JPH11163065A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH11163065A
JPH11163065A JP9329992A JP32999297A JPH11163065A JP H11163065 A JPH11163065 A JP H11163065A JP 9329992 A JP9329992 A JP 9329992A JP 32999297 A JP32999297 A JP 32999297A JP H11163065 A JPH11163065 A JP H11163065A
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JP
Japan
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test
pad
semiconductor chip
circuit
isolation region
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Withdrawn
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JP9329992A
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English (en)
Inventor
Koji Miyashita
幸司 宮下
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH11163065A publication Critical patent/JPH11163065A/ja
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    • 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
    • H01L24/06Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • 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
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    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05554Shape in top view being square
    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体装置、特にテスト回路を内蔵する半導体
装置のPAD配置方法及び、テスト回路の制御方法に関
する。チップ面積の増大を最小限に抑え、効率の良いテ
スト回路のPAD配置及び、制御手段を提供する。 【解決手段】半導体ウェハー上に複数個形成された半導
体チップを分離するための分離領域上に、前記半導体チ
ップ内部に内蔵されるテスト回路用の信号入力PADを
有し、前記PADは隣接する半導体チップ内部テスト回
路に配線層を介して接続されおり、前記半導体チップを
分離領域に沿って切断した後は非テストモードとなる。
さらに信号入力PADとテスト回路を接続する配線層は
高抵抗を介して定電位に接地する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置、特にテ
スト回路を内蔵する半導体装置のPAD配置方法及び、
テスト回路の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、1M、4M、16Mビットとメモ
リの大容量化が進み、それに伴いテスト時間も4倍、1
6倍と増加してきており、コストの点から見ても非常に
大きな問題となってきている。従来のスタティク型ラン
ダムアクセスメモリにおいてマスクずれ等によるメモリ
セル内のトランジスタのアンバランスや、寄生抵抗等に
よりメモリセルのストアノード電位が正常なメモリセル
より悪化し、ビット線の電位差が十分得られないような
マージナルセル不良、ワード線の高抵抗化、センスアン
プ特性不良等によるアクセス遅れの検出には種々のN
系、N3/2系、N系、パターン等を使用している。
例えば、1MSRAM(128K×8、アドレス17
本、N=219)と4MSRAM(512K×8、アド
レス19本、N=219)とで一組のメモリセルにデー
タを書き込んで、読み出すテストに1条件で100ns
の時間を要する場合で比較すると図6のようになる。こ
の表からも判るように記憶容量の増加に伴い、かつ検出
力の高いパターンを使用するほど非常にテスト時間を要
する事がわかる。それを解決するため一例として特開平
5−168193号公報に示されるような内蔵テスト回
路が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述した特開平5−1
68193号公報等のテスト回路を半導体チップ内に内
蔵した場合、図7に示す様にテスト回路制御信号を入力
するためのPAD50が必要になる。複数のテスト回路
を内蔵する場合さらにその必要性が高かくなる。そのた
めPAD面積の増加が余儀なくされると共に、従来はチ
ップ内部にPADを配置していたためチップ面積の増加
につながっていた。また、テスト回路を分離領域上に配
置するには面積が少なすぎる。そこで本発明が解決する
課題は、チップ面積増を最小限に抑えテスト回路を内蔵
可能とし効率の良い不良検出を行う点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】半導体ウェハー上に複数
個形成された半導体チップを分離するための分離領域上
に、前記半導体チップ内部に内蔵されるテスト回路の動
作、非動作制御用の信号入力PADを有し、前記PAD
は隣接する半導体チップ内部テスト回路に配線層を介し
て接続され、前記半導体チップを分離領域に沿って切断
した後は非テストモードとなる事を特徴とする。
【0005】前記信号入力PADとテスト回路を接続す
る配線層は高抵抗を介して定電位に接地する事を特徴と
する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明における発明の実施形態の
