JP3811556B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ上に形成されたチップの複数の集積回路をウェハ状態で同時に検査する際に、複数の集積回路の動作に互いに遅延を生じさせながら検査を行なえ、また、複数の集積回路のうちの特定の集積回路の検査を行なえる半導体集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路装置を搭載した電子機器の小型化及び低価格化の進歩は目ざましく、これに伴って、半導体集積回路装置に対する小型化及び低価格化の要求が強くなっている。
【0003】
通常、半導体集積回路装置は、半導体チップとリードフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接続された後、半導体チップが樹脂又はセラミクスにより封止された状態で供給され、プリント基板に実装される。ところが、電子機器の小型化の要求から、半導体集積回路装置を半導体から切り出したままの状態(以後、この状態の半導体集積回路装置をベアチップ又は単にチップと呼ぶ。)で直接回路基板に実装する方法が開発され、品質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望まれている。
【0004】
ベアチップに対して品質保証を行なうためには、半導体集積回路装置をウェハ状態でバーンインする必要がある。
【0005】
しかしながら、半導体ウェハ状態で一括に行なうバーンイン(以下、ウェハ・バーンインと呼ぶ。)は、半導体ウェハの取り扱いが非常に複雑になるので、低価格化の要求に応えられない。また、一の半導体ウェハ上に形成されている複数のベアチップを1個又は数個ずつ何度にも分けてバーンインを行なうのは、多くの時間を要するので、時間的にもコスト的にも現実的でないので、すべてのベアチップをウェハ状態で一括して同時にバーンインを行なうことが要求される。
【0006】
ここで、特開平8−5666号公報に開示されたウェハ・バーンインが行なえるバーンイン装置を説明する。
【0007】
図7は従来のウェハ・バーンイン装置の概観を示している。図7に示すように、ウェハ・バーンイン装置100は、ウェハトレイ101とプローブカード102とが減圧されて互いに圧着されるウェハカセット103を複数収納できるラック110と、ウェハカセット103の減圧状態を維持する真空ポンプ111と、ウェハカセット103に保持されている半導体ウェハに形成されている複数の半導体集積回路装置をそれぞれ電気的に駆動する駆動回路112とから構成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のウェハ・バーンイン装置においては、半導体ウェハに行列状に形成された複数の半導体集積回路装置に対して、一括に又は行ごと(列ごと)に並ぶ半導体集積回路装置に対して検査を行なうため、外部の装置から選択された複数の半導体集積回路装置に流れる電流が、動作開始時の数十ナノ秒程度の間に過渡的に増大するので、検査する側のバーンイン装置、プローブカード及び選択された各半導体集積回路装置が電気的に不安定となる問題を有している。
【0009】
また、一の半導体ウェハ上に形成された複数の半導体集積回路装置に対して一括して検査を行なうため、検査中に半導体集積回路装置の個々の状態が把握できないという問題を有している。
【0010】
本発明は、前記従来の問題を解決し、ウェハレベルで複数の半導体集積回路装置の検査を行なう際に、選択された半導体集積回路装置の動作開始時の電流を分散させるようにすることを第1の目的とし、複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置の状態を検査中にモニタできるようにすることを第2の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記の第1の目的を達成するため、本発明に係る第1の半導体集積回路装置は、クロック信号に基づいて動作する半導体集積回路装置であって、半導体ウェハ上に形成された複数の半導体集積回路装置に一括して検査を行なう際に、複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置を識別するためのチップIDを保持すると共に、一の半導体集積回路装置を選択するID選択信号が入力されることにより、チップIDを出力するチップID保持手段と、ID選択信号とチップIDと外部クロック信号とを受け、チップIDの値に基づいて内部クロック信号の出力を開始するクロック信号制御手段とを備え、クロック信号制御手段は、チップIDの最大値を上限とする周期を持つように、外部クロック信号のパルス数を積算するカウンタを有している。
【0012】
第1の半導体集積回路装置によると、複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置を識別するためのチップIDを保持するチップID保持手段は、該半導体集積回路装置を選択する(活性化する)ID選択信号が入力されると、該チップIDを出力し、チップIDとID選択信号と外部クロック信号とを受けるクロック信号制御手段は、該チップIDの値に基づいて内部クロック信号の出力を開始するため、複数の半導体集積回路装置のそれぞれに固有のIDを持たせれば、固有のIDごとに内部クロック信号の出力開始時期がずれることになる。
【0013】
第1の半導体集積回路装置において、クロック信号制御手段は、チップIDのうちの最大値を上限とする周期を持つように外部クロック信号のパルス数を積算するカウンタと、該カウンタの所定値と外部クロック信号とを用いて内部クロック信号を生成するクロック生成部とを有していることが好ましい。
【0014】
前記の第2の目的を達成するため、本発明に係る第2の半導体集積回路装置は、半導体ウェハ上に形成された複数の半導体集積回路装置に一括して検査を行なう際に、複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置を識別するためのチップIDを保持すると共に、該チップIDと同一の値を持つIDデータが入力されることにより、一の半導体集積回路装置が選択されたことを示すチップ選択信号を出力するチップID保持手段と、チップ選択信号を受け、一の半導体集積回路装置に固有の電気的特性を示す電気信号を出力する固有データ出力手段とを備えている。
【0015】
