JP2017041495A - Semiconductor inspection circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体検査回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor inspection circuit.
半導体ウエハに多数の半導体チップを形成した状態で、ウエハバーンイン試験などの電圧印加試験を実施し、さらに各半導体チップの特性検査を行う工程がある。通常、この工程ではウエハバーンイン試験を実施した後に特性検査を順次行うので、ウエハバーンイン工程と特性検査工程が分かれていることに加えて、ウエハバーンイン試験や特性検査でウエハの全面にプローブを接触させるため、多数のプローブを有する装置が高価であることや、ウエハ全面へのプローブの接触が難しい等の問題がある。 There is a process of performing a voltage application test such as a wafer burn-in test in a state where a large number of semiconductor chips are formed on a semiconductor wafer, and further performing a characteristic inspection of each semiconductor chip. Normally, in this process, the characteristic inspection is sequentially performed after the wafer burn-in test is performed. Therefore, in addition to the wafer burn-in process and the characteristic inspection process being separated, the probe is brought into contact with the entire surface of the wafer in the wafer burn-in test and characteristic inspection. Therefore, there are problems that an apparatus having a large number of probes is expensive and that it is difficult to contact the probes to the entire wafer surface.
このため、ウェハ全面にプローブを立てない方法として、2個の半導体チップにプローブを立てる方式のものがある。この方法では、一方の半導体チップに対して特性検査を実施し、後で検査する他方の半導体チップに対してウエハバーンイン試験を実施する方法である。しかしながら、この方法では、2個の半導体チップを対象として、特性検査工程とウエハバーンイン試験とを同時に実施することが可能であるが、ウエハバーンイン試験の時間は特性検査工程を実施している期間と同じであるため短時間となる。 For this reason, there is a method in which probes are set up on two semiconductor chips as a method of not setting up probes on the entire wafer surface. In this method, a characteristic inspection is performed on one semiconductor chip, and a wafer burn-in test is performed on the other semiconductor chip to be inspected later. However, in this method, it is possible to simultaneously perform the characteristic inspection process and the wafer burn-in test on two semiconductor chips, but the time of the wafer burn-in test is equal to the period during which the characteristic inspection process is performed. Because it is the same, it takes a short time.
これに対して、電源や信号端子を一律に取り出すことにより、ウエハバーンイン試験もしくは特性調整をウェハ全面で同時に行うことができるようにした方法が考えられているが、この場合にはウエハバーンイン試験中に個別に特性調整を行い、ウエハバーンイン試験の終了後にウエハを取り出した状態で別途プロービングにより検査工程を実施している。 On the other hand, a method has been considered in which the wafer burn-in test or characteristic adjustment can be performed simultaneously on the entire wafer surface by uniformly taking out the power supply and signal terminals. The characteristics are individually adjusted, and after the wafer burn-in test, the inspection process is separately performed by probing with the wafer taken out.
このため、ウェハ全面でプローブを接触させることで、プロービングのための構成についての作製費用が高くなり、しかもプローブの接触のための調整や仕様が厳しいという問題がある。また、特性調整ではウエハバーンイン試験と同じ高電圧が印加された状態であるから、特性調整の条件が通常の使用形態と異なる条件となる。さらには、ウエハバーンイン試験では全てのプローブを接触させた状態での長い印加時間が必要となるという問題がある。 For this reason, when the probe is brought into contact with the entire surface of the wafer, there is a problem that the manufacturing cost for the configuration for probing is increased, and the adjustment and specifications for contacting the probe are severe. In the characteristic adjustment, the same high voltage as in the wafer burn-in test is applied, and therefore the characteristic adjustment condition is different from the normal usage pattern. Furthermore, the wafer burn-in test has a problem that a long application time is required with all the probes in contact with each other.
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、特性検査と同等のプローブの本数で、個別の半導体チップに対して特性検査を実施しながら、全ての半導体チップに対して電圧印加試験を同時に実施することができ、電圧印加試験を実施している状態でウェハ全面の特性検査を行えるようにした半導体検査回路を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to perform the characteristic inspection on individual semiconductor chips with the same number of probes as the characteristic inspection, and to all the semiconductor chips. It is an object of the present invention to provide a semiconductor inspection circuit capable of performing a voltage application test at the same time and performing a characteristic inspection on the entire surface of the wafer while the voltage application test is being performed.
