 and D1 are all at the low level, the high level is not applied to the VDD_IO. Since VDD_IO is at Low level, VDD_IO is not supplied to the inverter circuit 34 of the buffer circuit 33, and the input buffers 3a to 3c and the output buffer 3d do not operate.

続いて、半導体テスタ120から半導体集積回路1に、クロックCLK、テストデータD0、D1を供給する。クロックCLK、テストデータD0、D1は、Highレベルが3.3Vの信号である。ここで、これらの入力信号のいずれかをHighレベルとなるようにするため、クロックCLK、テストデータD0、D1は、Negative論理のRZ(Return to Zero)信号とし、さらに、テストデータD0及びD1の信号の変化点では、クロックCLKをHighレベルとする。なお、RZ信号(Active論理のRZ信号)とは、"0"がLowレベル、"1"がHighレベルのデジタル信号において、Lowレベルを基準とし、"1"のときにHighレベルとなった後、すぐにLowレベルに戻る信号をいう。Negative論理のRZ信号とは、"0"がLowレベル、"1"がHighレベルのデジタル信号において、Highレベルを基準とし、"0"のときにLowレベルとなった後、すぐにHighレベルに戻る信号をいう。   Subsequently, a clock CLK and test data D 0 and D 1 are supplied from the semiconductor tester 120 to the semiconductor integrated circuit 1. The clock CLK and the test data D0 and D1 are signals having a high level of 3.3V. Here, in order to set one of these input signals to the high level, the clock CLK and the test data D0 and D1 are negative logic RZ (Return to Zero) signals, and the test data D0 and D1 At the signal change point, the clock CLK is set to the high level. The RZ signal (Active logic RZ signal) is a digital signal in which “0” is at a low level and “1” is at a high level. A signal that immediately returns to the Low level. The negative logic RZ signal is a digital signal in which “0” is a low level and “1” is a high level. The high level is used as a reference, and when it is “0”, it immediately goes to a low level and immediately goes to a high level. A return signal.

このような信号としているため、状態ST2,ST3では、クロックCLK、テストデータD0、D1のいずれかが常にHighレベルとなる。クロックCLK、テストデータD0、D1のいずれかがHighレベルになると、入力バッファ3a〜3cでは、それぞれESD保護素子31を介してVDD_IOにHighレベルが印加される。そうするとVDD_IOも3.3Vとなる。したがって、バッファ回路33のインバータ回路34にVDD_IOが供給されるため、入力バッファ3a〜3c、出力バッファ3dが正常に動作する。換言すると、クロックCLK及びテストデータを含むテスト動作信号を入力バッファに入力し、テスト動作信号をESD保護素子経由で入力バッファの電源端子に供給し、テスト動作信号の電源端子への供給に応じて、入力バッファがテスト動作信号に基づく信号を出力する。   Because of such a signal, in the states ST2 and ST3, either the clock CLK or the test data D0 and D1 is always at the high level. When any one of the clock CLK and the test data D0 and D1 becomes the high level, the high level is applied to the VDD_IO via the ESD protection element 31 in the input buffers 3a to 3c, respectively. Then, VDD_IO also becomes 3.3V. Therefore, since VDD_IO is supplied to the inverter circuit 34 of the buffer circuit 33, the input buffers 3a to 3c and the output buffer 3d operate normally. In other words, the test operation signal including the clock CLK and the test data is input to the input buffer, the test operation signal is supplied to the power supply terminal of the input buffer via the ESD protection element, and the test operation signal is supplied to the power supply terminal. The input buffer outputs a signal based on the test operation signal.

すなわち、ESD保護素子31経由でVDD_IOが供給されることにより、テストデータD0が入力バッファ3bを介してロジック回路7へ伝搬され、テストデータD1が入力バッファ3cを介してロジック回路7へ伝搬され、さらに、クロックCLKが入力バッファ3aを介してロジック回路7へ伝搬される。そして、ロジック回路7からのテスト結果Qが出力バッファ3dを介して半導体テスタ120へ出力される。   That is, by supplying VDD_IO via the ESD protection element 31, the test data D0 is propagated to the logic circuit 7 via the input buffer 3b, the test data D1 is propagated to the logic circuit 7 via the input buffer 3c, Further, the clock CLK is propagated to the logic circuit 7 through the input buffer 3a. The test result Q from the logic circuit 7 is output to the semiconductor tester 120 via the output buffer 3d.

このとき、クロックCLKの立ち上りタイミングで、ロジック回路7の状態が確定し、テスト結果Qの値も確定することになる。このため、クロックCLKの立ち上りの直後で、かつ、クロックCLKがHighレベルであるタイミングT1、T2をストローブポイントとする。すなわち、半導体テスタ120は、タイミングT1、T2のテスト結果Qを観測し、期待値と比較してテストを行う。   At this time, the state of the logic circuit 7 is determined at the rising timing of the clock CLK, and the value of the test result Q is also determined. For this reason, the timings T1 and T2 at which the clock CLK is at a high level immediately after the rising of the clock CLK are set as strobe points. That is, the semiconductor tester 120 observes the test result Q at the timings T1 and T2, and performs a test by comparing with the expected value.

状態ST4のように、クロックCLK、テストデータD0、D1の全てがLowレベルとなった場合、ESD保護素子31からVDD_IOに電圧の印可が停止する場合がある。そうすると、図11及び図12に示すリーク電流経路A,Bのように、VDD_IOからGNDへ、ESD保護素子31及び32、インバータ回路34を介してリーク電流が流れる。そうするとこのリーク電流分だけ、VDD_IOが低下することになる。   When the clock CLK and the test data D0 and D1 are all at the low level as in the state ST4, the voltage application from the ESD protection element 31 to VDD_IO may stop. Then, a leak current flows from VDD_IO to GND via the ESD protection elements 31 and 32 and the inverter circuit 34 as in the leak current paths A and B shown in FIGS. Then, VDD_IO decreases by this leakage current.

図11及び図12に示す一般的なCMOSインバータであれば、例えば1uS以下の時間でVDD_IOが低下しても次段の回路の閾値電圧を下回ることはない。入力バッファ3a〜3cでは、インバータ回路34へのVDD_IOが低下しても、次段のインバータ回路35の閾値を下回らないため、入力バッファ3a〜3cの出力に影響はない。したがって、この場合でも、クロックCLK、テストデータD0、D1をロジック回路7へ正確に伝搬できる。   In the case of the general CMOS inverter shown in FIGS. 11 and 12, for example, even if VDD_IO decreases in a time of 1 uS or less, it does not fall below the threshold voltage of the next stage circuit. In the input buffers 3a to 3c, even if VDD_IO to the inverter circuit 34 decreases, the output of the input buffers 3a to 3c is not affected because it does not fall below the threshold value of the inverter circuit 35 at the next stage. Therefore, even in this case, the clock CLK and the test data D0 and D1 can be accurately propagated to the logic circuit 7.

また、出力バッファ3dにおいては、インバータ回路34へのVDD_IOが低下すると、出力されるテスト結果Qが不定になる恐れがある。テスト結果Qの閾値電圧は半導体テスタ120の判定基準に依存するため、クロックCLKの立ち上がり後、テスト結果Qの論理が確定しVDD_IOが安定したタイミングT3をストローブポイントとする。したがって、この場合でも、出力バッファ3dから正確にテスト結果Qを伝搬し、期待値と判定することができる。   Further, in the output buffer 3d, when VDD_IO to the inverter circuit 34 decreases, the output test result Q may become unstable. Since the threshold voltage of the test result Q depends on the determination criterion of the semiconductor tester 120, the timing T3 at which the logic of the test result Q is fixed and VDD_IO is stabilized after the rising of the clock CLK is set as a strobe point. Therefore, even in this case, it is possible to accurately propagate the test result Q from the output buffer 3d and determine the expected value.