一例を図1〜図5を参照しながらスタティックRAM
(以下SRAM)のウエハテストを例にとって説明す
る。図1における1はSRAMチップであり、2はウエ
ハー上に複数個配置されたSRAMチップを分離するた
めの分離領域である。3、4はSRAMに内蔵され、信
号の入力もしくは出力用のPADである。このPADは
配線層11、12により内部回路に接続される。4は前
記分離領域2上に配置されるPAD(以下テストPAD
と呼ぶ)であり、SRAMに内蔵されたテスト回路を制
御するための信号を入力する。テストPADは配線層9
によりSRAMに内蔵されたテスト回路(ここでは図示
せず)に接続される。5は高抵抗であり、コンタクトホ
ール10により配線層9に接続される。さらに5の高抵
抗はコンタクトホール8を介して配線層6に接続され
る。配線層6はグランドラインに接続されているものと
する。図2はSRAMの信号の流れを示すブロック図で
ある。38はメモリセル群、39はビット線負荷回路及
びイコライズ回路群。48は行選択デコーダ、40、4
4は列選択ゲート及び列選択デコーダである。41はセ
ンスアンプ、42はデータラッチ回路、43は出力バッ
ファである。45、49はアドレス遷移検出回路、47
はテスト回路用の制御回路、46はオートパワーダウン
信号(以下APD)発生回路である。Ax0〜Axiは
Xアドレス信号、Ay0〜AyjはYアドレス信号であ
る。図3はオートパワーダウン信号発生回路及びテスト
回路の一例である。13〜17はディレイインバータで
あり、20〜22はPチャネル型MOSFET(以下N
MOS)である。26〜28はPMOS、1,9,30
はNMOSでありそのゲートを容量として使用する。1
8、33はインバータである。信号tstはSRAMの
テストモード、ノーマルモード切り替え信号である。つ
まり図1におけるテストPAD4に入力される信号であ
る。
【0007】信号tstが論理「L」の状態、すなわち
ノーマルモード時の状態とする。アドレス信号Ax0〜
Axi及びAy0〜Ayjのいずれか、もしくは複数本
が変化した場合アドレス遷移検出回路9によりパルスが
発生される(以下ATDパルス)。前記ATDパルス
「H」は、タイマー回路INに入力される。この時、n
ode1の電位はATDパルスに応答して論理「L」か
ら論理「H」に立ち上がる。同時に、PMOS20、2
1、22、NMOS23、24、25により高速にディ
レイインバータ間のノードを充放電するため、node
2のレベルは論理「H」に立ち上がる。この時NOR3
1の出力は論理「L」となる。やがて前記ATDパルス
は時間tの後、論理「L」に立ち下がる。前記PMOS
26〜28、NMOS19、30のゲートは各ディレイ
インバータ間のノードに接続されたゲート容量である。
各ディレイインバータ間の遅延時間は、この接続された
ゲート容量と示段ディレイインバータを構成するNMO
S、PMOSのゲート容量、配線容量及び配線抵抗によ
って決定される。ここで、入力INからnode2まで
の遅延時間をtdとする。node2は時間t経過後さ
らに時間tdの遅延を経てから論理「L」に変化する。
node1論理「L」、node2論理「H」でNOR
31はさらに論理「L」を時間tdの間出力する。つま
りこのAPD信号発生回路の出力は論理「L」のパルス
幅t+tdのAPD信号を発生させる。APD信号は制
御回路47を介して行選択デコーダ48、列選択デコー
ダ44、ビット線イコライズ及びプリチャージ回路3
9、センスアンプ41、データラッチ回路42に入力さ
れる。アドレス信号Ax0〜Axi及びAy0〜Ayj
が行選択デコーダ48及び列選択デコーダ44に入力さ
れ、かつ前記APD信号が論理「L」の時、前記アドレ
ス信号の対応したワード線及び列選択ゲートが選択され
る(但し、APD信号が論理「H」の時にビット線のプ
リチャージ及びイコライズは終了しているものとす
る。)。ワード線が選択された後、該当メモリセルから
データがビット線BL、/BL及び列選択ゲートを介し
て読み出される。同時にセンスアンプ活性化信号SAO
Nが論理「H」となりセンスアンプは活性化され、デー
タは増幅される。SAONが論理「H」になるのを追っ
てデータラッチ回路を活性化するLONが論理「H」と
なりデータはラッチされる。ここで、ワード線はアドレ
ス信号が変化しなくとも、APDパルス幅t+tdの後
オフ状態となる。この後センスアンプもSAONが論理
「L」となりオフ状態となるが、センスアンプがオフ状
態になる前にデータラッチ回路もLAONが論理「L」
となりオフ状態となる。これによりラッチ保持データが
誤データにより反転する事なく出力バッファ43に伝達
される。
【0008】ここで信号tstが論理「H」に変化しテ
ストモードの状態に変化したとする。オートパワーダウ
ン信号発生回路に接続されたゲート容量28、30及び
ディレイインバータ16、17がトランスミッションゲ
ート35、36がオフする事により切り離される。同時
にトランスミッションゲート37がオンする。これによ
りノーマルモード時のAPDパルス幅t+tdは切り離
されたゲート容量及び抵抗、ディレイインバータ16、
17のゲート容量で決定される時間tcだけ短くなる。
すなわちt+td−tcとなる。APD信号は制御回路
47を介して行選択デコーダ48、列選択デコーダ4
4、ビット線イコライズ及びプリチャージ回路39、セ
ンスアンプ41、データラッチ回路42、に入力され
る。アドレス信号Ax0〜Axi及びAy0〜Ayjが
行選択デコーダ48及び列選択デコーダ44に入力さ
れ、かつ前記APD信号が論理「L」の時、前記アドレ
ス信号に対応したワード線及び列選択ゲートが選択され
る。(但しAPD信号が論理「H」の時にビット線のプ
リチャージ及びイコライズは終了しているものとす
る。)。ここでいくつかの不良モードを例にとって説明
を行う。図5において実線は、良品の波形であり、点線
は不良品の波形である。
【0009】1、ワード線がプロセス起因により設計値
より細ったりして高抵抗化した場合やシミやゴミ等によ
りリークが発生した場合は図5−1に示す様にワード線
の立ち上がりが非常になまってしまったりVDDまで十
分に上がりきらなかったりする。ノーマルモード時は、
ワード線が活性化されている時間がt+tdでありデー
タを読み出すには十分な時間であり、テスト結果はパス
となり不良は検出する事ができない。テストモード時は