第2の半導体集積回路装置によると、複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置を識別するためのチップIDを保持するチップID保持手段は、該半導体集積回路装置のチップIDと一致するIDデータが入力されると、選択されたことを示すチップ選択信号を出力し、該チップ選択信号を受け、該半導体集積回路装置に固有の電気的特性を示す電気信号を出力する固有データ出力手段を備えているため、例えば、チップに固有の電気信号である内部電圧等を外部に出力することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本願は、一の半導体ウェハに形成されている複数の半導体集積回路装置に一括して安定した検査を行なえるような個々の半導体集積回路装置を得ることを目的としている。しかしながら、以下に示す各実施形態においては、説明の都合上、各半導体集積回路装置に組み込まれた発明の構成要素のみを説明している。
【0017】
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0018】
図1は本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置の内部クロック信号生成回路の回路構成を示している。本実施形態においては、ロジック回路、マイコン又はシンクロナスDRAMのように複数回のクロック信号で動作する半導体集積回路装置を想定している。
【0019】
図1に示すように、内部クロック信号生成回路30は、チップID保持回路10とクロック信号制御回路20とから構成されている。
【0020】
チップID保持回路10は、第1のチップID(ID0)を記録する第1のチップID記録部11と、第2のチップID(ID1)を記録する第2のチップID記録部12と、第3のチップID(ID2)を記録する第3のチップID記録部13とからなり、各チップID記録部11,12,13は、それぞれが、例えば、バーンイン装置が出力するID選択信号1をゲートに受け、ドレインに電源電圧が印加され、ソースが出力端子側に接続されると共にソースに接続されたヒューズを介して接地されたトランジスタを有しており、各トランジスタの出力データはクロック信号制御回路20にそれぞれ出力される。ここで、各チップID記録部11,12,13のヒューズの有無がチップIDを決定し、この場合は、チップID記録部が3つ設けられているため、2の3乗通り、すなわち、0から7までの8通りのIDを振ることができる。
【0021】
クロック信号制御回路20は、ID選択信号1と、外部クロック信号2と、第1〜第3のチップID記録部11〜13の各出力とを受け、キャリー信号Bを出力するカウンタ21を有している。さらに、AND−OR回路とインバータ回路とシフトレジスタとからなり、キャリー信号Bをラッチするラッチ回路22と、該ラッチ回路22の出力と外部クロック信号2とから内部クロック信号3を生成して出力するクロック生成部としての生成回路23とを有している。
【0022】
チップID保持回路10は、3つのチップID記録部を有し、図1に示すように、第1のチップID記録部11及び第3のチップID記録部13のヒューズがあらかじめ切断されているため、ゲートがオンになった場合には、第1及び第3のチップID記録部11,13からはハイデータが出力される共に、第2のチップID記録部12からはヒューズを介して接地電位であるローデータが出力される。従って、第1のチップID(ID0)側をMSBとすると、3ビットデータとしての101B(Bは2進数を表わす。以下、同様とする。)を表わしていることになる。すなわち、本集積回路装置のチップIDは10進数で5となり、このチップIDの5がカウンタ21の初期値となる。
【0023】
一方、クロック信号制御回路20におけるカウンタ21は、カウンタ値が0,1,…,6,7,0,1,…のように3ビットデータの最大値で一の周期をなすと共に、7から0に戻るタイミングでキャリー信号Bを出力する、例えば、累算器(レジスタ)から構成されている。
【0024】
以下、前記のように構成された内部クロック信号生成回路30の動作について図面を参照しながら説明する。
【0025】
図2(a)はチップIDが5の場合の内部クロック信号3が生成されるタイミングを表わしており、図2(b)はチップIDが3の場合の内部クロック信号3が生成されるタイミングを表わしている。図2(a)に示すように、まず、ID選択信号1が入力されると、チップID保持回路10から、カウンタ21に対してチップIDの5が出力される。ここで、カウンタの初期値となるチップIDがチップID保持回路10からカウンタ21に完全に入力されるまでのロードタイミングを設けているため、ID選択信号1は所定の遅延を生じたロード信号Aとなってカウンタ21に入力される。
【0026】
次に、カウンタ21に外部クロック信号2が入力されるたびに、カウンタ21の積算値は初期値の5から1つずつ積算され、積算値が0に戻るとキャリー信号Bを生成してラッチ回路22に出力する。次の外部クロック信号2が入力されたタイミングで、生成回路23において外部クロック信号2とラッチ信号Cとから内部クロック信号3が出力される。
【0027】
同様に、図2(b)においては、チップIDが3であるため、カウンタ21からキャリー信号Bが出力されるタイミングが、チップIDが5の場合に比べてずれることになる。
【0028】
このように、本実施形態によると、一の半導体ウェハに形成された複数の半導体集積回路装置の電気的特性を一括して検査する場合に、複数の半導体集積回路装置のそれぞれに、互いに異なるチップIDを記録しておき、このチップIDに応じて一の周期を有するカウンタの初期値を決定しているため、該カウンタが0クリアされるタイミングがそれぞれ異なるので、内部クロック信号がずれて生成されることになる。これにより、外部装置からID選択信号1が一斉にオン(ハイ)にされ、複数の半導体集積回路装置が選択されたとしても、各半導体集積回路装置に電流が流れ始める時期が互いにずれて遅延が生じるため、検査装置や各半導体集積回路装置の動作が不安定になることがなくなる。
【0029】
なお、チップID保持回路10におけるチップID記録部11〜13の各ヒューズは、レーザビームを用いたトリミングで容易に溶断することができる。
【0030】
また、ヒューズに限らず、アンチヒューズやEPROM等の記憶素子とすれば、電気的にIDを設定することができる。
【0031】