以上のように、本実施の形態では、ウェハテストにおけるファンクションテストにあたり、半導体テスタから半導体集積回路へパッドを介してVDD_IOを供給せずに、VDD_COREのみ供給し、テストの実施を可能とした。これにより、プロービング数を減らすことができ、パッドピッチが狭い場合でも精度よくプロービングを行うことができる。また、半導体テスタで使用する電源チャネルを減らすことができるため、同時に並列にテストできる半導体集積回路の数を増やすことができ、効率よくテストを実施することができる。   As described above, in the present embodiment, in the function test in the wafer test, only the VDD_CORE is supplied from the semiconductor tester to the semiconductor integrated circuit without supplying the VDD_IO via the pad, thereby enabling the test. Thereby, the number of probing can be reduced, and even when the pad pitch is narrow, probing can be performed with high accuracy. Further, since the number of power supply channels used in the semiconductor tester can be reduced, the number of semiconductor integrated circuits that can be tested in parallel can be increased, and the test can be performed efficiently.

ファンクションテストでは、テスト結果が"0"もしくは"1"であることが認識できればよいため、正確な電流/電圧を測定するようなDCテストとは異なり、十分な駆動電流や速度は必要とされていない。したがって、本実施の形態により、半導体テスタからVDD_IOを供給することなく、ファンクションテストを効果的に実施することができる。   In the function test, it is only necessary to recognize that the test result is “0” or “1”. Therefore, unlike the DC test in which accurate current / voltage is measured, sufficient drive current and speed are required. Absent. Therefore, according to this embodiment, the function test can be effectively performed without supplying VDD_IO from the semiconductor tester.

また、本実施の形態では、VDD_IO側に接続されるESD保護素子を持つ入力バッファがある構成において、半導体テスタからの入力信号をESD保護素子を介して半導体集積回路へ電源供給することで、VDD_IO専用の電源供給を必要せず、テスト信号の入出力を実現可能とした。これにより、VDD_IOを供給するための回路を新たに追加する必要がないため、回路規模の増大を防ぐことができる。   Further, in this embodiment, in a configuration in which there is an input buffer having an ESD protection element connected to the VDD_IO side, an input signal from the semiconductor tester is supplied to the semiconductor integrated circuit through the ESD protection element, so that VDD_IO Test signals can be input and output without requiring a dedicated power supply. As a result, it is not necessary to newly add a circuit for supplying VDD_IO, so that an increase in circuit scale can be prevented.

また、クロック信号及びテスト信号の入力バッファに入力する場合に、クロック信号及びテスト信号のいずれかをHighレベルとなるように入力することで、ESD保護素子を介してVDD_IOを供給でき、確実に入力バッファを動作させることができる。   In addition, when inputting the clock signal and the test signal to the input buffer, VDD_IO can be supplied via the ESD protection element by inputting either the clock signal or the test signal so as to be at a high level. The buffer can be operated.

特に、クロック信号等をNegative論理のRZ信号とし、テスト信号の変化点ではクロック信号をHighレベルとし、クロック信号がHighレベルのタイミングをストローブポイント(期待値判定ポイント)とすることで、正確に安定したテストを実現することができる。   In particular, the clock signal or the like is the negative logic RZ signal, the clock signal is set to the high level at the change point of the test signal, and the timing at which the clock signal is at the high level is set to the strobe point (expected value determination point). Test can be realized.

また、クロックCLK、テストデータD0、D1にHighレベルが1本も入力されない場合、初期状態ではロジック回路7の内部出力及び外部出力であるテスト結果Qは、Highレベル又はLowレベルの誤った論理が出力される場合がある。しかし、一般的なCMOSバッファ構造としているため、初期状態から一度でもVDD_IOにHighレベルが入力されると、信号が変化しなければGNDへの電流経路はリーク電流経路のみであるため一定時間(バッファ構造/周囲条件により異なるが、通常は数uS以上)は次段の回路の閾値電圧以上のHighレベルを保つことが出来る。したがって、上記のように、クロック信号等をNegative論理のRZ信号とし、テスト信号の変化点ではクロック信号をHighレベルとし、クロック信号がHighレベルのタイミングをストローブポイントとすることで、VDD_IOからGNDへ電流が流れる外部入力/外部出力信号の変化点でVDD_IOが必ずHighレベルとなり、リーク電流によるVDD_IOの電圧低下を防げることから、正確にテストを行うことができる。   When no high level is input to the clock CLK and the test data D0 and D1, the test result Q, which is the internal output and the external output of the logic circuit 7 in the initial state, has an incorrect logic of high level or low level. May be output. However, since a general CMOS buffer structure is used, if a high level is input to VDD_IO even once from the initial state, if the signal does not change, the current path to GND is only the leak current path, and therefore, for a certain time (buffer Although it depends on the structure / ambient conditions, it is usually several uS or higher), and can maintain a high level that is equal to or higher than the threshold voltage of the circuit in the next stage. Therefore, as described above, the clock signal or the like is the negative logic RZ signal, the clock signal is set to the high level at the change point of the test signal, and the timing at which the clock signal is at the high level is set as the strobe point. Since the VDD_IO always becomes a high level at the change point of the external input / external output signal through which the current flows, and the voltage drop of the VDD_IO due to the leakage current can be prevented, the test can be performed accurately.

(実施の形態2)
以下、図面を参照して実施の形態2について説明する。実施の形態1では、クロックCLK、テストデータD0、D1のいずれかがHighレベルとなるように入力することで、VDD_COREのみの供給によるテストを実現可能とした。本実施の形態では、複数のクロックCLKのいずれかがHighレベルとなるように入力する。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, the test by supplying only VDD_CORE can be realized by inputting any one of the clock CLK and the test data D0 and D1 to the high level. In the present embodiment, one of the plurality of clocks CLK is input so as to be at a high level.

図15は、ウェハテスト時における本実施の形態に係る半導体集積回路の構成を示している。図15では、複数のクロックCLKを入力してテストする例として、クロックCLK11及びテストデータD11に応じてテスト結果Q11が出力され、クロックCLK12及びテストデータD12に応じてテスト結果Q12が出力される例を示している。なお、入出力バッファ等の回路構成については図10〜図13と同様である。   FIG. 15 shows the configuration of the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment during the wafer test. In FIG. 15, as an example of testing by inputting a plurality of clocks CLK, a test result Q11 is output according to the clock CLK11 and the test data D11, and a test result Q12 is output according to the clock CLK12 and the test data D12. Is shown. The circuit configuration of the input / output buffer and the like is the same as that shown in FIGS.

図15に示すように、半導体集積回路1では、GND用パッド2aがGND配線6に接続され、VDD_CORE用パッド2bがVDD_CORE配線5に接続され、VDD_IO用パッド2cがVDD_IO配線4に接続されている。半導体集積回路1は、複数の入出力バッファ3を備えており、入力バッファ3a−1、3b−1、出力バッファ3d−1、入力バッファ3a−2、3b−2、出力バッファ3d−2を図示している。VDD_IO配線4、VDD_CORE配線5、GND配線6が、入力バッファ3a−1、3b−1、出力バッファ3d−1、入力バッファ3a−2、3b−2、出力バッファ3d−2に共通に接続されて、それぞれ電源が供給される。   As shown in FIG. 15, in the semiconductor integrated circuit 1, the GND pad 2 a is connected to the GND wiring 6, the VDD_CORE pad 2 b is connected to the VDD_CORE wiring 5, and the VDD_IO pad 2 c is connected to the VDD_IO wiring 4. . The semiconductor integrated circuit 1 includes a plurality of input / output buffers 3. The input buffers 3a-1, 3b-1, the output buffer 3d-1, the input buffers 3a-2, 3b-2, and the output buffer 3d-2 are illustrated. Show. The VDD_IO wiring 4, the VDD_CORE wiring 5, and the GND wiring 6 are commonly connected to the input buffers 3a-1, 3b-1, the output buffer 3d-1, the input buffers 3a-2, 3b-2, and the output buffer 3d-2. Each is supplied with power.

