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JP2009064891A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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JP2009064891A JP2007230268A JP2007230268A JP2009064891A JP 2009064891 A JP2009064891 A JP 2009064891A JP 2007230268 A JP2007230268 A JP 2007230268A JP 2007230268 A JP2007230268 A JP 2007230268A JP 2009064891 A JP2009064891 A JP 2009064891A
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semiconductor
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JP2007230268A
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Hitohiro Ueno
仁裕 上野
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Panasonic Corp
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Panasonic Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device, which includes an inspection process where a supply current from a power source incorporated in a tester can be suppressed when a plurality of semiconductor chips are inspected together at a time. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the semiconductor device is provided with a step of inputting a clock signal and an input signal to respective self-diagnostic circuits with different delay times. Consequently, when many semiconductor chips are inspected together at a time, the plurality of semiconductor chips do not have current peaks at the same timing. Especially, the method includes a step of providing a delay circuit which inputs one clock signal and input signal to the respective self-diagnostic circuits at different delay time based upon the clock signal and input signal. A circuit module includes the delay circuit, and wirings connecting the circuit module and the respective self-diagnostic circuits are formed on a scribe line of a semiconductor substrate. Consequently, a pad of a semiconductor chip need not be probed, thereby maintaining the quality of the product pad. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体集積回路を複数個一斉に測定する検査工程を含む半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device including an inspection process for measuring a plurality of semiconductor integrated circuits simultaneously.

半導体集積回路の一連の製造工程には、回路の微細パターン加工を行う拡散工程と共に、拡散工程の終了後ウエハ状態でウエハ上に形成された各半導体チップの機能を検査する検査工程が含まれている。   A series of manufacturing processes for a semiconductor integrated circuit includes a diffusion process for processing a fine pattern of a circuit and an inspection process for inspecting the function of each semiconductor chip formed on the wafer in the wafer state after the completion of the diffusion process. Yes.

従来、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップを一斉に検査する手法として、スクライブライン上に複数の半導体チップで共有する配線となる電源配線及び信号配線を設ける方法がある。そして、それら共有の電源配線及び信号配線を上記複数の各半導体チップ上に設けられたボンディングパッドに接続し、一括した電気的制御により各半導体チップ内部に備えた自己診断回路を用いて検査を実施する方法が提案されている。   Conventionally, as a technique for inspecting a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer all at once, there is a method of providing a power supply wiring and a signal wiring which are wirings shared by a plurality of semiconductor chips on a scribe line. Then, the common power supply wiring and signal wiring are connected to the bonding pads provided on each of the plurality of semiconductor chips, and inspection is performed using a self-diagnosis circuit provided in each semiconductor chip by batch electrical control. A method has been proposed.

自己診断回路による検査とは、検査の実行および検査結果の自己判定が可能な検査回路を半導体チップ内の検査対象回路に設けて、検査回路を外部から制御することにより行なわれる検査手法である。   The inspection by the self-diagnosis circuit is an inspection method performed by providing an inspection circuit capable of executing inspection and self-determination of the inspection result in the inspection target circuit in the semiconductor chip and controlling the inspection circuit from the outside.

この自己診断回路を実現するには様々な方法があるが、例えば図4に示すように、まず、半導体チップ312の内部回路の基本動作を設計しておき、クロック供給線322から一定のクロック信号を入力するとともに、信号線321から検査信号を入力する。一方、ROM(Read Only Memory)などに、この検査信号に対する正常な応答の期待値を蓄積しておく。そして、実際に得られた応答がこの期待値と一致するかどうかによって、半導体チップ312の良否を判断する。   There are various methods for realizing this self-diagnosis circuit. For example, as shown in FIG. 4, first, the basic operation of the internal circuit of the semiconductor chip 312 is designed, and a fixed clock signal is supplied from the clock supply line 322. , And an inspection signal is input from the signal line 321. On the other hand, an expected value of a normal response to the inspection signal is stored in a ROM (Read Only Memory) or the like. Then, the quality of the semiconductor chip 312 is determined based on whether or not the actually obtained response matches the expected value.