また、チップIDは、必ずしも半導体集積回路装置ごとにすべてが異なる必要はなく、選択されるブロック単位でユニークであればよい。
【0032】
さらには、一の半導体ウェハに形成されている半導体集積回路装置の数が非常に多く、且つ、内部クロック信号生成回路30を簡略化したい場合には、電流量の増大を抑制できる範囲で、適当な数の半導体集積回路装置に同一のチップIDを割り当ててもよい。
【0033】
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0034】
図3は本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の内部電圧モニタの回路構成を示している。図3に示すように、内部電圧モニタ31は、チップID保持回路40と、固有データ出力手段としての内部電圧出力回路50とから構成されている。
【0035】
チップID保持回路40は4つのチップID記録部41〜44を有しており、チップIDを4ビットデータとして保持できることを示している。各チップID記録部41〜44はそれぞれ、一端に電源電圧が印加され、他端が出力端子に接続された抵抗と、チップIDを決定するヒューズが出力端子と接地との間に接続されて構成されている。図3に示すように、あらかじめ、チップID記録部41,42のヒューズは切断されており、一方、チップID記録部43,44のヒューズは接続されているため、チップID記録部44側をMSBとすると、このチップIDは0011Bとなり、10進数で3を表わすことになる。
【0036】
また、チップID保持回路40は、外部の検査装置からのIDデータとクロック信号CLKとを受けて該IDデータを出力するシフトレジスタ45と、EXNOR回路からなり、シフトレジスタ45が出力するIDデータと各チップID記録部41〜44からそれぞれ出力される各ID信号とを受けて比較し、比較結果が真ならばハイデータを出力する第1の比較器46と、各第1の比較器46が出力する比較結果を判定し、判定した結果が真ならば選択されたことを示すチップ選択信号Dを出力する第2の比較器47とを有している。
【0037】
内部電圧出力回路50は、チップ選択信号Dをゲートに受け、ドレインに内部電圧Vccが印加され、ソースが内部パッド60に接続されたトランジスタから構成されている。
【0038】
内部パッド60は、検査用のプローブカードのプローブ端子に接続されており、該プローブ端子からモニタ信号線として検査装置に接続されている。
【0039】
以下、前記のように構成された内部電圧モニタ31の動作について図面を参照しながら説明する。
【0040】
図4はチップ選択信号Dが生成されるタイミングを表わしている。本実施形態においては、IDデータD0〜D3はシリアル信号として入力されるため、チップID記録部41,42,43,44には、それぞれクロック信号CLKの1周期ごとにシフトして、最終的にD0,D1,D2及びD3の順にIDデータが入力された時点で、外部から入力されたIDデータが3であるならば、チップID保持回路40における第2の比較器47からは、チップ選択信号Dが出力され、その結果、選択された半導体集積回路装置における内部電圧出力回路50から内部電圧Vccが読み出されることになる。
【0041】
当然のことながら、外部から入力されたIDデータが3以外の値の場合には、該内部電圧出力回路50からは内部電圧値は出力されない。
【0042】
なお、チップID保持回路40におけるチップID記録部41〜44の各ヒューズは、レーザビーム用いたトリミングで容易に溶断することができる。
【0043】
また、ヒューズに限らず、アンチヒューズやEPROM等の記憶素子とすれば、電気的にIDを設定することができる。
【0044】
このように、本実施形態によると、一の半導体ウェハに形成された複数の半導体集積回路装置の電気的特性を一括して検査する場合に、複数の半導体集積回路装置のそれぞれに、互いに異なるチップIDを記録しておき、外部の検査装置から、所望のチップIDを入力すれば、入力したチップIDに該当する半導体集積回路装置の内部電圧Vccを読み出すことができる。従って、複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置の固有データを読み出すことが可能となるため、電気的に異常が生じているか否かの特定をすることができる。
【0045】
また、モニタ用の出力データ線を共有化できるので、プローブカード等の配線を簡略化できる。
【0046】
また、本実施形態においては、内部電圧Vccをモニタ対象としたが、これに限らず、基板電位等の固有データであってもよい。
【0047】
(第2の実施形態の一変形例)
以下、本発明の第2の実施形態の一変形例について図面を参照しながら説明する。
【0048】
図5は本発明の第2の実施形態の一変形例に係る半導体集積回路装置の内部電圧モニタの回路構成を示している。図5において、図3に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付すことにより説明を省略する。図5に示すように、内部電圧モニタ31は、チップID保持回路40Aと、固有データ出力手段としての内部電圧出力回路50とから構成されている。
【0049】
本変形例は、第2の実施形態と異なり、外部装置から入力されるIDデータD3〜D0がパラレル入力される場合に対応できる構成としている。
【0050】
すなわち、チップID保持回路40Aにおける各第1の比較器46が各チップID記録部41〜44のそれぞれの出力を受けると共に、チップID記録部44側の第1の比較器46から順に、外部装置から入力されるIDデータがD3,D2,D1及びD0として並行に入力される。
【0051】
また、第2の比較器47は出力側がID選択信号1に起動されるシフトレジスタ45に接続されており、該シフトレジスタ45の出力信号がチップ選択信号Dとなって内部電圧出力回路50へ出力される。
【0052】
以下、前記のように構成された内部電圧モニタ31の動作について図面を参照しながら説明する。
【0053】
図6はチップ選択信号Dが生成されるタイミングを表わしている。本変形例においては、IDデータD3〜D0はパラレル信号として入力されるため、IDデータD3〜D0が入力されると共に、ID選択信号1が入力されると、入力されたIDデータD3〜D0が3であるならば、チップID保持回路40Aにおけるシフトレジスタ45からは、チップ選択信号Dが出力され、その結果、選択された半導体集積回路装置における内部電圧出力回路50から内部電圧Vccが読み出されることになる。