入力バッファ3a−1は、CLK用パッド2d−1に接続されており、CLK用パッド2d−1を介してクロックCLK11が入力され、レベルシフトしてロジック回路7へ出力する。入力バッファ3b−1は、D_IN用パッド2e−1に接続されており、D_IN用パッド2e−1を介してテストデータD11が入力され、レベルシフトしてロジック回路7へ出力する。出力バッファ3d−1は、D_OUT用パッド2f−1に接続され、ロジック回路7から入力されるテスト結果Q11をレベルシフトして、D_OUT用パッド2f−1を介して半導体テスタ120へ出力する。   The input buffer 3 a-1 is connected to the CLK pad 2 d-1, and the clock CLK 11 is input via the CLK pad 2 d-1, level-shifted, and output to the logic circuit 7. The input buffer 3 b-1 is connected to the D_IN pad 2 e-1, and the test data D 11 is input via the D_IN pad 2 e-1, level-shifted and output to the logic circuit 7. The output buffer 3d-1 is connected to the D_OUT pad 2f-1, shifts the level of the test result Q11 input from the logic circuit 7, and outputs the result to the semiconductor tester 120 via the D_OUT pad 2f-1.

同様に、入力バッファ3a−2は、CLK用パッド2d−2に接続されており、CLK用パッド2d−2を介してクロックCLK12が入力され、レベルシフトしてロジック回路7へ出力する。入力バッファ3b−2は、D_IN用パッド2e−2に接続されており、D_IN用パッド2e−2を介してテストデータD12が入力され、レベルシフトしてロジック回路7へ出力する。出力バッファ3d−2は、D_OUT用パッド2f−2に接続され、ロジック回路7から入力されるテスト結果Q12をレベルシフトして、D_OUT用パッド2f−2を介して半導体テスタ120へ出力する。   Similarly, the input buffer 3 a-2 is connected to the CLK pad 2 d-2, and the clock CLK 12 is input via the CLK pad 2 d-2, level-shifted and output to the logic circuit 7. The input buffer 3b-2 is connected to the D_IN pad 2e-2, and the test data D12 is input through the D_IN pad 2e-2, and the level is shifted and output to the logic circuit 7. The output buffer 3d-2 is connected to the D_OUT pad 2f-2, level-shifts the test result Q12 input from the logic circuit 7, and outputs the result to the semiconductor tester 120 via the D_OUT pad 2f-2.

図15では、図13と同様に、VDD_IO用パッド2cはプロービングせずオープン状態とし、半導体テスタ120から半導体集積回路1へVDD_IOを供給しない。   In FIG. 15, as in FIG. 13, the VDD_IO pad 2 c is not probed and is opened, and VDD_IO is not supplied from the semiconductor tester 120 to the semiconductor integrated circuit 1.

すなわち、半導体テスタ120は、VDD_CORE用パッド2bにVDD_COREを供給し、CLK用パッド2d−1にクロックCLK11を供給し、D_IN用パッド2e−1にテストデータD11を供給する。そして、半導体テスタ120は、D_OUT用パッド2f−1から出力されるテスト結果Q11を期待値と比較してテストを行う。   That is, the semiconductor tester 120 supplies VDD_CORE to the VDD_CORE pad 2b, supplies the clock CLK11 to the CLK pad 2d-1, and supplies test data D11 to the D_IN pad 2e-1. Then, the semiconductor tester 120 performs a test by comparing the test result Q11 output from the D_OUT pad 2f-1 with an expected value.

また、半導体テスタ120は、CLK用パッド2d−2にクロックCLK12を供給し、D_IN用パッド2e−2にテストデータD12を供給する。そして、半導体テスタ120は、D_OUT用パッド2f−2から出力されるテスト結果Q12を期待値と比較してテストを行う。   The semiconductor tester 120 supplies the clock CLK12 to the CLK pad 2d-2 and supplies the test data D12 to the D_IN pad 2e-2. Then, the semiconductor tester 120 performs a test by comparing the test result Q12 output from the D_OUT pad 2f-2 with the expected value.

図16を用いて、図15の本実施の形態に係る半導体集積回路のテスト動作について説明する。まず、図15のように半導体テスタ120から半導体集積回路1に1.2VのVDD_COREを供給し、VDD_IOを供給しない(OPEN)状態とする。   The test operation of the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment shown in FIG. 15 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 15, 1.2V VDD_CORE is supplied from the semiconductor tester 120 to the semiconductor integrated circuit 1, and VDD_IO is not supplied (OPEN).

図16のように、状態ST1では、クロックCLK11,CLK12、テストデータD11、D12が全てLowレベルであるため、VDD_IOにはHighレベルが印加されない。VDD_IOがLowレベルのため、入力バッファ3a−1、3b−1、出力バッファ3d−1、入力バッファ3a−2、3b−2、出力バッファ3d−2は動作しない。   As shown in FIG. 16, in the state ST1, since the clocks CLK11 and CLK12 and the test data D11 and D12 are all at the low level, the high level is not applied to VDD_IO. Since VDD_IO is at the low level, the input buffers 3a-1, 3b-1, the output buffer 3d-1, the input buffers 3a-2, 3b-2, and the output buffer 3d-2 do not operate.

続いて、半導体テスタ120から半導体集積回路1に、クロックCLK11、CLK12、テストデータD11、D12を供給する。クロックCLK11、CLK12、テストデータD11、D12は、Highレベルが3.3Vの信号である。ここで、これらの入力信号のいずれかをHighレベルとなるようにするため、本実施の形態では、クロックCLK11、CLK12が、排他的にHighレベルとなる。例えば、クロックCLK11をNegative論理のRZ信号とし、クロックCLK11をActive論理のRZ信号としてもよい。   Subsequently, clocks CLK11 and CLK12 and test data D11 and D12 are supplied from the semiconductor tester 120 to the semiconductor integrated circuit 1. The clocks CLK11 and CLK12 and the test data D11 and D12 are signals having a high level of 3.3V. Here, in order to set one of these input signals to the high level, in this embodiment, the clocks CLK11 and CLK12 are exclusively set to the high level. For example, the clock CLK11 may be a negative RZ signal and the clock CLK11 may be an active RZ signal.

このような信号としているため、状態ST2〜ST4では、クロックCLK11、CLK12のいずれかが常にHighレベルとなる。クロックCLK11、CLK12のいずれかがHighレベルになると、入力バッファ3a−1、3b−1、出力バッファ3d−1、入力バッファ3a−1、3b−1、出力バッファ3d−1では、それぞれESD保護素子31を介してVDD_IOにHighレベルが印加される。そうするとVDD_IOも3.3Vとなる。したがって、入力バッファ3a〜3c、出力バッファ3dが正常に動作する。   Since such a signal is used, in the states ST2 to ST4, one of the clocks CLK11 and CLK12 is always at a high level. When either of the clocks CLK11 and CLK12 becomes High level, each of the input buffer 3a-1, 3b-1, the output buffer 3d-1, the input buffer 3a-1, 3b-1, and the output buffer 3d-1, A high level is applied to VDD_IO via 31. Then, VDD_IO also becomes 3.3V. Therefore, the input buffers 3a to 3c and the output buffer 3d operate normally.