この良否結果は自己診断回路325内のシフトレジスタ331に蓄えられる。例えば、シフトレジスタ331の値が1であれば良品、0であれば不良品であると決めておく。この図4の例では、半導体チップ312は良品であることを示している。そして、ウエハ上の複数の半導体チップ312のそれぞれについて、このシフトレジスタ331の値を出力線323から取り出して参照すれば、どの半導体チップが良品又は不良品であるかを検査することができる。   This pass / fail result is stored in the shift register 331 in the self-diagnosis circuit 325. For example, if the value of the shift register 331 is 1, it is determined that it is a non-defective product, and if it is 0, it is a defective product. In the example of FIG. 4, the semiconductor chip 312 is a non-defective product. For each of the plurality of semiconductor chips 312 on the wafer, the value of the shift register 331 can be taken out from the output line 323 and referenced to check which semiconductor chip is a good product or a defective product.

このような方法により、例えばシステムLSI製品では、ロジック回路、SRAM(Static Random Access Memory)やROMなどのメモリ回路、PLL(Phase Locked Loop)回路やAD・DA変換器などのアナログ回路を検査することができる。上記のようなウエハ上の複数の半導体チップの自己診断回路を同時に制御して検査すれば、検査時間の短縮を図ることができる。また、自己診断回路による検査では、半導体チップ上に設けられたボンディングパッドには直接プローブカード(検査カード)に付属するプローブ針を接触させる必要がない。このため、ボンディングパッドの損傷を低減することができ、半導体チップの品質低下の防止を図ることができる。   With this method, for example, in system LSI products, logic circuits, memory circuits such as SRAM (Static Random Access Memory) and ROM, analog circuits such as PLL (Phase Locked Loop) circuits and AD / DA converters should be inspected. Can do. The inspection time can be shortened by simultaneously controlling and inspecting the self-diagnosis circuits of a plurality of semiconductor chips on the wafer as described above. In the inspection by the self-diagnosis circuit, it is not necessary to directly contact the probe needle attached to the probe card (inspection card) with the bonding pad provided on the semiconductor chip. For this reason, damage to the bonding pad can be reduced, and the deterioration of the quality of the semiconductor chip can be prevented.

上記のように、スクライブライン上に電源配線および信号配線を設けて、このような自己診断回路によって、同時に複数の半導体チップを検査する方法が、例えば下記の特許文献1に記載されている。
特開平11−204597号公報(第8頁、第1図)
As described above, for example, Patent Document 1 below discloses a method in which a power supply wiring and a signal wiring are provided on a scribe line and a plurality of semiconductor chips are simultaneously inspected by such a self-diagnosis circuit.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-204597 (page 8, FIG. 1)

上記特許文献1の検査方法は、例えば大規模、高機能を有するシステムLSIなどのようなロジック回路をこの方法で検査する場合には、次のような問題点がある。   The inspection method disclosed in Patent Document 1 has the following problems when a logic circuit such as a large-scale, high-function system LSI is inspected by this method.

まず、この検査を行うには、ウエハ上にある一つの(場合によっては数個の)内部電源用パッドを通して複数の半導体チップを動作させる必要がある。このため、同時に検査するウエハ上の半導体チップ数に比例して検査中の動作電流が増してゆくという課題が発生すると推測される。   First, in order to perform this inspection, it is necessary to operate a plurality of semiconductor chips through one (possibly several) internal power supply pads on the wafer. For this reason, it is presumed that there arises a problem that the operating current during the inspection increases in proportion to the number of semiconductor chips on the wafer to be inspected at the same time.

また、近年の半導体素子パターンの微細化によりロジック回路が大規模になるに従い、検査端子や検査パターンが増大して来ており、その解決策の一つとして自己診断回路での検査が多くなって来ている。しかし、大規模ロジック回路を自己診断回路で検査する場合では、その検査動作においてロジック素子が一斉に作動されて動作信号が変化するため半導体チップ1個の動作で考えてみても大電流を消費する場合がある。   In addition, as the logic circuit becomes larger due to the recent miniaturization of semiconductor element patterns, the number of inspection terminals and inspection patterns has increased, and as one of the solutions, inspection by self-diagnosis circuits has increased. It is coming. However, when testing a large-scale logic circuit with a self-diagnostic circuit, the logic elements are activated all at once in the test operation, and the operation signal changes, so that even when considering the operation of one semiconductor chip, a large current is consumed. There is a case.