【0054】
また、IDデータD3〜D0の入力手段として、DQ信号線やアドレス信号線を用いることにより、プローブカード等において配線数が増大することを抑制できる。
【0055】
このように、本実施形態によると、一の半導体ウェハに形成された複数の半導体集積回路装置の電気的特性を一括して検査する場合に、複数の半導体集積回路装置のそれぞれに、互いに異なるチップIDを記録しておき、外部の検査装置から、所望のチップIDを入力すれば、入力したチップIDに該当する半導体集積回路装置の内部電圧Vccを読み出すことができる。従って、複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置の固有データを読み出すことが可能となるため、電気的に異常が生じているか否かの特定をすることができる。
【0056】
また、モニタ用の出力データ線を共有化できるので、プローブカード等の配線が簡略化される。
【0057】
また、本実施形態においては、内部電源Vccをモニタ対象としたが、これに限らず、基板電位等の固有データであってもよい。
【0058】
【発明の効果】
本発明に係る第1の半導体集積回路装置によると、一の半導体ウェハに複数の半導体集積回路装置が形成された状態でこれら複数の半導体集積回路装置を一括して検査する際に、チップID保持手段が、半導体集積回路装置が選択されたことを示すID選択信号が入力されると、該チップIDを出力し、チップIDとID選択信号と外部クロック信号とを受けるクロック信号制御手段は、該チップIDの値に基づいて内部クロック信号の出力を開始するため、複数の半導体集積回路装置のそれぞれに固有のIDを持たせれば、固有のIDごとに内部クロック信号の出力開始時がずれることになる。その結果、外部装置からID選択信号が入力され、複数の半導体集積回路装置が選択されたとしても、各半導体集積回路装置には、互いに異なるチップIDに基づいて別々に動作し始める内部クロックによって電流が流れ始めるため、選択された直後の極わめて短時間に発生する大電流が分散する。従って、各半導体集積回路装置において、それぞれ電流が流れ始める時期がずれるため、検査装置や各半導体集積回路装置の動作が不安定になることがない。
【0059】
第1の半導体集積回路装置において、チップIDのうちの最大値を上限とする周期を持つように外部クロック信号のパルス数を積算するカウンタと、該カウンタの所定値と外部クロック信号とを用いて内部クロック信号を生成するクロック生成部とを有していると、カウンタの初期値がチップID保持手段から与えられるため、チップIDのうちの最大値を上限とする周期を持つカウンタは外部クロック信号のパルスの積算を付与された初期値から開始することになる。このため、クロック生成部が、例えば、カウンタが最大値を超えてリセット状態に戻るのをトリガとし、外部クロック信号に基づいて内部クロック信号を出力し始めれば、チップIDごとに内部クロック信号の開始時期を確実にずらせることができる。
【0060】
本発明に係る第2の半導体集積回路装置によると、一の半導体ウェハに複数の半導体集積回路装置が形成された状態でこれら複数の半導体集積回路装置を一括して検査する際に、半導体集積回路装置のチップIDと一致するIDデータが入力されると、該半導体集積回路装置が選択されたことを示すチップ選択信号を出力し、該チップ選択信号を受け、該半導体集積回路装置に固有の電気的特性を示す電気信号を出力する固有データ出力手段を備えているため、例えば、チップに固有の電気信号である内部電圧等を外部に出力することができる。従って、複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置の固有データを読み出すことが可能となるため、電気的に異常が生じているか否かの特定をすることができる。
【0061】
また、モニタ用の出力データ線を共有化できるので、プローブカード等の配線を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置の内部クロック信号生成回路の回路図である。
【図2】(a)は本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置の内部クロック信号生成回路の動作を示すタイミングチャート図である。
(b)は本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置の内部クロック信号生成回路の動作を示すタイミングチャート図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の内部電圧モニタを示す回路図である。
【図4】本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の内部電圧モニタの動作を示すタイミングチャート図である。
【図5】本発明の第2の実施形態の一変形例に係る半導体集積回路装置の内部電圧モニタを示す回路図である。
【図6】本発明の第2の実施形態の一変形例に係る半導体集積回路装置の内部電圧モニタの動作を示すタイミングチャート図である。
【図7】従来のウェハ・バーンイン装置を示す概観図である。
【符号の説明】
1 ID選択信号
2 外部クロック信号
3 内部クロック信号
A ロード信号
B キャリー信号
C ラッチ信号
D チップ選択信号
10 チップID保持回路
11 第1のチップID記録部
12 第2のチップID記録部
13 第3のチップID記録部
20 クロック信号制御回路
21 カウンタ
22 ラッチ回路
23 生成回路(クロック生成部)
30 内部クロック信号生成回路
31 内部電圧モニタ
41 チップID記録部
42 チップID記録部
43 チップID記録部
44 チップID記録部
45 シフトレジスタ
46 第1の比較器
47 第2の比較器
50 内部電圧出力回路(固有データ出力手段)