すなわち、ESD保護素子31経由でVDD_IOが供給されることにより、テストデータD11が入力バッファ3b−1を介してロジック回路7へ伝搬され、さらに、クロックCLK11が入力バッファ3a−1を介してロジック回路7へ伝搬される。そして、ロジック回路7からのテスト結果Q11が出力バッファ3d−1を介して半導体テスタ120へ出力される。   That is, by supplying VDD_IO via the ESD protection element 31, the test data D11 is propagated to the logic circuit 7 via the input buffer 3b-1, and the clock CLK11 is further transmitted to the logic circuit via the input buffer 3a-1. 7 is propagated. The test result Q11 from the logic circuit 7 is output to the semiconductor tester 120 via the output buffer 3d-1.

このとき、クロックCLK11の立ち上りタイミングで、ロジック回路7の状態が確定し、テスト結果Q11の値も確定することになる。このため、クロックCLK11の立ち上りの直後であるタイミングT11、T12、T13をストローブポイントとする。本実施の形態では、クロックCLK11とCLK12のいずれかがHighレベルであるため、クロックCLK11の立ち上りの直後の任意のタイミングをストローブポイントとすることができる。   At this time, the state of the logic circuit 7 is determined at the rising timing of the clock CLK11, and the value of the test result Q11 is also determined. Therefore, timings T11, T12, and T13 immediately after the rising edge of the clock CLK11 are set as strobe points. In this embodiment, since either of the clocks CLK11 and CLK12 is at a high level, an arbitrary timing immediately after the rising of the clock CLK11 can be set as a strobe point.

また、ESD保護素子31経由でVDD_IOが供給されることにより、テストデータD12が入力バッファ3b−2を介してロジック回路7へ伝搬され、さらに、クロックCLK12が入力バッファ3a−2を介してロジック回路7へ伝搬される。そして、ロジック回路7からのテスト結果Q12が出力バッファ3d−2を介して半導体テスタ120へ出力される。   Further, when VDD_IO is supplied via the ESD protection element 31, the test data D12 is propagated to the logic circuit 7 via the input buffer 3b-2, and the clock CLK12 is further transmitted to the logic circuit via the input buffer 3a-2. 7 is propagated. The test result Q12 from the logic circuit 7 is output to the semiconductor tester 120 via the output buffer 3d-2.

このとき、クロックCLK12の立ち上りタイミングで、ロジック回路7の状態が確定し、テスト結果Q12の値も確定することになる。このため、クロックCLK12の立ち上りの直後であるタイミングT21、T22、T23をストローブポイントとする。本実施の形態では、クロックCLK11とCLK12のいずれかがHighレベルであるため、クロックCLK12の立ち上りの直後の任意のタイミングをストローブポイントとすることができる。   At this time, the state of the logic circuit 7 is determined at the rising timing of the clock CLK12, and the value of the test result Q12 is also determined. Therefore, timings T21, T22, and T23 immediately after the rising edge of the clock CLK12 are set as strobe points. In this embodiment, since either of the clocks CLK11 and CLK12 is at a high level, an arbitrary timing immediately after the rising of the clock CLK12 can be set as a strobe point.

実施の形態1の図14では、クロックCLK、テストデータD0、D1がLowレベルとなった場合に、リーク電流分だけVDD_IOが低下していた。本実施の形態では、クロックCLK11、CLK12のいずれかが常にHighレベルであるため、実施の形態1のようにVDD_IOが低下する恐れが無い。また、実施の形態1では、テストデータの変化点でクロックCLKをHighレベルとする必要があったが、本実施の形態では、このような制限を考慮する必要がない。   In FIG. 14 of the first embodiment, when the clock CLK and the test data D0 and D1 are at the low level, VDD_IO is reduced by the amount of the leakage current. In this embodiment, since any one of the clocks CLK11 and CLK12 is always at a high level, there is no possibility that VDD_IO decreases as in the first embodiment. In the first embodiment, it is necessary to set the clock CLK to the high level at the change point of the test data. However, in this embodiment, it is not necessary to consider such a restriction.

以上のように、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、半導体テスタからVDD_COREのみを供給し、入力信号によりESD保護経由でVDD_IOを供給することでテストの実施を可能とした。プロービング数を削減でき、半導体テスタの使用チャネル数を減らすことができ、さらに、回路規模の増大を防止することができる。   As described above, in this embodiment, as in the first embodiment, only VDD_CORE is supplied from the semiconductor tester, and VDD_IO is supplied via the ESD protection by the input signal, thereby enabling the test to be performed. The number of probing can be reduced, the number of channels used by the semiconductor tester can be reduced, and the increase in circuit scale can be prevented.

本実施の形態では、さらに、複数のクロック信号を入力する構成において、クロック信号を排他的にHighレベルとなるようにした。これにより、いずれかのクロック信号が常にHighレベルとなるため、安定してVDD_IOを供給することができ、確実にテストを実施することができる。   In the present embodiment, the clock signal is exclusively set to the high level in the configuration in which a plurality of clock signals are input. Accordingly, since any one of the clock signals is always at a high level, VDD_IO can be stably supplied, and the test can be reliably performed.

(実施の形態3)
以下、図面を参照して実施の形態3について説明する。実施の形態1、2では、主に、ウェハテスト時の半導体集積回路と半導体テスタ間の信号の入出力に関する例について説明した。本実施の形態では、通常動作時の半導体装置間の信号の入出力に関する例について説明する。
(Embodiment 3)
The third embodiment will be described below with reference to the drawings. In the first and second embodiments, examples relating to input / output of signals between the semiconductor integrated circuit and the semiconductor tester during the wafer test have been mainly described. In this embodiment, an example of input / output of signals between semiconductor devices during normal operation will be described.

図17は、本実施の形態に係る表示システムの構成を示している。図17に示すように、この表示システム200は、CPU210、表示コントローラ220、表示パネル230を備えている。   FIG. 17 shows a configuration of the display system according to the present embodiment. As shown in FIG. 17, the display system 200 includes a CPU 210, a display controller 220, and a display panel 230.

CPU210は、1チップの半導体装置の一例であり、プログラムを実行することにより表示データを生成し、生成した表示データを表示コントローラ220へ出力する。CPU210と表示コントローラ220との間はLVDSインタフェース241と、SPIインタフェース242とを介して接続されている。LDVSインタフェース241は、高速な差動インタフェースであり、サイズの大きな表示データを高速に入出力する。SPIインタフェース242は、低速なシリアルインタフェースであり、サイズの小さなコマンド等を低速に入出力する。   The CPU 210 is an example of a one-chip semiconductor device, generates display data by executing a program, and outputs the generated display data to the display controller 220. The CPU 210 and the display controller 220 are connected via an LVDS interface 241 and an SPI interface 242. The LDVS interface 241 is a high-speed differential interface, and inputs and outputs large display data at high speed. The SPI interface 242 is a low-speed serial interface, and inputs / outputs a small size command or the like at a low speed.