さらに、多数の半導体チップを同時検査する場合は、その電流ピークのタイミングが複数の半導体チップで重なるとテスタに内蔵される単一電源では電流の供給がまかなえないため、検査を正常に実施できなくなる課題が発生するという問題がある。   Furthermore, when simultaneously inspecting a large number of semiconductor chips, if the current peak timing is overlapped by a plurality of semiconductor chips, the single power supply built in the tester cannot supply the current, so the inspection cannot be performed normally. There is a problem that problems arise.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、複数の半導体チップを一斉に検査する場合、テスタに内蔵される電源からの供給電流量を抑制できる検査工程を含む半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and in the case where a plurality of semiconductor chips are inspected at the same time, a semiconductor device including an inspection process capable of suppressing the amount of current supplied from a power source built in the tester It aims to provide a method.

以上の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を採用している。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.

まず、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、自己診断回路を搭載した複数の半導体装置を形成する工程と、この自己診断回路に外部から電圧を供給する供給回路を設ける工程とを備えている。また、自己診断回路にクロック信号と入力信号との入力を行う入力回路を設ける工程と、この入力への応答に基づいて該半導体装置の良否を検査する工程とを備えている。   First, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a plurality of semiconductor devices mounted with a self-diagnosis circuit on a semiconductor substrate, and a step of providing a supply circuit for supplying a voltage to the self-diagnosis circuit from the outside. It has. In addition, the self-diagnosis circuit includes a step of providing an input circuit for inputting a clock signal and an input signal, and a step of inspecting the quality of the semiconductor device based on a response to the input.

そして、このような半導体装置の製造方法において、上記クロック信号と入力信号とを、各上記自己診断回路に対して異なる遅延時間で入力する工程を設ける。これにより、上述のように、多数の半導体チップを一斉検査する場合に、その電流ピークのタイミングが複数の半導体チップで重なることがなくなる。   In such a semiconductor device manufacturing method, a step of inputting the clock signal and the input signal to each of the self-diagnosis circuits with different delay times is provided. Thus, as described above, when a large number of semiconductor chips are inspected at the same time, the current peak timing does not overlap among a plurality of semiconductor chips.

特に、1つのクロック信号と入力信号とに基づいて、上記クロック信号と入力信号とを、各上記自己診断回路に対して異なる遅延時間で入力する遅延回路を設ける工程を設ける。そして、この遅延回路を含む回路モジュール(回路の集合体)と、この回路モジュールと各上記自己診断回路とを接続するための配線を、上記半導体基板のスクライブライン上に形成するようにする。これにより、半導体チップのパッドに対してプロービングを行う必要がなくなるため、製品パッドの品質を維持することができる。   In particular, there is provided a step of providing a delay circuit for inputting the clock signal and the input signal to each of the self-diagnosis circuits with different delay times based on one clock signal and the input signal. Then, a circuit module (an assembly of circuits) including the delay circuit and wiring for connecting the circuit module and each of the self-diagnosis circuits are formed on the scribe line of the semiconductor substrate. This eliminates the need for probing the pads of the semiconductor chip, so that the quality of the product pads can be maintained.

また、各半導体装置と上記回路モジュール及び上記配線を、この半導体装置のフォトリソグラフィー工程における1露光ショット領域内に形成するようにする。これにより、回路モジュール及び上記配線を、半導体チップを構成する内部回路と同時に容易に製造することができる。   Further, each semiconductor device, the circuit module, and the wiring are formed in one exposure shot region in a photolithography process of the semiconductor device. Thereby, the circuit module and the wiring can be easily manufactured simultaneously with the internal circuit constituting the semiconductor chip.

さらに、上記回路モジュールを複数設け、回路モジュールを各自己診断回路それぞれに上記配線によって接続するとともに、この回路モジュールを、上記1露光ショット領域内の4隅に配置するようにする。これにより、ウエハ周辺部領域で露光ショット領域が欠け、一部の回路モジュールが欠けてしまった場合でも、4つの回路モジュールのいずれかによって検査を行うことができる。   Further, a plurality of the circuit modules are provided, the circuit modules are connected to the respective self-diagnostic circuits by the wiring, and the circuit modules are arranged at the four corners in the one exposure shot area. Thus, even when the exposure shot area is missing in the wafer peripheral area and some of the circuit modules are missing, the inspection can be performed with any of the four circuit modules.