60 内部パッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, when a plurality of integrated circuits of chips formed on a semiconductor wafer are simultaneously inspected in a wafer state, the operations of the plurality of integrated circuits can be inspected while causing a delay, and the plurality of integrated circuits The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device capable of inspecting a specific integrated circuit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices equipped with semiconductor integrated circuit devices have made remarkable progress in downsizing and cost reduction, and accordingly, demands for downsizing and cost reduction of semiconductor integrated circuit devices have become stronger.
[0003]
Usually, in a semiconductor integrated circuit device, after a semiconductor chip and a lead frame are electrically connected by a bonding wire, the semiconductor chip is supplied in a state of being sealed with resin or ceramics and mounted on a printed board. However, due to the demand for downsizing of electronic equipment, a method of directly mounting a semiconductor integrated circuit device on a circuit board in a state where the semiconductor integrated circuit device is cut out from a semiconductor (hereinafter, the semiconductor integrated circuit device in this state is referred to as a bare chip or simply a chip). Has been developed and it is desired to supply bare chips with guaranteed quality at a low price.
[0004]
In order to perform quality assurance for a bare chip, it is necessary to burn in the semiconductor integrated circuit device in a wafer state.
[0005]
However, the burn-in performed collectively in the state of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as wafer burn-in) cannot meet the demand for cost reduction because the handling of the semiconductor wafer becomes very complicated. In addition, since it takes a lot of time to perform burn-in by dividing a plurality of bare chips formed on one semiconductor wafer one by one or several times many times, it is realistic in terms of time and cost. Therefore, it is required that all bare chips be burned in simultaneously in a wafer state.
[0006]
Here, a burn-in apparatus capable of performing the wafer burn-in disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-5666 will be described.
[0007]
FIG. 7 shows an overview of a conventional wafer burn-in apparatus. As shown in FIG. 7, the wafer burn-in
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional wafer burn-in apparatus, a plurality of semiconductor integrated circuit devices formed in a matrix form on a semiconductor wafer are inspected against the semiconductor integrated circuit devices arranged in a lump or in rows (columns). Therefore, the current flowing in a plurality of semiconductor integrated circuit devices selected from an external device transiently increases in the order of several tens of nanoseconds at the start of operation. In addition, each selected semiconductor integrated circuit device has a problem that it becomes electrically unstable.