請求項1に記載の半導体検査回路は、ウエハに設けられた複数の半導体チップの回路を検査するものであって、前記複数の半導体チップに共通に設けられた検査電源を供給するための第1電源線および第2電源線と、前記複数の半導体チップのそれぞれに対応して設けられ、前記第1電源線および前記第2電源線のそれぞれに前記検査電源を与えるための第1電源パッドおよび第2電源パッドと、前記第1電源線から前記複数の半導体チップのそれぞれの回路の第1給電端子との間に設けられ、常時オン状態の第1スイッチと、前記第2電源線から前記複数の半導体チップのそれぞれの回路の第2給電端子との間に設けられ、常時オン状態の第2スイッチと、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのそれぞれに対応して設けられたオフ動作させるための電圧印加用の第1スイッチパッドおよび第2スイッチパッドとを備えている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor inspection circuit for inspecting a circuit of a plurality of semiconductor chips provided on a wafer, and a first inspection power supply for supplying inspection power provided in common to the plurality of semiconductor chips. A first power supply pad and a second power supply line provided corresponding to each of the plurality of semiconductor chips and a first power supply pad for supplying the inspection power to each of the first power supply line and the second power supply line Two power supply pads and a first switch that is always on from the first power supply line to the first power supply terminal of each circuit of the plurality of semiconductor chips, and the plurality of power supplies from the second power supply line. A second switch that is provided between the second power supply terminal of each circuit of the semiconductor chip and is always on, and an off-motion that is provided corresponding to each of the first switch and the second switch. The first voltage application for which and a switch pad and a second switch pad.
上記構成を採用することにより、ウエハに設けられた複数の半導体チップの検査を実施する際に、プローブなどの検査装置により、1個の半導体チップに対応する第1電源パッドおよび第2電源パッドの間に検査電源を印加し、第1スイッチパッドおよび第2スイッチパッドに電圧を印加することで第1スイッチおよび第2スイッチをオフ動作させる。これにより、第1電源線および第2電源線の間には検査電源が与えられることから、検査対象の半導体チップを除いた残りの半導体チップに対して第1電源パッドおよび第2電源パッドからそれぞれ第1スイッチ、第2スイッチを介して検査電源が印加される。これにより、検査電源が印加されることで電圧印加試験が実施可能である。 By adopting the above configuration, when inspecting a plurality of semiconductor chips provided on a wafer, an inspection device such as a probe uses a first power pad and a second power pad corresponding to one semiconductor chip. A test power supply is applied between them, and a voltage is applied to the first switch pad and the second switch pad to turn off the first switch and the second switch. As a result, since inspection power is supplied between the first power supply line and the second power supply line, the remaining power from the first power supply pad and the second power supply pad to each of the remaining semiconductor chips excluding the semiconductor chip to be inspected. Inspection power is applied via the first switch and the second switch. Thus, a voltage application test can be performed by applying the inspection power supply.
また、検査対象の半導体チップにおいては、第1スイッチおよび第2スイッチがオフすることから検査電源は与えられない状態となる。これにより、他のプローブなどで対象とする半導体チップの検査用パッドに対して必要な特性の検査を独立して実施することができる。以下、ウエハに設けられた他の半導体チップに対応して検査手段を順次移動させることで、複数の半導体チップの特性検査を順次実施しながら個別に行うことができ、他の全ての半導体チップについては電圧印加試験を継続することができる。 Further, in the semiconductor chip to be inspected, the inspection switch is not supplied because the first switch and the second switch are turned off. This makes it possible to independently perform necessary characteristic inspections on the inspection pads of the target semiconductor chip using other probes or the like. Hereinafter, by sequentially moving the inspection means corresponding to the other semiconductor chips provided on the wafer, it is possible to individually perform the characteristic inspection of a plurality of semiconductor chips, and for all other semiconductor chips Can continue the voltage application test.