以上のように、本発明は、単一電源で複数の半導体チップを動作させて検査する際に、入力遅延回路を用いて各半導体チップの回路動作のタイミングをずらすことで電流のピークを分散させ供給電流量を抑制できるので、正常に検査を実施させることが可能である。半導体チップを一斉に検査することができれば、検査時間の短縮を実現することができる。また、スクライブライン上に設けたパッドと信号線によって各半導体チップの検査が実施できれば、半導体チップのパッドに対してプロービングを行う必要がなくなるため製品パッドの品質維持を実現することができる。加えてプローブカードの針の本数が最小限で済むので治具の低コスト化が図れる。   As described above, according to the present invention, when a plurality of semiconductor chips are operated by a single power source and inspected, the current peak is dispersed by shifting the circuit operation timing of each semiconductor chip using an input delay circuit. Since the amount of supplied current can be suppressed, it is possible to perform the inspection normally. If semiconductor chips can be inspected all at once, the inspection time can be shortened. Further, if each semiconductor chip can be inspected with the pads and signal lines provided on the scribe line, it is not necessary to perform probing on the pads of the semiconductor chip, so that the quality of the product pads can be maintained. In addition, since the number of probe card needles is minimized, the cost of the jig can be reduced.

(第1の実施形態)
以下、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。図1は、本発明による半導体装置の製造方法に用いられる検査工程を説明するための回路を模式的に示した図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a circuit for explaining an inspection process used in a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

図1では、半導体チップ101が3個例示されているが、実際にはさらに多数の半導体チップがウエハ上に存在している。各半導体チップ101内部には、それぞれ自己診断回路102が形成されている。各半導体チップ101は電源パッド104から電源ライン103を通じて電力を供給され、グランドライン105を通じてグランドパッド106により接地されている。この電源パッド104と電源ライン103とを供給回路と呼ぶ。   In FIG. 1, three semiconductor chips 101 are illustrated, but in actuality, a larger number of semiconductor chips exist on the wafer. A self-diagnosis circuit 102 is formed inside each semiconductor chip 101. Each semiconductor chip 101 is supplied with power from a power supply pad 104 through a power supply line 103 and grounded by a ground pad 106 through a ground line 105. The power supply pad 104 and the power supply line 103 are called a supply circuit.

また、各半導体チップ101へはクロック信号パッド108からクロック信号線107を通じてクロック信号が入力されるとともに、入力信号パッド110から入力信号線109を通じて検査信号が入力される。このクロック信号パッド108、クロック信号線107、入力信号パッド110、及び入力信号線109を入力回路と呼ぶ。各半導体チップ101における自己診断回路102のこの検査信号に応答した良否結果は、出力信号線112から取り出され、出力格納回路113に一時的に格納され、出力信号パッド114からウエハ外部に出力される。なお、この図1における矢印は、結線及びその結線を流れる信号の向きを示している。   In addition, a clock signal is input to each semiconductor chip 101 from the clock signal pad 108 through the clock signal line 107, and an inspection signal is input from the input signal pad 110 through the input signal line 109. The clock signal pad 108, the clock signal line 107, the input signal pad 110, and the input signal line 109 are referred to as an input circuit. The pass / fail result in response to this test signal of the self-diagnosis circuit 102 in each semiconductor chip 101 is taken out from the output signal line 112, temporarily stored in the output storage circuit 113, and output from the output signal pad 114 to the outside of the wafer. . Note that the arrows in FIG. 1 indicate the connection and the direction of the signal flowing through the connection.

上記電源ライン103、グランドライン105、クロック信号線107、入力信号線109、出力信号線112などの配線、出力格納回路113及び後述の遅延回路111からなる回路、及び上記電源パッド104、グランドパッド106、クロック信号パッド108、入力信号パッド110、出力信号パッド114の各パッドは、スクライブライン115上に形成される。ここで、スクライブライン115とは、ウエハ上に形成された各半導体チップ101をここに分離する際の切断領域を含む、半導体チップ101間の領域を指す。   The power line 103, the ground line 105, the clock signal line 107, the input signal line 109, the output signal line 112, and the like, the circuit including the output storage circuit 113 and the delay circuit 111 described later, and the power pad 104 and the ground pad 106 The clock signal pad 108, the input signal pad 110, and the output signal pad 114 are formed on the scribe line 115. Here, the scribe line 115 refers to a region between the semiconductor chips 101 including a cutting region for separating each semiconductor chip 101 formed on the wafer.