[0009]
Further, since a plurality of semiconductor integrated circuit devices formed on one semiconductor wafer are collectively inspected, there is a problem that the individual states of the semiconductor integrated circuit devices cannot be grasped during the inspection.
[0010]
The present invention solves the above-described conventional problems, and distributes current at the start of operation of a selected semiconductor integrated circuit device when inspecting a plurality of semiconductor integrated circuit devices at a wafer level. A first object is to make it possible to monitor the state of one of the plurality of semiconductor integrated circuit devices during the inspection.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, a first semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a semiconductor integrated circuit device that operates based on a clock signal, and a plurality of semiconductor integrated circuits formed on a semiconductor wafer. An ID selection for holding a chip ID for identifying one semiconductor integrated circuit device among a plurality of semiconductor integrated circuit devices and selecting one semiconductor integrated circuit device when the circuit devices are collectively inspected When a signal is input, a chip ID holding unit that outputs a chip ID, a clock signal that receives an ID selection signal, a chip ID, and an external clock signal and starts outputting an internal clock signal based on the value of the chip ID Control means, and the clock signal control means counts the number of pulses of the external clock signal so as to have a period whose upper limit is the maximum value of the chip ID. It has other.
[0012]
According to the first semiconductor integrated circuit device, the chip ID holding means for holding the chip ID for identifying one of the plurality of semiconductor integrated circuit devices selects the semiconductor integrated circuit device ( When an ID selection signal (which is activated) is input, the clock signal control means for outputting the chip ID and receiving the chip ID, the ID selection signal, and the external clock signal is based on the value of the chip ID. If a unique ID is assigned to each of the plurality of semiconductor integrated circuit devices, the output start timing of the internal clock signal is shifted for each unique ID.
[0013]
In the first semiconductor integrated circuit device, the clock signal control means includes a counter for accumulating the number of pulses of the external clock signal so as to have a period whose upper limit is the maximum value of the chip IDs, a predetermined value of the counter and an external It is preferable to have a clock generation unit that generates an internal clock signal using the clock signal.
[0014]
In order to achieve the second object, a second semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes a plurality of semiconductors when a plurality of semiconductor integrated circuit devices formed on a semiconductor wafer are collectively inspected. One semiconductor integrated circuit device is selected by holding a chip ID for identifying one of the integrated circuit devices and inputting ID data having the same value as the chip ID. Chip ID holding means for outputting a chip selection signal indicating that the signal has been received, and unique data output means for receiving the chip selection signal and outputting an electrical signal indicating the electrical characteristics specific to one semiconductor integrated circuit device. Yes.
[0015]
According to the second semiconductor integrated circuit device, the chip ID holding means for holding the chip ID for identifying one of the plurality of semiconductor integrated circuit devices is the chip ID of the semiconductor integrated circuit device. When the matching ID data is input, it outputs a chip selection signal indicating that it has been selected, receives the chip selection signal, and outputs unique data indicating an electrical characteristic specific to the semiconductor integrated circuit device Since the output means is provided, for example, an internal voltage or the like that is an electric signal unique to the chip can be output to the outside.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An object of the present application is to obtain individual semiconductor integrated circuit devices capable of performing a stable inspection collectively on a plurality of semiconductor integrated circuit devices formed on one semiconductor wafer. However, in the following embodiments, only the components of the invention incorporated in each semiconductor integrated circuit device are described for convenience of explanation.
[0017]
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows a circuit configuration of an internal clock signal generation circuit of a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a semiconductor integrated circuit device that operates with a plurality of clock signals such as a logic circuit, a microcomputer, or a synchronous DRAM is assumed.
[0019]
As shown in FIG. 1, the internal clock
[0020]
The chip
[0021]
The clock
[0022]
The chip
[0023]
On the other hand, the counter 21 in the clock
[0024]
Hereinafter, the operation of the internal clock
[0025]
2A shows the timing at which the
[0026]
Next, each time the
[0027]
Similarly, in FIG. 2B, since the chip ID is 3, the timing at which the carry signal B is output from the counter 21 is shifted as compared with the case where the chip ID is 5.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, when the electrical characteristics of a plurality of semiconductor integrated circuit devices formed on one semiconductor wafer are inspected collectively, different chips are provided in each of the plurality of semiconductor integrated circuit devices. Since the ID is recorded and the initial value of the counter having one cycle is determined according to the chip ID, the timing at which the counter is cleared to 0 is different, so that the internal clock signal is generated with a shift. Will be. As a result, even when the ID selection signals 1 are simultaneously turned on (high) from the external devices and a plurality of semiconductor integrated circuit devices are selected, the timings at which currents start to flow in the respective semiconductor integrated circuit devices are shifted from each other and delayed. As a result, the operation of the inspection apparatus and each semiconductor integrated circuit device will not become unstable.