この結果、1個の半導体チップの特性検査を実施するための本数のプローブを備えた検査装置を用いることで、ウエハ全体に形成された複数の半導体チップの電圧印加試験を行いながら、個別の半導体チップの特性検査を実施することができる。また、特性検査を高温雰囲気中で実施することで、電圧印加試験を加速させるウエハバーンイン試験を実施することができる。 As a result, by using an inspection apparatus having a number of probes for performing characteristic inspection of one semiconductor chip, individual semiconductors can be tested while performing voltage application tests on a plurality of semiconductor chips formed on the entire wafer. Chip characteristic inspection can be performed. Further, by performing the characteristic inspection in a high temperature atmosphere, a wafer burn-in test that accelerates the voltage application test can be performed.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。ウエハ全体の平面図を示す図2において、シリコン基板などを用いたウエハ1は、例えば円板状をなすもので、一般的にはこの状態で半導体チップの製造工程において取り扱われる。ウエハ1は、各種の半導体製造工程を経て半導体素子や配線パターンなどを作りこまれた複数の半導体チップ2が多数形成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 2 showing a plan view of the entire wafer, a
半導体チップ2は、後工程で個別に切り離すことで独立した半導体装置として形成され、樹脂パッケージなどに封入されるものである。図2では、複数の半導体チップ2が、隣接するもの同士が広い隙間を設けて配置された状態に示しているが、実際には、狭い隙間のスクライブ領域を隔てて隣接し、マトリクス状に配置されている。
The
ウエハ1の半導体チップ2が配置されている周囲のスクライブ領域には、ウエハ状態で各半導体チップ2の特性検査や、電圧印加試験を行うための半導体検査回路3が設けられている。半導体検査回路3には、複数の半導体チップ2の全ての側部に沿うように配置されたウエハバーンイン用の第1電源線としての電源ライン4と、第2電源線としてのグランドライン5が設けられている。また、各半導体チップ2には、その外周部のスクライブ領域に後述する電圧印加試験であるウエハバーンイン試験を行う際に用いる検査用のパッドおよびスイッチなどが配置され検査回路が構成されている。
In a scribe region around the
図1は、半導体チップ2毎に設けられる検査回路の構成を示している。図1中、半導体チップ2を挟んだ上下のスクライブ領域に電源ライン4およびグランドライン5が配置されている。電源ライン4には、各半導体チップ2に対応する位置毎に第1電源パッドとしての電源パッド6が形成されている。グランドライン5には、各半導体チップ2に対応する位置毎に第2電源パッドとしてのグランドパッド7が形成されている。
FIG. 1 shows a configuration of an inspection circuit provided for each
各半導体チップ2には、検査用のプローブを接触するための検査パッド2a、2b、2cなど複数の検査パッドが配置形成されている。検査パッド2a、2bは、第1および第2給電端子であり、検査電源であるバーンイン電圧Vbiあるいは検査信号などを供給するためのパッドとして設けられている。電源ライン4と半導体チップ2の検査パッド2aとの間には、第1スイッチとしての第1アナログスイッチ8が配線パターンにより接続されている。グランドライン5と半導体チップ2の検査パッド2bとの間には、第2スイッチとしての第2アナログスイッチ9が配線パターンにより接続されている。
Each
第1および第2アナログスイッチ8、9の第1ゲートである正のゲート端子は、共に第1スイッチパッド10および第1抵抗11を直列に介して電源ライン4に配線パターンにより接続されている。また、第1および第2アナログスイッチ8、9の第2ゲートである負のゲート端子は、共に第2スイッチパッド12および第2抵抗13を直列に介してグランドライン5に配線パターンにより接続されている。
The positive gate terminals which are the first gates of the first and second
第1アナログスイッチ8および第2アナログスイッチ9は、いずれも正のゲート端子は電源ライン4に接続され、負のゲート端子はグランドライン5に接続されている。したがって、第1および第2アナログスイッチ8、9は、電源ライン4に正の電圧が印加され、グランドライン5がグランドに設定された状態では、共に常時オン状態となる。これにより、第1スイッチパッド10、第2スイッチパッド12にオフ動作用の電圧が与えられていない状態では、半導体チップ2の検査パッド2aには電源ライン4の電圧が印加され、検査パッド2bにはグランドライン5の電圧が印加される。
In each of the first
また、上記した電源パッド6、グランドパッド7、第1スイッチパッド10、第2スイッチパッド12、検査パッド2a、検査パッド2b、検査パッド2cは、互いの位置関係が半導体チップ2に対して同じとなるように配置されている。したがって、半導体チップ2毎に繰り返して設けられたものとなるように配置されている。
The
各半導体チップ2を検査する際には、例えば7本のウエハ検査用のプローブA〜Gを対応するパッドに電気的に接触させる。この場合、プローブAは第1スイッチパッド10、プローブBは第2スイッチパッド12、プローブCは電源パッド6、プローブDはグランドパッド7に接触させ、プローブEは半導体チップ2の検査パッド2a、プローブFは半導体チップ2の検査パッド2b、プローブGは半導体チップ2の検査パッド2cに電気的に接触させる。