スクライブライン115上に配置されるこれら回路及び各パッドは、ひと塊にして回路モジュール(回路の集合体)として扱う。その回路モジュールは具体的には、例えばウエハ上に半導体チップパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における1露光ショットの4つの頂点部分に配置する。これはウエハ周辺部に位置する1露光ショットが欠け、一部の回路モジュールパターンが形成されなくなることに対処するためで、後述の第2の実施形態で別途説明する。   These circuits and each pad arranged on the scribe line 115 are treated as a circuit module (collection of circuits) in a lump. Specifically, the circuit module is arranged at four apex portions of one exposure shot in a photolithography process for forming a semiconductor chip pattern on a wafer, for example. This is to cope with the lack of one exposure shot located at the periphery of the wafer and the formation of some circuit module patterns, which will be separately described in a second embodiment to be described later.

この回路モジュール内の回路や各パッドのレイアウトは基本的に任意であるが、スクライブライン115上に形成されたグランドパッド106などの各パッドには信号を供給するためにプローブカードの針を当てる必要がある。このため、針立て可能な間隔でのパッド配置にすることと、1つのプローブカード(検査カード)で検査を行うために、複数の回路モジュール毎のパッドの配置は常に同じであることが求められる。回路モジュールから各半導体チップ101上に設けられた各パッドに対しては、最短での配線がなされる。この配線は上記の通り、スクライブライン115上に形成される。スクライブライン115上の回路モジュールは、1露光ショット単位でレイアウトが決まっており、半導体チップ101を構成する内部回路と同時に容易に製造することができる。   The layout of the circuit and each pad in this circuit module is basically arbitrary, but it is necessary to apply a probe card needle to each pad such as the ground pad 106 formed on the scribe line 115 in order to supply a signal. There is. For this reason, in order to perform pad arrangement at intervals where needles can be held and to perform inspection with one probe card (inspection card), the arrangement of pads for each of the plurality of circuit modules is always required to be the same. . The shortest wiring is made from the circuit module to each pad provided on each semiconductor chip 101. This wiring is formed on the scribe line 115 as described above. The circuit module on the scribe line 115 has a layout determined for each exposure shot, and can be easily manufactured simultaneously with the internal circuits constituting the semiconductor chip 101.

次に、本実施形態における半導体集積回路のピーク電流を抑制する検査方法を、図1を用いて説明する。   Next, an inspection method for suppressing the peak current of the semiconductor integrated circuit in the present embodiment will be described with reference to FIG.

半導体チップ101は内部に備える自己診断回路102を使って、上記背景技術と同様に、半導体チップ101自身の内部回路の良否判定を行う。即ち、自己診断回路102はLSIテスタ装置から供給される電源、クロック信号、および入力信号によって動作する。上記の通り、電源は電源パッド104から電源ライン103を通して複数の半導体チップ101に供給される。複数の半導体チップ101は、それぞれのグランドライン105を通してグランドパッド106により接地される。クロック信号はクロック信号パッド108からクロック信号線107を通して複数の半導体チップ101に供給される。入力信号は入力信号パッド110から入力信号線109を通して複数の半導体チップ101へ供給される。   The semiconductor chip 101 determines whether the internal circuit of the semiconductor chip 101 itself is acceptable or not using the self-diagnosis circuit 102 provided inside. That is, the self-diagnosis circuit 102 operates by the power supply, clock signal, and input signal supplied from the LSI tester device. As described above, power is supplied from the power supply pad 104 to the plurality of semiconductor chips 101 through the power supply line 103. The plurality of semiconductor chips 101 are grounded by the ground pads 106 through the respective ground lines 105. The clock signal is supplied from the clock signal pad 108 to the plurality of semiconductor chips 101 through the clock signal line 107. The input signal is supplied from the input signal pad 110 to the plurality of semiconductor chips 101 through the input signal line 109.

自己診断回路102の良否結果は、複数の半導体チップ101それぞれの出力信号線112から出力格納回路113へ一時的に取り込まれて、出力信号パッド114から上記LSIテスタ装置に取り出される。出力格納回路113へ良否結果を取り込む時は、クロック信号線107からのクロック信号と同期して取り込む。   The pass / fail result of the self-diagnosis circuit 102 is temporarily taken into the output storage circuit 113 from the output signal line 112 of each of the plurality of semiconductor chips 101, and taken out from the output signal pad 114 to the LSI tester device. When fetching the pass / fail result into the output storage circuit 113, it fetches in synchronization with the clock signal from the clock signal line 107.