表示コントローラ220は、1チップの半導体装置の一例であり、CPU210から表示データが入力され、表示データに応じた駆動信号を出力する。表示コントローラ220と表示パネル230との間はLDVSインタフェース243を介して接続されている。LDVSインタフェース243は、高速な差動インタフェースであり、駆動信号を高速に入出力する。   The display controller 220 is an example of a one-chip semiconductor device, and receives display data from the CPU 210 and outputs a drive signal corresponding to the display data. The display controller 220 and the display panel 230 are connected via an LDVS interface 243. The LDVS interface 243 is a high-speed differential interface, and inputs and outputs drive signals at high speed.

表示パネル230は、表示コントローラ220から供給される駆動信号に応じて、表示画素を駆動させ所望の表示を行う。表示パネル230は、例えば、液晶表示パネルやプラズマ表示パネル、有機EL表示パネル等である。   The display panel 230 drives the display pixels according to the drive signal supplied from the display controller 220 to perform a desired display. The display panel 230 is, for example, a liquid crystal display panel, a plasma display panel, an organic EL display panel, or the like.

CPU210及び表示コントローラ220の内部構成について説明する。CPU210は、ロジック回路211、LVDS入出力回路212、SPI入出力回路213、レギュレータ回路214を備えている。   The internal configuration of the CPU 210 and the display controller 220 will be described. The CPU 210 includes a logic circuit 211, an LVDS input / output circuit 212, an SPI input / output circuit 213, and a regulator circuit 214.

ロジック回路211は、CPUのコア部であり、CPU210の機能を実現するために複数の論理回路から構成されている。LVDS入出力回路212は、LVDSインタフェース241を介してデータを入出力するための入出力バッファである。SPI入出力回路213は、SPIインタフェース242を介してデータを入出力するための入出力バッファである。レギュレータ回路214は、電源回路215から供給される電源に基づいて、ロジック回路211が動作するためのVDD_COREや、LVDS入出力回路212及びSPI入出力回路213が動作するためのVDD_IOを生成し、各回路へ供給する。   The logic circuit 211 is a core part of the CPU, and includes a plurality of logic circuits in order to realize the function of the CPU 210. The LVDS input / output circuit 212 is an input / output buffer for inputting / outputting data via the LVDS interface 241. The SPI input / output circuit 213 is an input / output buffer for inputting / outputting data via the SPI interface 242. Based on the power supplied from the power supply circuit 215, the regulator circuit 214 generates VDD_CORE for operating the logic circuit 211 and VDD_IO for operating the LVDS input / output circuit 212 and the SPI input / output circuit 213. Supply to the circuit.

表示コントローラ220は、ロジック回路221、LVDS入出力回路222、SPI入出力回路223、レギュレータ回路224、LVDS入出力回路225を備えている。   The display controller 220 includes a logic circuit 221, an LVDS input / output circuit 222, an SPI input / output circuit 223, a regulator circuit 224, and an LVDS input / output circuit 225.

ロジック回路221は、表示コントローラのコア部であり、表示コントローラ220の機能を実現するために複数の論理回路から構成されている。LVDS入出力回路222は、LVDSインタフェース241を介してデータを入出力するための入出力バッファである。LVDS入出力回路225は、LVDSインタフェース243を介してデータを入出力するための入出力バッファである。SPI入出力回路223は、SPIインタフェース242を介してデータを入出力するための入出力バッファである。レギュレータ回路224は、電源回路215から供給される電源に基づいて、ロジック回路221が動作するためのVDD_COREや、LVDS入出力回路222、LVDS入出力回路225及びSPI入出力回路223が動作するためのVDD_IOを生成し、各回路へ供給する。   The logic circuit 221 is a core unit of the display controller, and includes a plurality of logic circuits in order to realize the function of the display controller 220. The LVDS input / output circuit 222 is an input / output buffer for inputting / outputting data via the LVDS interface 241. The LVDS input / output circuit 225 is an input / output buffer for inputting / outputting data via the LVDS interface 243. The SPI input / output circuit 223 is an input / output buffer for inputting / outputting data via the SPI interface 242. Based on the power supplied from the power supply circuit 215, the regulator circuit 224 is configured to operate VDD_CORE for operating the logic circuit 221 and for operating the LVDS input / output circuit 222, the LVDS input / output circuit 225, and the SPI input / output circuit 223. VDD_IO is generated and supplied to each circuit.

図18は、表示コントローラ220のSPI入出力回路223の具体例を示している。なお、入出力バッファ等の回路構成については図10〜図13、図15と同様である。また、CPU210のSPI入出力回路213を同様に構成してもよい。   FIG. 18 shows a specific example of the SPI input / output circuit 223 of the display controller 220. The circuit configuration of the input / output buffer and the like is the same as that shown in FIGS. Further, the SPI input / output circuit 213 of the CPU 210 may be similarly configured.

図18に示すように、表示コントローラ220では、GND用外部端子226aがGND配線6に接続されている。また、GND用外部端子226aは、電源回路215に接続されている。なお、電源回路215に限らず電源プレーンに接続してもよい。   As shown in FIG. 18, in the display controller 220, the GND external terminal 226 a is connected to the GND wiring 6. The GND external terminal 226 a is connected to the power supply circuit 215. In addition, you may connect not only to the power supply circuit 215 but to a power plane.

VDD_CORE用外部端子226bが、レギュレータ回路224の入力に接続され、レギュレータ回路224の出力にVDD_CORE配線5が接続されている。また、VDD_CORE用外部端子226bは、電源回路215に接続されている。なお、電源回路215に限らず電源プレーンに接続してもよい。例えば、電源回路215から5Vの電圧が供給され、レギュレータ回路224は、1.2Vの電圧を生成し、VDD_CORE配線5に1.2VのVDD_COREを供給する。   The VDD_CORE external terminal 226 b is connected to the input of the regulator circuit 224, and the VDD_CORE wiring 5 is connected to the output of the regulator circuit 224. Further, the VDD_CORE external terminal 226 b is connected to the power supply circuit 215. In addition, you may connect not only to the power supply circuit 215 but to a power plane. For example, a voltage of 5V is supplied from the power supply circuit 215, the regulator circuit 224 generates a voltage of 1.2V, and supplies VDD_CORE of 1.2V to the VDD_CORE wiring 5.

SPI入出力回路223は、複数の入出力バッファ3を備えており、入力バッファ3a、3b、出力バッファ3dを図示している。VDD_IO配線4、VDD_CORE配線5、GND配線6が、入力バッファ3a、3b、出力バッファ3dに共通に接続されて、それぞれ電源が供給される。   The SPI input / output circuit 223 includes a plurality of input / output buffers 3 and illustrates input buffers 3a and 3b and an output buffer 3d. The VDD_IO wiring 4, the VDD_CORE wiring 5, and the GND wiring 6 are commonly connected to the input buffers 3a, 3b, and the output buffer 3d, and are supplied with power.

入力バッファ3aは、CLK用外部端子226dに接続されており、SPIインタフェース242及びCLK用外部端子226dを介してCPU210からクロックCLKが入力され、レベルシフトしてロジック回路221へ出力する。入力バッファ3bは、D_IN用外部端子226eに接続されており、SPIインタフェース242及びD_IN用外部端子226eを介してCPU210から入力データDATA_INが入力され、レベルシフトしてロジック回路221へ出力する。出力バッファ3dは、D_OUT用外部端子226fに接続され、ロジック回路221から入力される出力データDATA_OUTをレベルシフトして、D_OUT用外部端子226f及びSPIインタフェース242を介してCPU210へ出力する。   The input buffer 3a is connected to the CLK external terminal 226d. The clock CLK is input from the CPU 210 via the SPI interface 242 and the CLK external terminal 226d, and the level is shifted and output to the logic circuit 221. The input buffer 3b is connected to the D_IN external terminal 226e. Input data DATA_IN is input from the CPU 210 via the SPI interface 242 and the D_IN external terminal 226e, and the level is shifted and output to the logic circuit 221. The output buffer 3d is connected to the D_OUT external terminal 226f, shifts the level of the output data DATA_OUT input from the logic circuit 221, and outputs it to the CPU 210 via the D_OUT external terminal 226f and the SPI interface 242.