When inspecting each
プローブC、Dは電源ライン4、グランドライン5の間にバーンイン電圧を印加するためのものである。プローブA、Bは、対象となる半導体チップ2へのバーンイン電圧をカットするためのオフ電圧を印加するためのものである。プローブE〜Gは、対象となる半導体チップ2の検査を実施するためのものである。
The probes C and D are for applying a burn-in voltage between the
なお、上記構成のウエハ1に形成された複数の半導体チップ2は、ウエハ状態での作りこみが終了すると、後述するウエハバーンイン試験や特性検査の工程を経た後、半導体製造工程においてスクライブ領域でスクライブすることで分離される。したがって、検査回路3としてスクライブ領域に形成された素子や配線パターンなどは切断あるいは消失することでそれらの機能も無効化される。
The plurality of
次に、上記構成のウエハ1に対して上記したプローブA〜Gを接触させて電圧印加試験としてのウエハバーンイン試験および特性検査を実施する場合について、図3も参照して説明する。
Next, a case where the above-described probes A to G are brought into contact with the
検査装置は、ウエハバーンイン試験を実施可能な構成とされ、ウエハ1をウエハステージに装着すると、ウエハステージは所定温度に加熱された状態に制御される。あるいはウエハステージの雰囲気が高温雰囲気に設定される。この状態で、ウエハ1内の対象とする半導体チップ2に対して検査を実施しながら、残りの複数の半導体チップ2に対してバーンイン電圧を印加してウエハバーンイン試験を実施する。
The inspection apparatus is configured to perform a wafer burn-in test. When the
まず、時刻t1でプローブA〜Gを下降させて(UP→DOWN)、上記したように各プローブA〜Gをそれぞれ第1スイッチパッド10、第2スイッチパッド12、電源パッド6、グランドパッド7、検査パッド2a、検査パッド2b、検査パッド2cに接触させる。これにより、プローブC、Dにより与えられるバーンイン電圧Vbiが電源ライン4とグランドライン5との間に印加され、第1期間(t1〜t6)が開始する。
First, at time t1, the probes A to G are lowered (UP → DOWN), and as described above, the probes A to G are moved to the
また、電源ライン4およびグランドライン5は複数の半導体チップ2に共通に接続するように設けられている。このとき、プローブA、Bが接触されていない各半導体チップ2においては、正負のゲート端子に与えられる電圧によりアナログスイッチ8、9がオン状態に保持されるので、アナログスイッチ8、9を介して半導体チップ2の検査パッド2a、2b間にバーンイン電圧Vbiが印加される。
The
一方、プローブA〜Gを接触させた対象となる半導体チップ2は、時刻t1で全プローブを接触させた時点では、プローブAはバーンイン電圧Vbi、プローブBはグランド電圧を印加している。この後、時刻t2でプローブAはグランド電位に設定され、プローブBはバーンイン電圧Vbiに設定される。これにより、アナログスイッチ8、9は共にオフし、プローブE、Gを接触させている検査パッド2a、2bは、電圧の印加がなくなった状態になり第2期間(t2〜t5)が開始する。
On the other hand, in the
この状態では、プローブA〜Gを接触させた半導体チップ2だけが検査パッド2a、2b間にバーンイン電圧Vbiが与えられない状態つまり、独立して特性検査が可能な状態となり、他の残りの半導体チップ2は検査パッド2a、2b間にバーンイン電圧Vbiが与えられた状態となり、ウエハバーンイン試験が実施された状態となる。
In this state, only the
時刻t3になると、第3期間(t3〜t4)となり、プローブE〜Gにより半導体チップ2の特性検査が実施される。各プローブE〜Gから検査用の信号を半導体チップ2の検査パッド2a〜2cに適宜与えると共に、そのとき検査パッド2a〜2cなどに現れる応答信号をプローブE〜Gなどにより検出して特性の検査を行う。なお、ここでは3本のプローブE〜Gによる特性検査を行う場合を示しているが、半導体チップ2の検査パッドの個数に応じて、2本あるいは4本以上のプローブを接触させて特性検査を行うこともできる。
At time t3, the third period (t3 to t4) is reached, and the characteristic inspection of the
時刻t4で特性検査が終了すると(第3期間終了)、この後、時刻t5でプローブAの電圧をグランドレベルからバーンイン電圧Vbiに切り替え設定し、プローブBの電圧をバーンイン電圧Vbiからグランドレベルに切り替え設定する。これにより、アナログスイッチ8、9は、オフ期間が終了して導通状態に戻る(第2期間終了)。続いて、時刻t6でプローブA〜Gを上昇させて各パッドとの接触状態を解除する(DOWN→UP)。これにより、電源ライン5およびグランドライン6の間へのバーンイン電圧Vbiが無くなり、ウエハ1のすべての半導体チップ2はバーンイン電圧Vbiが解除された状態となる(第1期間終了)。
When the characteristic inspection is completed at time t4 (end of the third period), the voltage of probe A is switched from ground level to burn-in voltage Vbi at time t5, and the voltage of probe B is switched from burn-in voltage Vbi to ground level. Set. As a result, the analog switches 8 and 9 return to the conductive state after the off period ends (second period ends). Subsequently, at time t6, the probes A to G are raised to release the contact state with each pad (DOWN → UP). As a result, the burn-in voltage Vbi between the