[0029]
The fuses of the chip ID recording units 11 to 13 in the chip
[0030]
Further, not only a fuse but also a storage element such as an antifuse or EPROM can electrically set an ID.
[0031]
The chip IDs do not necessarily have to be different for each semiconductor integrated circuit device, and may be unique for each selected block.
[0032]
Furthermore, when the number of semiconductor integrated circuit devices formed on one semiconductor wafer is very large and it is desired to simplify the internal clock
[0033]
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0034]
FIG. 3 shows a circuit configuration of the internal voltage monitor of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the internal voltage monitor 31 includes a chip
[0035]
The chip
[0036]
The chip
[0037]
The internal
[0038]
The
[0039]
Hereinafter, the operation of the internal voltage monitor 31 configured as described above will be described with reference to the drawings.
[0040]
FIG. 4 shows the timing at which the chip selection signal D is generated. In this embodiment, since the ID data D0 to D3 are input as serial signals, the chip
[0041]
As a matter of course, when the ID data input from outside is a value other than 3, the internal
[0042]
The fuses of the chip ID recording units 41 to 44 in the chip
[0043]
Further, not only a fuse but also a storage element such as an antifuse or EPROM can electrically set an ID.
[0044]
As described above, according to the present embodiment, when the electrical characteristics of a plurality of semiconductor integrated circuit devices formed on one semiconductor wafer are inspected collectively, different chips are provided in each of the plurality of semiconductor integrated circuit devices. If the ID is recorded and a desired chip ID is input from an external inspection device, the internal voltage Vcc of the semiconductor integrated circuit device corresponding to the input chip ID can be read. Therefore, since it is possible to read the unique data of one of the plurality of semiconductor integrated circuit devices, it is possible to specify whether or not an electrical abnormality has occurred.
[0045]
Further, since the output data line for monitoring can be shared, the wiring of the probe card or the like can be simplified.
[0046]
In the present embodiment, the internal voltage Vcc is monitored. However, the present invention is not limited to this, and may be specific data such as a substrate potential.
[0047]
(One Modification of Second Embodiment)
Hereinafter, a modification of the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0048]
FIG. 5 shows a circuit configuration of an internal voltage monitor of a semiconductor integrated circuit device according to a modification of the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. As shown in FIG. 5, the internal voltage monitor 31 includes a chip
[0049]
Unlike the second embodiment, this modification is configured to cope with the case where ID data D3 to D0 input from an external device are input in parallel.
[0050]
That is, the
[0051]
The output side of the
[0052]
Hereinafter, the operation of the internal voltage monitor 31 configured as described above will be described with reference to the drawings.
[0053]
FIG. 6 shows the timing at which the chip selection signal D is generated. In this modification, since the ID data D3 to D0 are input as parallel signals, the ID data D3 to D0 are input, and when the
[0054]
Further, by using a DQ signal line or an address signal line as input means for the ID data D3 to D0, it is possible to suppress an increase in the number of wires in the probe card or the like.
[0055]
As described above, according to the present embodiment, when the electrical characteristics of a plurality of semiconductor integrated circuit devices formed on one semiconductor wafer are inspected collectively, different chips are provided in each of the plurality of semiconductor integrated circuit devices. If the ID is recorded and a desired chip ID is input from an external inspection device, the internal voltage Vcc of the semiconductor integrated circuit device corresponding to the input chip ID can be read. Therefore, since it is possible to read the unique data of one of the plurality of semiconductor integrated circuit devices, it is possible to specify whether or not an electrical abnormality has occurred.
[0056]
In addition, since the output data line for monitoring can be shared, wiring of the probe card and the like is simplified.
[0057]
In the present embodiment, the internal power supply Vcc is a monitoring target. However, the present invention is not limited to this, and may be specific data such as a substrate potential.
[0058]
【The invention's effect】
According to the first semiconductor integrated circuit device of the present invention, when a plurality of semiconductor integrated circuit devices are formed on a single semiconductor wafer, when the plurality of semiconductor integrated circuit devices are collectively checked, the chip ID is retained. When the means receives an ID selection signal indicating that the semiconductor integrated circuit device has been selected, the clock signal control means outputs the chip ID and receives the chip ID, the ID selection signal, and the external clock signal. Since the output of the internal clock signal is started based on the value of the chip ID, if each of the plurality of semiconductor integrated circuit devices has a unique ID, the output start time of the internal clock signal is shifted for each unique ID. Become. As a result, even if an ID selection signal is input from an external device and a plurality of semiconductor integrated circuit devices are selected, each semiconductor integrated circuit device is supplied with current by an internal clock that starts to operate separately based on different chip IDs. Therefore, a large current generated in a very short time immediately after being selected is dispersed. Accordingly, the timing at which current begins to flow in each semiconductor integrated circuit device is shifted, so that the operations of the inspection device and each semiconductor integrated circuit device do not become unstable.