本実施の形態は、実施の形態1,2と同様に外部からのVDD_IOの供給を不要としており、ここでは、VDD_IO配線4は、いずれの外部端子にも接続されていない。すなわち、電源回路215及びレギュレータ回路224は、VDD_CORE配線5にVDD_COREを供給し、CPU210は、CLK用外部端子226dにクロックCLKを供給し、D_IN用外部端子226eに入力データDATA_INを供給することで、表示コントローラ220はDATA_INを受信し、さらに、CPU210は、D_OUT用外部端子226fから出力される出力データ_INを受信する。   In the present embodiment, the supply of VDD_IO from the outside is unnecessary as in the first and second embodiments. Here, the VDD_IO wiring 4 is not connected to any external terminal. That is, the power supply circuit 215 and the regulator circuit 224 supply VDD_CORE to the VDD_CORE wiring 5, and the CPU 210 supplies the clock CLK to the CLK external terminal 226d and supplies the input data DATA_IN to the D_IN external terminal 226e. The display controller 220 receives DATA_IN, and the CPU 210 further receives output data_IN output from the D_OUT external terminal 226f.

図19を用いて、図18の本実施の形態に係るSPI入出力回路223の入出力動作について説明する。まず、図18のように、電源回路215からレギュレータ回路224に5Vの電源が供給され、レギュレータ回路224から1.2VのVDD_COREが供給され、VDD_IOは供給されない状態となる。   The input / output operation of the SPI input / output circuit 223 according to the present embodiment shown in FIG. 18 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 18, 5V power is supplied from the power supply circuit 215 to the regulator circuit 224, 1.2V VDD_CORE is supplied from the regulator circuit 224, and VDD_IO is not supplied.

図19のように、状態ST1では、クロックCLK、入力データDATA_INが全てLowレベルであるため、VDD_IOにはHighレベルが印加されない。VDD_IOがLowレベルのため、入力バッファ3a〜3b、出力バッファ3dは動作しない。   As shown in FIG. 19, in the state ST1, since the clock CLK and the input data DATA_IN are all at the low level, the high level is not applied to the VDD_IO. Since VDD_IO is at the low level, the input buffers 3a to 3b and the output buffer 3d do not operate.

続いて、CPU210から表示コントローラ220に、クロックCLK、入力データDATA_INを入力する。クロックCLK、入力データDATA_INは、Highレベルが3.3Vの信号である。   Subsequently, the clock CLK and the input data DATA_IN are input from the CPU 210 to the display controller 220. The clock CLK and the input data DATA_IN are signals having a high level of 3.3V.

状態ST2〜ST4では、クロックCLK、入力データDATA_INのいずれかがHighレベルになると、入力バッファ3a〜3bでは、それぞれESD保護素子31を介してVDD_IOにHighレベルが印加される。そうするとVDD_IOも3.3Vとなる。したがって、入力バッファ3a〜3b、出力バッファ3dが正常に動作する。   In the states ST2 to ST4, when either the clock CLK or the input data DATA_IN becomes a high level, the high level is applied to the VDD_IO in the input buffers 3a to 3b via the ESD protection elements 31, respectively. Then, VDD_IO also becomes 3.3V. Therefore, the input buffers 3a to 3b and the output buffer 3d operate normally.

すなわち、ESD保護素子31経由でVDD_IOが供給されることにより、入力データDATA_INが入力バッファ3bを介してロジック回路221へ伝搬され、さらに、クロックCLKが入力バッファ3aを介してロジック回路221へ伝搬される。また、ロジック回路221からの出力データDATA_OUTが出力バッファ3dを介してCPU210へ出力される。   That is, when VDD_IO is supplied via the ESD protection element 31, the input data DATA_IN is propagated to the logic circuit 221 via the input buffer 3b, and further, the clock CLK is propagated to the logic circuit 221 via the input buffer 3a. The Further, the output data DATA_OUT from the logic circuit 221 is output to the CPU 210 via the output buffer 3d.

一般的にSPIインタフェースの受信装置では、クロックCLKの立ち下がりタイミングでデータが入力され、クロックCLKの立ち上がりタイミングでデータが内部回路に取り込まれる。本実施の形態でも同様に、状態ST2〜ST4において、クロックCLKの立ち下がりタイミングで、DATA0〜DATA2が入力される。そして、クロックCLKの立ち上がりのタイミングT31〜T33で、ロジック回路221がDATA0〜DATA2を取り込み、データを処理する。クロックCLKがHighレベルであれば、入力バッファ3a〜3bが動作するため、T31〜T33のタイミングで正確にデータを取り込むことができる。   In general, in an SPI interface receiver, data is input at the falling timing of the clock CLK, and the data is taken into an internal circuit at the rising timing of the clock CLK. Similarly, in this embodiment, DATA0 to DATA2 are input at the falling timing of the clock CLK in the states ST2 to ST4. Then, at the timings T31 to T33 when the clock CLK rises, the logic circuit 221 takes in DATA0 to DATA2 and processes the data. If the clock CLK is at a high level, the input buffers 3a to 3b operate, so that data can be accurately taken in at timings T31 to T33.

なお、データによっては入力データDATA_INのLowレベルが続く場合もあり、その場合、ESD保護素子31からVDD_IOに電圧の印可が停止する。しかし、図14と同様に、VDD_IOは、リーク電流による電圧低下のみのため、入力データDATA_INをロジック回路221へ正確に伝搬できる。   Depending on the data, the low level of the input data DATA_IN may continue. In this case, voltage application from the ESD protection element 31 to VDD_IO stops. However, as in FIG. 14, VDD_IO can accurately propagate the input data DATA_IN to the logic circuit 221 because only the voltage drop due to the leakage current occurs.

以上のように、本実施の形態では、実施の形態1、2の原理を半導体装置間の通信インタフェースにも応用した。通信インタフェースにおいても、VDD_CORのみ供給し、入力信号によりESD保護経由でVDD_IOを供給することで信号の入力を可能とした。本実施の形態では、電源は実装基板上からVDD_COREとGNDのみの接続で動作するため、実装基板パタンの配線面積縮小やパッケージの小ピン化を図ることができる。   As described above, in the present embodiment, the principles of the first and second embodiments are applied to the communication interface between semiconductor devices. Also in the communication interface, only VDD_COR is supplied, and VDD_IO is supplied via ESD protection by an input signal, thereby enabling signal input. In this embodiment, since the power supply operates by connecting only VDD_CORE and GND from the mounting substrate, it is possible to reduce the wiring area of the mounting substrate pattern and to reduce the package pins.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で 種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