続いて、プローブA〜Gを上昇させた状態で、隣接する半導体チップ2の各パッドの対応する位置に移動させる。あるいは、ウエハステージを移動させる。移動が完了すると(時刻t7)、再び上記した第1期間からの動作を繰り返し実施する。
Subsequently, in a state where the probes A to G are raised, the probes A to G are moved to corresponding positions of the pads of the
以下、同様にしてウエハ1上の全ての半導体チップ2もしくは検査対象となる半導体チップ2について上記した特性検査が終了するまで、上記の動作を繰り返し実施する。これにより、プローブA〜Gを接触させて特性検査を行う半導体チップ2を除いた他の半導体チップ2は、プローブA〜Gを下降させている期間中、バーンイン電圧Vbiが印加された状態となり、断続的ではあるが、ウエハバーンイン試験を実施しながら半導体チップ2の特性検査を実施することができる。
Thereafter, the above operation is repeated until all the
このように上記実施形態では、ウエハ1に検査回路3を設け、電源ライン4およびグランドライン5に、それぞれの半導体チップ2に対応して電源パッド6、グランドパッド7を設けると共に、第1アナログスイッチ8、第2アナログスイッチ9を設けて、対象とする半導体チップ2だけバーンイン電圧Vbiが印加されない構成とした。また、この状態でプローブE〜Gにより半導体チップ2の特性検査を実施するようにした。この結果、1個の半導体チップ2について特性検査を実施するための少ない本数のプローブを用いる構成としながら、他の全ての半導体チップ2を同時にウエハバーンイン試験を実施することができる。
As described above, in the above embodiment, the
なお、上記実施形態では、ウエハ1を高温雰囲気に設定することで電圧を印加してウエハバーンイン試験を実施するようにしたが、通常の温度状態において電圧を印加する電圧印加試験として利用することもできる。
In the above embodiment, the wafer burn-in test is performed by applying a voltage by setting the
(第2実施形態)
図4は第2実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、第1実施形態で示した半導体チップ2に代えて、ウエハ1に複数の半導体チップ20を設ける構成としている。検査回路3の構成要素としては同等である。半導体チップ20は、第1アナログスイッチ8、第2アナログスイッチ9および第1スイッチパッド10、第2スイッチパッド12も一体に備えた構成である。
したがって、このような構成によっても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows the second embodiment. Hereinafter, parts different from the first embodiment will be described. In this embodiment, instead of the
Accordingly, even with such a configuration, it is possible to obtain the same operational effects as those of the first embodiment.
(第3実施形態)
図5は第3実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、第1実施形態で示した半導体チップ2に代えて、ウエハ1に複数の半導体チップ21を設ける構成としている。検査回路3の構成要素としては同等である。半導体チップ21は、第1アナログスイッチ8、第2アナログスイッチ9および第1スイッチパッド10、第2スイッチパッド12に加えて第1抵抗11、第2抵抗13も一体に備えた構成である。
したがって、このような構成によっても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a third embodiment, and the following description will be focused on differences from the first embodiment. In this embodiment, instead of the
Accordingly, even with such a configuration, it is possible to obtain the same operational effects as those of the first embodiment.
(第4実施形態)
図6〜図8は第4実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、電源ライン4とグランドライン5とを近接して並べる構成としている。このため、半導体チップ2を挟んで上下に分けて配置していた電源ライン4およびグランドライン5を、例えば、図6に示すように、半導体チップ2の上側に並べて配置している。電源ライン4とグランドライン5を近接させることで、配線間に分布する容量が大きくなることを利用している。この実施形態では、配線間に分布する容量を、各半導体チップ2に対応して電源ライン4とグランドライン5との間に等価的に形成された配線間容量Cxとして示している。
(Fourth embodiment)
FIGS. 6-8 shows 4th Embodiment, and demonstrates a different part from 1st Embodiment below. In this embodiment, the
上記のように電源ライン4およびグランドライン5を配置することで、プローブCおよびDにより電源パッド6およびグランドパッド7の間にバーンイン電圧Vbiが印加されると、バーンイン電圧Vbiが印加されている期間中に配線間容量Cxに電荷が充電された状態となる。この結果、第1期間が終了してプローブC、Dが電源パッド6、グランドパッド7から離れたときに、配線間容量Cxの電荷により電源ライン4の電位が保持され、電荷の放電に伴って徐々に低下することになる。