[0059]
In the first semiconductor integrated circuit device, a counter that accumulates the number of pulses of the external clock signal so as to have a period with the maximum value of the chip ID as an upper limit, and a predetermined value of the counter and the external clock signal are used. Since the initial value of the counter is given from the chip ID holding means when the internal clock signal is generated, the counter having a period whose upper limit is the maximum value of the chip ID is the external clock signal. The integration of pulses is started from the initial value given. For this reason, for example, if the clock generation unit starts to output an internal clock signal based on an external clock signal when the counter exceeds the maximum value and returns to the reset state, the internal clock signal starts for each chip ID. The time can be surely shifted.
[0060]
According to the second semiconductor integrated circuit device according to the present invention, when a plurality of semiconductor integrated circuit devices are formed in one semiconductor wafer and the plurality of semiconductor integrated circuit devices are collectively tested, When ID data that matches the chip ID of the device is input, a chip selection signal indicating that the semiconductor integrated circuit device has been selected is output, the chip selection signal is received, and an electrical characteristic specific to the semiconductor integrated circuit device is received. Since there is provided unique data output means for outputting an electrical signal indicating the target characteristic, for example, an internal voltage or the like that is an electrical signal unique to the chip can be output to the outside. Therefore, since it is possible to read the unique data of one of the plurality of semiconductor integrated circuit devices, it is possible to specify whether or not an electrical abnormality has occurred.
[0061]
In addition, since the output data line for monitoring can be shared, the wiring of the probe card or the like can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an internal clock signal generation circuit of a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a timing chart showing an operation of an internal clock signal generation circuit of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4B is a timing chart showing the operation of the internal clock signal generation circuit of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an internal voltage monitor of a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing an operation of an internal voltage monitor of a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an internal voltage monitor of a semiconductor integrated circuit device according to a modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing an operation of an internal voltage monitor of a semiconductor integrated circuit device according to a modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic view showing a conventional wafer burn-in apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
30 Internal clock
60 internal pads
Claims (3)
半導体ウェハ上に形成された複数の前記半導体集積回路装置に一括して検査を行なう際に、前記複数の半導体集積回路装置のうちの一の半導体集積回路装置を識別するためのチップIDを保持すると共に、前記一の半導体集積回路装置を選択するID選択信号が入力されることにより、前記チップIDを出力するチップID保持手段と、
前記ID選択信号と前記チップIDと外部クロック信号とを受け、前記チップIDの値に基づいて内部クロック信号の出力を開始するクロック信号制御手段とを備えていることを特徴とする半導体集積回路装置。A semiconductor integrated circuit device that operates based on a clock signal,
When inspecting collectively to a plurality of said semiconductor integrated circuit device formed on a semiconductor wafer, hold the chip ID for identifying one of a semiconductor integrated circuit device of the plurality of semi-conductor integrated circuit device And a chip ID holding means for outputting the chip ID by receiving an ID selection signal for selecting the one semiconductor integrated circuit device;
A semiconductor integrated circuit device comprising: clock signal control means for receiving the ID selection signal, the chip ID, and an external clock signal, and starting output of an internal clock signal based on the value of the chip ID .
前記チップIDのうちの最大値を上限とする周期を持つように前記外部クロック信号のパルス数を積算するカウンタと、
前記カウンタの所定値と前記外部クロック信号とを用いて前記内部クロック信号を生成するクロック生成部とを有していることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。The clock signal control means includes
A counter for accumulating the number of pulses of the external clock signal so as to have a period with the maximum value of the chip ID as an upper limit;
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising: a clock generation unit that generates the internal clock signal using a predetermined value of the counter and the external clock signal.
前記チップ選択信号を受け、前記一の半導体集積回路装置に固有の電気的特性を示す電気信号を出力する固有データ出力手段とを備えていることを特徴とする半導体集積回路装置。 When a plurality of semiconductor integrated circuit devices formed on a semiconductor wafer are collectively inspected, a chip ID for identifying one of the plurality of semiconductor integrated circuit devices is held. Chip ID holding means for outputting a chip selection signal indicating that the one semiconductor integrated circuit device is selected by inputting ID data having the same value as the chip ID;
A semiconductor integrated circuit device comprising: a unique data output means for receiving the chip selection signal and outputting an electrical signal indicating electrical characteristics unique to the one semiconductor integrated circuit device.
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