1 半導体集積回路
2 ボンディングパッド
2a GND用パッド
2b VDD_CORE用パッド
2c VDD_IO用パッド
2d CLK用パッド
2e D_IN用パッド
2f D_OUT用パッド
3 入出力バッファ
3a〜3c 入力バッファ
3d 出力バッファ
4 VDD_IO配線
5 VDD_CORE配線
6 GND配線
7 ロジック回路
10 半導体チップ
11 半導体装置
21 プロービング領域
21a プロービング傷
21b 凹部
21c 凸部
22 ボンディング領域
30 ノード(入力端子)
31、32 ESD保護素子
33 バッファ回路
34、35 インバータ回路
34N、35N NMOSトランジスタ
34P、35P PMOSトランジスタ
100 半導体ウェハ
101 半導体チップ領域
110 プローブカード
111 プローブ
120 半導体テスタ
130 外部端子
131 ボンディングワイヤ
131a 圧着ボール
200 表示システム
210 CPU
211 ロジック回路
212 LVDS入出力回路
213 SPI入出力回路
214 レギュレータ回路
215 電源回路
220 表示コントローラ
221 ロジック回路
222、225 LVDS入出力回路
223 SPI入出力回路
224 レギュレータ回路
226a GND用外部端子
226b VDD_CORE用外部端子
226d CLK用外部端子
226e D_IN用外部端子
226f D_OUT用外部端子
230 表示パネル
241、243 LVDSインタフェース
242 SPIインタフェース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor integrated circuit 2 Bonding pad 2a GND pad 2b VDD_CORE pad 2c VDD_IO pad 2d CLK pad 2e D_IN pad 2f D_OUT pad 3 Input / output buffer 3a-3c Input buffer 3d Output buffer 4 VDD_IO wiring 5 VDD_CORE wiring 6 GND wiring 7 Logic circuit 10 Semiconductor chip 11 Semiconductor device 21 Probing area 21a Probing scratch 21b Recess 21c Projection 22 Bonding area 30 Node (input terminal)
31, 32 ESD protection element 33 Buffer circuit 34, 35 Inverter circuit 34N, 35N NMOS transistor 34P, 35P PMOS transistor 100 Semiconductor wafer 101 Semiconductor chip region 110 Probe card 111 Probe 120 Semiconductor tester 130 External terminal 131 Bonding wire 131a Crimp ball 200 Display System 210 CPU
211 Logic circuit 212 LVDS input / output circuit 213 SPI input / output circuit 214 Regulator circuit 215 Power supply circuit 220 Display controller 221 Logic circuit 222, 225 LVDS input / output circuit 223 SPI input / output circuit 224 Regulator circuit 226a GND external terminal 226b VDD_CORE external terminal 226d CLK external terminal 226e D_IN external terminal 226f D_OUT external terminal 230 Display panels 241, 243 LVDS interface 242 SPI interface

Claims (19)

静電気保護素子を有する入力バッファと、前記入力バッファに接続された内部回路とを備えた半導体集積回路のテスト方法であって、
前記内部回路をテスト動作させるためのテスト動作信号を前記入力バッファに入力し、
前記テスト動作信号を前記静電気保護素子経由で前記入力バッファの電源端子に供給し、
前記入力バッファの電源端子への供給に応じて、前記テスト動作信号に基づく信号を前記入力バッファから前記内部回路へ出力する、
半導体集積回路のテスト方法。
A test method for a semiconductor integrated circuit comprising an input buffer having an electrostatic protection element and an internal circuit connected to the input buffer,
A test operation signal for performing a test operation of the internal circuit is input to the input buffer,
Supplying the test operation signal to the power supply terminal of the input buffer via the electrostatic protection element;
In response to supply to the power supply terminal of the input buffer, a signal based on the test operation signal is output from the input buffer to the internal circuit.
A method for testing a semiconductor integrated circuit.
前記テスト動作信号は、前記内部回路の動作タイミングに関連するクロック信号と、前記内部回路の出力値に関連するテスト信号と、を含む、
請求項1に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The test operation signal includes a clock signal related to an operation timing of the internal circuit and a test signal related to an output value of the internal circuit.
The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 1.
前記クロック信号または前記テスト信号のいずれかが、前記入力バッファの電源端子に供給されることに応じて、前記入力バッファが動作する、
請求項2に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The input buffer operates in response to either the clock signal or the test signal being supplied to a power supply terminal of the input buffer.
The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 2.
前記クロック信号は、ネガティブ論理のリターンゼロ信号である、
請求項2または3に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The clock signal is a negative zero return zero signal.
4. The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 2 or 3.
前記クロック信号は、前記テスト信号のレベルが変化するタイミングで、ハイレベルとなる信号である、
請求項2乃至4のいずれか一項に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The clock signal is a signal that becomes a high level at a timing when the level of the test signal changes.
The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 2.
前記半導体集積回路は、前記内部回路に接続された出力バッファを有し、
前記テスト動作信号を前記静電気保護素子経由で前記出力バッファの電源端子に供給し、
前記出力バッファの電源端子への供給に応じて、前記内部回路の出力信号に基づく信号を出力し、
前記テスト動作信号がハイレベルのタイミングで、前記出力バッファの出力値を判定する、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The semiconductor integrated circuit has an output buffer connected to the internal circuit,
Supplying the test operation signal to the power supply terminal of the output buffer via the electrostatic protection element;
In response to supply to the power supply terminal of the output buffer, a signal based on the output signal of the internal circuit is output,
Determining the output value of the output buffer at a timing when the test operation signal is at a high level;
6. A method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 1.
前記半導体集積回路は、前記内部回路に接続された出力バッファを有し、
前記テスト動作信号を前記静電気保護素子経由で前記出力バッファの電源端子に供給し、
前記出力バッファの電源端子への供給に応じて、前記内部回路の出力信号に基づく信号を出力し、
前記クロック信号がハイレベルのタイミングで、前記出力バッファの出力値を判定する、
請求項2乃至5のいずれか一項に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The semiconductor integrated circuit has an output buffer connected to the internal circuit,
Supplying the test operation signal to the power supply terminal of the output buffer via the electrostatic protection element;
In response to supply to the power supply terminal of the output buffer, a signal based on the output signal of the internal circuit is output,
Determining the output value of the output buffer at a timing when the clock signal is at a high level;
6. The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 2.
前記半導体集積回路は、入出力用電源ラインと内部回路用電源ラインとを有し、
前記テスト動作信号は、前記入出力用電源ラインを介して前記入力バッファの電源端子に供給される、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The semiconductor integrated circuit has an input / output power line and an internal circuit power line,
The test operation signal is supplied to the power supply terminal of the input buffer via the input / output power supply line.
The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 1.
前記静電気保護素子は、前記入力バッファの入力端子と前記入出力用電源ラインとの間に接続されたダイオードである、
請求項8に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The electrostatic protection element is a diode connected between an input terminal of the input buffer and the input / output power line;
The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 8.
前記入力バッファは、前記入出力用電源ラインと前記内部回路用電源ラインとに接続されたレベルシフタを有する、
請求項8または9に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The input buffer includes a level shifter connected to the input / output power line and the internal circuit power line.
10. The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 8 or 9.
前記レベルシフタは、前記入出力用電源ラインから電源が供給される第1のインバータ回路と、前記内部回路用電源ラインから電源が供給される第2のインバータ回路と、を有する、
請求項10に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The level shifter includes a first inverter circuit to which power is supplied from the input / output power line, and a second inverter circuit to which power is supplied from the internal circuit power line.
The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 10.
前記半導体集積回路は、入出力用電源ラインと内部回路用電源ラインとを有し、
前記出力バッファは、前記入出力用電源ラインと前記内部回路用電源ラインとに接続されたレベルシフタを有する、
請求項6または7に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The semiconductor integrated circuit has an input / output power line and an internal circuit power line,
The output buffer includes a level shifter connected to the input / output power line and the internal circuit power line.
The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 6.
前記レベルシフタは、前記入出力用電源ラインから電源が供給される第1のインバータ回路と、前記内部回路用電源ラインから電源が供給される第2のインバータ回路と、を有する、
請求項12に記載の半導体集積回路のテスト方法。
The level shifter includes a first inverter circuit to which power is supplied from the input / output power line, and a second inverter circuit to which power is supplied from the internal circuit power line.
The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 12.
バッファ回路と、前記バッファ回路の入力端子及び電源端子の間に接続された静電気保護素子とを有する半導体集積回路のテスト方法であって、
前記半導体集積回路をテスト動作させるためのテスト動作信号を前記バッファ回路の入力端子に入力し、
前記静電気保護素子経由で前記バッファ回路の電源端子に供給される前記テスト動作信号の電圧に応じて、前記バッファ回路を動作させる、
半導体集積回路のテスト方法。
A test method for a semiconductor integrated circuit comprising: a buffer circuit; and an electrostatic protection element connected between an input terminal and a power supply terminal of the buffer circuit,
A test operation signal for causing the semiconductor integrated circuit to perform a test operation is input to an input terminal of the buffer circuit,
Operating the buffer circuit according to the voltage of the test operation signal supplied to the power supply terminal of the buffer circuit via the electrostatic protection element;
A method for testing a semiconductor integrated circuit.
入出力用電源パッド、内部回路用電源パッド、信号入力用パッド及び信号出力用パッドを有する半導体集積回路を半導体ウェハ上に形成し、
前記入出力用電源パッドにプローブを非接触として、前記内部回路用電源パッド、前記信号入力用パッド及び前記信号出力用パッドのそれぞれにプローブを接触させ、
前記内部回路用電源パッドを介して電源を供給し、
前記信号入力用パッドを介して、前記半導体集積回路の内部回路をテスト動作させるためのテスト動作信号を入力し、
前記半導体集積回路は、前記信号入力用パッドから静電気保護素子経由で入出力バッファの電源端子に前記テスト動作信号を供給し、
前記信号出力用パッドを介して、前記テスト動作信号に応じた前記内部回路のテスト結果信号を出力し、
前記出力されたテスト結果信号を期待値と比較して、前記半導体集積回路の良品/不良品を判定し、
良品と判定された前記半導体集積回路を半導体装置にパッケージングし、
前記パッケージングされた半導体装置に対しパッケージテストを行う、
半導体装置の製造方法。
A semiconductor integrated circuit having an input / output power pad, an internal circuit power pad, a signal input pad and a signal output pad is formed on a semiconductor wafer;
Non-contacting the probe to the input / output power pad, contacting the probe to each of the internal circuit power pad, the signal input pad and the signal output pad,
Supply power through the internal circuit power pad,
A test operation signal for performing a test operation of the internal circuit of the semiconductor integrated circuit is input via the signal input pad,
The semiconductor integrated circuit supplies the test operation signal from the signal input pad to a power supply terminal of an input / output buffer via an electrostatic protection element,
Via the signal output pad, output a test result signal of the internal circuit according to the test operation signal,
Comparing the output test result signal with an expected value to determine whether the semiconductor integrated circuit is good or defective,
Packaging the semiconductor integrated circuit determined to be non-defective into a semiconductor device;
A package test is performed on the packaged semiconductor device.
A method for manufacturing a semiconductor device.
前記パッケージングでは、入出力用電源パッド、内部回路用電源パッド、信号入力用パッド及び信号出力用パッドのそれぞれに、前記半導体装置の外部端子と接続するボンディングワイヤをボンディングする、
請求項15に記載の半導体装置の製造方法。
In the packaging, bonding wires for connecting to external terminals of the semiconductor device are bonded to the input / output power pads, the internal circuit power pads, the signal input pads, and the signal output pads,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 15.
前記内部回路用電源パッド、前記信号入力用パッド及び前記信号出力用パッドでは、前記プローブとの接触により形成されたプロービング傷を外した領域に、前記ボンディングワイヤをボンディングし、
前記プロービング傷を有さない前記入出力用電源パッドでは、任意の領域に、前記ボンディングワイヤをボンディングする、
請求項16に記載の半導体装置の製造方法。
In the internal circuit power supply pad, the signal input pad, and the signal output pad, the bonding wire is bonded to a region where the probing scratch formed by contact with the probe is removed,
In the input / output power supply pad that does not have the probing scratch, the bonding wire is bonded to an arbitrary region.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 16.
前記半導体集積回路の良品/不良品を判定は、前記半導体集積回路の機能動作をテストする機能テストである、
請求項16または17に記載の半導体装置の製造方法。
Determining whether the semiconductor integrated circuit is non-defective or defective is a function test for testing the functional operation of the semiconductor integrated circuit.
18. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 16 or 17.
前記パッケージテストでは、前記半導体集積回路のDC特性をテストするDCテストを行う、
請求項16乃至18のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
In the package test, a DC test for testing a DC characteristic of the semiconductor integrated circuit is performed.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 16.
JP2012084567A 2012-04-03 2012-04-03 Method of testing semiconductor integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device Pending JP2013213753A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012084567A JP2013213753A (en) 2012-04-03 2012-04-03 Method of testing semiconductor integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012084567A JP2013213753A (en) 2012-04-03 2012-04-03 Method of testing semiconductor integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013213753A true JP2013213753A (en) 2013-10-17