例えば並列出力構成となる出力信号線112から複数の半導体チップ101の検査結果データが全て出力されるまで充分に時間が経過したところで、出力格納回路113内にある直列構成のレジスタ列にその出力を格納するとすれば、その時、クロック信号107を用いてこのレジスタ列への取り込みを行なう(キャプチャ動作)。また出力格納回路113のレジスタ列に格納された出力信号を出力信号パッド114から直列に取り出す際にも、クロック信号107を用いてこの取り出しを行う(シフト動作)。   For example, when a sufficient amount of time has elapsed until all the test result data of the plurality of semiconductor chips 101 are output from the output signal line 112 having a parallel output configuration, the output is output to the serial register row in the output storage circuit 113. If the data is to be stored, then the clock signal 107 is used to capture into this register string (capture operation). In addition, when the output signal stored in the register row of the output storage circuit 113 is taken out from the output signal pad 114 in series, it is taken out using the clock signal 107 (shift operation).

この場合、上記レジスタ列のキャプチャ動作とシフト動作を切り替える信号線は図1には示していないが、別途スクライブライン115上に形成されている。出力信号パッド114から取り出された結果はLSIテスタ装置で判定される。以上の各パッド及び回路は、上記の通り、全てスクライブライン115上に形成される。これらの構成により、複数の半導体チップ101を一斉に検査することができる。   In this case, a signal line for switching between the capture operation and the shift operation of the register row is not shown in FIG. 1, but is formed on the scribe line 115 separately. The result extracted from the output signal pad 114 is determined by the LSI tester device. All the pads and circuits described above are formed on the scribe line 115 as described above. With these configurations, a plurality of semiconductor chips 101 can be inspected simultaneously.

しかし、実際に複数の半導体チップ101を一斉に検査する場合、検査する半導体チップ数に比例して動作電流が増してゆくことになる。例えば大規模なロジック回路を自己診断回路102で検査する場合では、複数の半導体チップ101上にあるロジック素子が一斉に作動することで大電流を消費する場合がある。すると、その電流ピークのタイミングが複数の半導体チップ101間で重なると、上記LSIテスタ装置に内蔵される単一電源では電流の供給ができないため、検査を正常に実施できなくなる。   However, when a plurality of semiconductor chips 101 are actually inspected simultaneously, the operating current increases in proportion to the number of semiconductor chips to be inspected. For example, when a large-scale logic circuit is inspected by the self-diagnosis circuit 102, logic elements on a plurality of semiconductor chips 101 may operate at the same time to consume a large current. Then, if the current peak timing overlaps between the plurality of semiconductor chips 101, the single power source built in the LSI tester device cannot supply current, and thus the inspection cannot be performed normally.

そこで、本実施形態では、クロック信号線107上と入力信号線109上に、入力遅延回路111を設ける構成にしている。この入力遅延回路111もスクライブライン115上に形成されている。   Therefore, in this embodiment, the input delay circuit 111 is provided on the clock signal line 107 and the input signal line 109. This input delay circuit 111 is also formed on the scribe line 115.

入力遅延回路111によりクロック信号および入力信号は、複数の半導体チップ101それぞれに対して異なる遅延量を与えられて供給される。信号の遅延量は、半導体集積回路の設計時の消費電力シミュレーションおよびタイミングシミュレーションにより求められる。その結果、信号の遅延量は、半導体チップ101とスクライブライン115上のパッド間との配線距離を考慮した上で、電流ピークが、一斉検査に係っている各半導体チップに関して分散した遅延時間をもたせた値となる。この求められた遅延量は、入力遅延回路111内の遅延調整バッファセルに記憶され、検査を行うたびに一意的に与えられる。   The clock signal and the input signal are supplied to the plurality of semiconductor chips 101 by giving different delay amounts to the input delay circuit 111. The signal delay amount is obtained by power consumption simulation and timing simulation at the time of designing a semiconductor integrated circuit. As a result, the amount of delay of the signal is determined by taking into account the wiring distance between the semiconductor chip 101 and the pads on the scribe line 115, and the delay time in which the current peak is dispersed for each semiconductor chip involved in the simultaneous inspection. It is the value that was given. The obtained delay amount is stored in the delay adjustment buffer cell in the input delay circuit 111, and is uniquely given every time a test is performed.