By arranging the
図7は、上記のような電気的構成について、具体的なウエハ1の構成を示している。この図7では2つの例を示している。第1の例を図7(a)、(b)に示し、第2の例を図7(c)、(d)に示す。図7(a)、(c)は、ウエハ1のスクライブ領域において電源ライン4およびグランドライン5が配置された部分の上面図を模式的に示している。また、図7(b)、(d)は、図7(a)、(c)のそれぞれにおいて、破線X−Xで示す部分の縦断面を模式的に示している。
FIG. 7 shows a specific configuration of the
これら図7(a)〜(d)において、ウエハ1は、シリコン基板などの半導体基板31に絶縁膜32を介して半導体層33が設けられた構成のもので、いわゆるSOI(silicon on insulator)とよばれる絶縁基板である。半導体層33の上面には例えば3層の層間絶縁膜34〜36などが積層されている。これらは、絶縁膜として機能させるものや、層間配線を形成するためのものである。
7A to 7D, the
例えば、図7(a)、(b)に示す第1の例では、層間絶縁膜36に導体をパターニングすることで電源ライン4およびグランドライン5が近接して配置されている。これにより、両者の間に配線間容量Cxが形成される。また、図7(c)、(d)に示す第2の例では、層間絶縁膜35に導体をパターニングしたグランドライン5が形成され、その上部に層間絶縁膜36内の同じ位置に導体をパターニングした電源ライン4が形成されている。これにより、両者の間に配線間容量Cxが形成される。
For example, in the first example shown in FIGS. 7A and 7B, the
次に、上記構成の作用について図8を参照して説明する。初回の特性検査を実施するまでは第1実施形態と同様である。そして、特性検査の第1期間では、電源ライン4とグランドライン5との間の配線間容量Cxは充電により電荷が蓄積されている。この結果、第1期間が終了した時刻t6からプローブを別の半導体チップ2に移動させる間(t6からt7の期間)は、配線間容量Cxの電圧が電荷の放電により低下していくことで、電源ライン4の電圧はすぐにグランドレベルに低下するのではなく、徐々に低下していく(図8(f)参照)。
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIG. The process is the same as in the first embodiment until the first characteristic inspection is performed. In the first period of the characteristic inspection, the inter-wiring capacitance Cx between the
そして、時刻t7になると、再びプローブA〜Gが下降することで、電源パッド6およびグランドパッド7にバーンイン電圧Vbiが印加されるので、電源ライン4の電圧は少し低下した状態からバーンイン電圧Vbiに復帰する。この結果、プローブA〜Gが接触された対象の半導体チップ2を除いた他の半導体チップ2は、検査パッド2a、2b間に継続的にバーンイン電圧Vbiあるいはその近傍の電圧が印加された状態を保持することができる。
At time t7, the probes A to G are lowered again, so that the burn-in voltage Vbi is applied to the
このような第4実施形態によれば、第1実施形態の作用効果に加えて、ウエハバーンイン試験の対象となる複数の半導体チップ2に対して電圧の低下を少なくして継続的にバーンイン電圧Vbiを印加しながら対象とする半導体チップ2の特性検査を実施することができる。
According to the fourth embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment, the burn-in voltage Vbi is continuously reduced by reducing the voltage drop for the plurality of
(第5実施形態)
図9および図10は第5実施形態を示すもので、以下、第4実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、電源ライン4の電圧を保持させるための構成として、ウエハ1の構造的な容量を用いている。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 and FIG. 10 show the fifth embodiment, and the following description will be focused on differences from the fourth embodiment. In this embodiment, the structural capacity of the
図10に示すように、層間絶縁膜36に導体をパターニングすることで電源ライン4およびグランドライン5は離間した状態で配置されている。図10(b)に示すように、半導体チップ2が形成されていないスクライブ領域において、電源ライン4は、例えば各半導体チップ2に近接した位置で半導体層33に接続するように、層間絶縁膜35、34を貫通するプラグ4aが設けられている。
As shown in FIG. 10, the
これにより、スクライブ領域の半導体層33は電源ライン4と同じ電圧になるので、絶縁膜32を挟んでグランド(SUB)に接続される半導体基板31との間で容量素子としての基板容量Cyが形成される。図9に示すように、半導体基板31との間に形成される基板容量Cyは、等価的に基板ラインSUBとの間に接続されたものとして示すことができる。
したがって、このような第5実施形態によっても、第4実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
As a result, the
Therefore, the fifth embodiment can provide the same effects as those of the fourth embodiment.