活性化時間がt+td−tcと短くなるため、データを
十分な振幅をもつレベルまで読み出す前にワード線が非
活性となるためセンスアンプで増幅しきれずにテスト結
果はフェイルとなる。
【0010】2、マスクずれ等によるアンバランスやス
トアノード上の寄生抵抗によるマージナルな特性を持つ
メモリセルの場合、図5−2に示す様に十分なデータ振
幅を持ってビット線上に読み出す事ができない場合があ
る。しかしノーマルモード時はワード線に活性化時間や
センスアンプの活性化時間が長いためテスト結果はパス
となるがテストモードではワード線及びセンスアンプの
活性化期間がtcだけ短くなるため、ビット線上に正確
にデータを読み出す前にワード線を非活性化し、かつセ
ンスアンプも短時間に非活性化するため正確にデータを
ラッチする事ができずテスト結果はフェイルとなる。本
発明の特徴とする所は、テスト信号の入力PADを分離
領域上に配置し、前記PADは隣接するSRAMチップ
内部テスト回路に配線層9を介して接続されており、前
記SRAMチップを分離領域に沿って切断した後は非テ
ストモードとなる所である。非テストモードには高抵抗
で前記配線層9をVSSにプルダウンする事により実現
した。工程を追って説明すると、ウエハ上でのテストが
終了した後は分離領域に沿ってダイシングを行い分離領
域上のテストPADは消滅すると共に、その後製品とし
て使用する場合(ノーマルモード)では、テスト信号入
力ラインは高抵抗によってGNDに接続されているため
常に非テストモード、つまりノーマルモードの状態を維
持する。またスタンバイ電流等の電流測定時は信号ts
tを「L」とし、上記実施例で示したテストモードから
は抜け、ノーマルモードでテストを行うため問題ない。
【0011】
【発明の効果】本発明により半導体チップ分離領域上に
テスト回路用のPADが存在するため、従来のように半
導体チップ内部にPADを配置する必要がないため半導
体チップの面積を最小限にとどめる事が可能となる。さ
らには分離領域上にPADを複数配置する事も可能であ
るため、複数のテスト機能を持ったテスト回路、もしく
は複数個のテスト回路を半導体チップ内に内蔵する事が
可能となる。
【0012】また、テスト信号入力ラインは高抵抗を介
してGNDに接続されているため、ヒューズ等を使って
ノーマルモード、テストモードを切り替える必要がなく
チップ面積の増大を最小限に抑えて制御する事が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図。
【図2】本発明の実施例を示す図。
【図3】本発明の実施例を示す図。
【図4】本発明の実施例を示す図。
【図5】本発明の実施例を示す図。
【図6】本発明の従来例を示す図。
【図7】本発明の従来例を示す図。
【符号の説明】
1・・・半導体チップ 2・・・分離領域 3、7・・・PAD 4・・・テスト信号PAD 5・・・高抵抗 6、9、11、12、51・・・配線層 8、10・・・コンタクトホール 13〜17・・・ディレイインバータ 18、33、34・・・インバータ 20、21、22、26、27、28・・・PMOSト
ランジスタ 23、24、25、29、30・・・NMOSトランジ
スタ 35、37・・・トランスミッションゲート 31・・・NOR 38・・・メモリセルアレイ 39・・・プリチャージ回路群及びイコライズ回路群 40・・・列選択ゲート 41・・・センスアンプ 42・・・データラッチ回路 43・・・出力バッファ 44・・・列選択デコーダ 45、49・・・ATD発生回路 46・・・APD発生回路 47・・・テスト制御回路 48・・・行選択デコーダ 50・・・チップ内部に配置したテスト用PAD

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウェハー上に複数個形成された半導
    体チップを分離するための分離領域上に、前記半導体チ
    ップ内部に内蔵されるテスト回路用の信号入力PADを
    有し、前記PADは隣接する半導体チップ内部テスト回
    路に配線層を介して接続されており、前記半導体チップ
    を分離領域に沿って切断した後は非テストモードとなる
    事を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のテスト回路用の信号は前記
    半導体チップ内部に内蔵されるテスト回路の動作、非動
    作を制御するための信号である事を特徴とする半導体装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の信号入力PADとテスト回
    路を接続する配線層は高抵抗を介して定電位に接地した
    事を特徴とする半導体装置。
JP9329992A 1997-12-01 1997-12-01 半導体装置 Withdrawn JPH11163065A (ja)

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JP9329992A JPH11163065A (ja) 1997-12-01 1997-12-01 半導体装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7741862B2 (en) 2006-12-14 2010-06-22 Elpida Memory, Inc. Semiconductor device including a signal generator activated upon occurring of a timing signal
CN104134620A (zh) * 2014-08-08 2014-11-05 上海华力微电子有限公司 半导体制造过程的监控方法及半导体生产方法

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US7741862B2 (en) 2006-12-14 2010-06-22 Elpida Memory, Inc. Semiconductor device including a signal generator activated upon occurring of a timing signal
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Effective date: 20031224