Family

ID=49587170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012084567A Pending JP2013213753A (en) 2012-04-03 2012-04-03 Method of testing semiconductor integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013213753A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111146195A (en) * 2018-11-05 2020-05-12 三星电子株式会社 Semiconductor device, method of testing the same, and method of manufacturing the same
CN112447261A (en) * 2019-09-03 2021-03-05 美光科技公司 Method and apparatus to detect test probe contact at external terminals

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111146195A (en) * 2018-11-05 2020-05-12 三星电子株式会社 Semiconductor device, method of testing the same, and method of manufacturing the same
CN112447261A (en) * 2019-09-03 2021-03-05 美光科技公司 Method and apparatus to detect test probe contact at external terminals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100466984B1 (en) Integrated circuit chip having test element group circuit and method of test the same
US7843206B2 (en) Semiconductor integrated circuit and method for inspecting same
KR100794313B1 (en) Semiconductor memory device having bump pads and test method thereof
JP2006292637A (en) Semiconductor integrated circuit, system-in-package type semiconductor device, and method of inspecting connection condition between semiconductor integrated circuits
US8779790B2 (en) Probing structure for evaluation of slow slew-rate square wave signals in low power circuits
US20140266291A1 (en) Method, device and system for automatic detection of defects in tsv vias
US8704541B2 (en) Test method of driving apparatus and circuit testing interface thereof
US7944223B2 (en) Burn-in testing system
US6714031B2 (en) Semiconductor device for wafer examination
TWI569022B (en) Test system
TW200416957A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2013213753A (en) Method of testing semiconductor integrated circuit and method of manufacturing semiconductor device
US7679394B2 (en) Power supply noise resistance testing circuit and power supply noise resistance testing method
JP2016032043A (en) Semiconductor device, semiconductor wafer, and method for evaluating semiconductor device
JPH0749368A (en) Semiconductor integrated circuit
US20230005799A1 (en) Memory device including circuitry under bond pads
JP2005283432A (en) Semiconductor wafer and manufacturing method of semiconductor device using semiconductor wafer
JP4197678B2 (en) Semiconductor device
JP2018032981A (en) Semiconductor integrated circuit
WO2016038709A1 (en) Semiconductor integrated circuit device and semiconductor integrated circuit device manufacturing method
JP5187740B2 (en) Semiconductor device provided with connection detection circuit
KR20110012420A (en) Semiconductor integrated circuit
JP2012163466A (en) Semiconductor device
JP2002033436A (en) Semiconductor device
JP2002231776A (en) Semiconductor wafer and its testing method