(第6実施形態)
図11は第6実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態においては、第1実施形態で設けていた第2アナログスイッチ9を省く構成としたところである。すなわち、図11に示しているように、各半導体チップ2の検査パッド2bにはグランドライン5から直接配線により接続される構成である。したがって、この実施形態では、全ての半導体チップ2は、検査パッド2bがグランドラインに接続され、グランド電位に保持された状態となる。
(Sixth embodiment)
FIG. 11 shows the sixth embodiment. Hereinafter, parts different from the first embodiment will be described. In this embodiment, the
上記構成においては、プローブを接触させた半導体チップ2については、バーンイン電圧Vbiが印加されない状態としてプローブE〜Gにより特性検査の実施をすることができる。これにより、検査回路の構成を少なくして占有面積を少なくすることができる。この場合、検査パッド2bの電位はグランドに固定されるので、特性検査として制約を受ける点がある。例えば、検査パッド2bをフローティングにすることや、他の電位に設定することはできないという制約である。換言すれば、そのような検査項目を含まない特性検査を実施する場合には、占有面積の省スペース化を図れる。
In the above configuration, the
(他の実施形態)
なお、本発明は、上述した一実施形態のみ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の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited only to one embodiment mentioned above, It can apply to various embodiment in the range which does not deviate from the summary, For example, it can deform | transform or expand as follows. .
第1、第2スイッチとして第1、第2アナログスイッチ8、9を用いる構成としたが、常時オン状態が保持でき、スイッチパッドにオフ信号を与えることでオフ状態に切り換えることができるものであれば良い。例えば、ディプレッション型のMOSFETなどを用いることで常時オン状態で、ゲートにオフ信号を与えることでオフさせることができる。 The first and second analog switches 8 and 9 are used as the first and second switches. However, the first and second analog switches 8 and 9 can always be kept on and can be switched to the off state by applying an off signal to the switch pad. It ’s fine. For example, by using a depletion type MOSFET or the like, it can be always turned on and can be turned off by applying an off signal to the gate.
第1電源線、第2電源線を電源ライン4、グランドライン5とした場合で示したが、両者の間で検査電圧を印加する構成であれば、第1電源線および第2電源線の電位は正負あるいはゼロを問わない。
The first power supply line and the second power supply line are shown as the
各半導体チップ2には、3個の検査パッド2a〜2cを設けて特性検査をするようにしたが、2個あるいは4個以上検査パッドを設ける構成の半導体チップを用いることもできる。この場合には、検査パッドの個数に合わせて対応するプローブを設けることで対応することができる。
Each
第4〜第6実施形態では、第1実施形態の半導体チップ2を用いる例で示したが、第2実施形態で示した半導体チップ20、あるいは第3実施形態で示した半導体チップ21を用いることもできる。
In the fourth to sixth embodiments, the example using the
第4実施形態、第5実施形態のように配線間容量Cx、基板容量Cy以外にも、配線パターンもしくはウエハ1の構造を利用して電源ライン4とグランドライン5との間に容量を持たせる構成ができれば同様の効果を得ることができる。
In addition to the inter-wiring capacitance Cx and the substrate capacitance Cy as in the fourth and fifth embodiments, a capacitance is provided between the
図面中、1はウエハ、2、20、21は半導体チップ、2aは検査パッド(第1給電端子)、2bは検査パッド(第2給電端子)、2cは検査パッド、3は検査回路、4は電源ライン(第1電源線)、5はグランドライン(第2電源線)、6は電源パッド(第1電源パッド)、7はグランドパッド(第2電源パッド)、8は第1アナログスイッチ(第1スイッチ)、9は第2アナログスイッチ(第2スイッチ)、10は第1スイッチパッド、11は第1抵抗、12は第2スイッチパッド、13は第2抵抗、A〜Gはプローブ、Cxは配線間容量(容量素子)、Cyは基板容量(容量素子)である。 In the drawings, 1 is a wafer, 2, 20 and 21 are semiconductor chips, 2a is a test pad (first power supply terminal), 2b is a test pad (second power supply terminal), 2c is a test pad, 3 is a test circuit, and 4 is a test circuit. Power line (first power line), 5 is a ground line (second power line), 6 is a power pad (first power pad), 7 is a ground pad (second power pad), and 8 is a first analog switch (second power line). 1 switch), 9 is a second analog switch (second switch), 10 is a first switch pad, 11 is a first resistor, 12 is a second switch pad, 13 is a second resistor, AG are probes, and Cx is Inter-wiring capacitance (capacitance element), Cy is a substrate capacitance (capacitance element).
Claims (7)
前記複数の半導体チップに共通に設けられた検査電源を供給するための第1電源線(4)および第2電源線(5)と、
前記複数の半導体チップのそれぞれに対応して設けられ、前記第1電源線および前記第2電源線のそれぞれに前記検査電源を与えるための第1電源パッド(6)および第2電源パッド(7)と、
前記第1電源線から前記複数の半導体チップのそれぞれの回路の第1給電端子(2a)との間に設けられ、常時オン状態の第1スイッチ(8)と、
前記第2電源線から前記複数の半導体チップのそれぞれの回路の第2給電端子(2b)との間に設けられ、常時オン状態の第2スイッチ(9)と、
前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのそれぞれに対応して設けられたオフ動作させるための電圧印加用の第1スイッチパッド(10)および第2スイッチパッド(12)と
を備えたことを特徴とする半導体検査回路。 Inspecting a circuit of a plurality of semiconductor chips (2, 20, 21) provided on the wafer (1),
A first power supply line (4) and a second power supply line (5) for supplying inspection power provided in common to the plurality of semiconductor chips;
A first power supply pad (6) and a second power supply pad (7) provided corresponding to each of the plurality of semiconductor chips and for supplying the inspection power to each of the first power supply line and the second power supply line. When,
A first switch (8) that is provided between the first power supply line and the first power supply terminal (2a) of each circuit of the plurality of semiconductor chips, and is always on;
A second switch (9) that is provided between the second power supply line and the second power supply terminal (2b) of each circuit of the plurality of semiconductor chips, and is always on;
And a first switch pad (10) for voltage application and a second switch pad (12) for performing an off operation provided corresponding to each of the first switch and the second switch. Semiconductor inspection circuit.
前記第1スイッチは、前記第1電源線と前記半導体チップの第1給電端子(2a)との間に設けられた第1アナログスイッチ(8)からなり、
前記第2スイッチは、前記第2電源線と前記半導体チップの第2給電端子(2b)との間に設けられた第2アナログスイッチ(9)からなり、
前記第1および第2のアナログスイッチは、第1ゲートが第1抵抗(11)を介して前記第1電源線に接続され、第2ゲートが第2抵抗(13)を介して前記第2電源線に接続されている
ことを特徴とする半導体検査回路。 The semiconductor inspection circuit according to claim 1,
The first switch includes a first analog switch (8) provided between the first power supply line and the first power supply terminal (2a) of the semiconductor chip,
The second switch comprises a second analog switch (9) provided between the second power supply line and the second power supply terminal (2b) of the semiconductor chip,
The first and second analog switches have a first gate connected to the first power supply line via a first resistor (11), and a second gate connected to the second power supply via a second resistor (13). A semiconductor inspection circuit characterized by being connected to a wire.
前記複数の半導体チップ(20)は、それぞれ前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、前記第1スイッチパッドおよび前記第2スイッチパッドを備えていることを特徴とする半導体検査回路。 In the semiconductor inspection circuit according to claim 1 or 2,
The semiconductor inspection circuit, wherein each of the plurality of semiconductor chips (20) includes the first switch, the second switch, the first switch pad, and the second switch pad.
前記複数の半導体チップ(21)は、それぞれ前記第1アナログスイッチ、前記第2アナログスイッチ、前記第1スイッチパッドおよび前記第2スイッチパッド、前記第1抵抗および前記第2抵抗を備えていることを特徴とする半導体検査回路。 The semiconductor inspection circuit according to claim 2,
Each of the plurality of semiconductor chips (21) includes the first analog switch, the second analog switch, the first switch pad and the second switch pad, the first resistor, and the second resistor. A characteristic semiconductor inspection circuit.
前記第1電源線(4)および第2電源線(5)の間に容量素子(Cx、Cy)を設けたことを特徴とする半導体検査回路。 In the semiconductor inspection circuit according to any one of claims 1 to 4,
A semiconductor inspection circuit, wherein capacitive elements (Cx, Cy) are provided between the first power supply line (4) and the second power supply line (5).
前記容量素子は、前記第1電源線および前記第2電源線を近接配置することで発生する配線間容量(Cx)とすることを特徴とする半導体検査回路。 The semiconductor inspection circuit according to claim 5,
The semiconductor inspection circuit, wherein the capacitive element is an inter-wiring capacitance (Cx) generated by arranging the first power supply line and the second power supply line close to each other.
前記ウエハ(1)は、支持基板(31)と半導体層(33)を絶縁膜(32)で分離した絶縁基板により形成されたものであり、
前記容量素子(Cy)は、前記支持基板と半導体層とで構成される容量素子であることを特徴とする半導体検査回路。 The semiconductor inspection circuit according to claim 5,
The wafer (1) is formed of an insulating substrate in which a supporting substrate (31) and a semiconductor layer (33) are separated by an insulating film (32),
The semiconductor inspection circuit, wherein the capacitive element (Cy) is a capacitive element composed of the support substrate and a semiconductor layer.
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JP2015161058A JP2017041495A (en) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | Semiconductor inspection circuit |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10670652B2 (en) | 2017-08-31 | 2020-06-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor test equipment |
CN112147487A (en) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Analog quantity test pad arrangement structure for parallel test of wafer chip |
-
2015
- 2015-08-18 JP JP2015161058A patent/JP2017041495A/en active Pending
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CN112147487A (en) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Analog quantity test pad arrangement structure for parallel test of wafer chip |
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