このようにして、入力遅延回路111により各半導体チップ101の回路作動のタイミングがずれることで電流のピークが分散され、上記LSIテスタ装置の電源が1個であっても検査電流値を低減した状態で正常に検査を実施することができる。   In this way, the input delay circuit 111 disperses the timing of the circuit operation of each semiconductor chip 101 so that the current peaks are dispersed, and the inspection current value is reduced even when the power supply of the LSI tester device is one. The test can be carried out normally.

以上のように本発明の第1の実施形態による検査の工程を用いれば、入力遅延回路111によって個々の半導体チップ101のクロック信号および入力信号に対してそれぞれ異なる遅延量が与えられるため、複数の半導体チップ101の回路作動にタイミング差が生じて電流のピークが重ならずに分散される。そのため上記LSIテスタ装置の電源電流の不足が回避されるので検査を正常に実施することができる。その結果、半導体チップ101の一斉検査を行うことができ、検査全体の時間の短縮が図られる。また、各半導体チップ101上に形成されたボンディングパッドへはプローブ針を接触させないので、製品品質の保持に資することができる。さらに、プローブ針は、スクライブライン115上にある各パッドのみへ接触させれば済むために、プローブ針の本数が減少し、プローブカードの低コスト化が実現可能となる。   As described above, by using the inspection process according to the first embodiment of the present invention, the input delay circuit 111 gives different delay amounts to the clock signal and the input signal of each semiconductor chip 101. A timing difference occurs in the circuit operation of the semiconductor chip 101, and current peaks are dispersed without overlapping. Therefore, a shortage of power supply current of the LSI tester device is avoided, so that the inspection can be carried out normally. As a result, simultaneous inspection of the semiconductor chips 101 can be performed, and the entire inspection time can be shortened. In addition, since the probe needle is not brought into contact with the bonding pad formed on each semiconductor chip 101, it is possible to contribute to maintaining product quality. Further, since the probe needles need only be brought into contact with each pad on the scribe line 115, the number of probe needles is reduced, and the cost of the probe card can be reduced.

(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造方法に用いられる検査工程を説明するための図である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a diagram for explaining an inspection process used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

図2(a)に示すように、ウエハ上には複数の半導体チップ215が配置されている。その周囲のスクライブライン214に、上記第1の実施形態と同様な、出力格納回路211及び遅延回路209からなる回路、及び電源パッド202、グランドパッド204、クロック信号パッド206、入力信号パッド208、出力信号パッド212の各パッドが、回路モジュール217を形成している(図2(b))。   As shown in FIG. 2 (a), a plurality of semiconductor chips 215 are arranged on the wafer. Similar to the first embodiment, a circuit composed of an output storage circuit 211 and a delay circuit 209, a power pad 202, a ground pad 204, a clock signal pad 206, an input signal pad 208, and an output are provided around the scribe line 214. Each pad of the signal pad 212 forms a circuit module 217 (FIG. 2 (b)).

また、各半導体チップ215内部には、それぞれ自己診断回路216が形成されており、各半導体チップ215は電源パッド202から電源ライン201を通じて電力を供給され、グランドライン203を通じてグランドパッド204により接地されている。上記第1の実施形態と同様に、この電源パッド202と電源ライン201とを供給回路と呼ぶ。   Further, a self-diagnosis circuit 216 is formed inside each semiconductor chip 215, and each semiconductor chip 215 is supplied with power from the power supply pad 202 through the power supply line 201 and grounded by the ground pad 204 through the ground line 203. Yes. Similar to the first embodiment, the power supply pad 202 and the power supply line 201 are referred to as a supply circuit.

また、各半導体チップ215へはクロック信号パッド206からクロック信号線205を通じてクロック信号が入力されるとともに、入力信号パッド208から入力信号線207を通じて検査信号が入力される。上記第1の実施形態と同様に、このクロック信号パッド206、クロック信号線205、入力信号パッド208、及び入力信号線207を入力回路と呼ぶ。各半導体チップ215のこの検査信号に応答した良否結果は、出力信号線210から取り出され、出力格納回路211に一時的に格納され、出力信号パッド212からウエハ外部に出力される。   In addition, a clock signal is input to each semiconductor chip 215 from the clock signal pad 206 through the clock signal line 205, and an inspection signal is input from the input signal pad 208 through the input signal line 207. As in the first embodiment, the clock signal pad 206, the clock signal line 205, the input signal pad 208, and the input signal line 207 are referred to as an input circuit. The pass / fail result of each semiconductor chip 215 in response to the inspection signal is taken out from the output signal line 210, temporarily stored in the output storage circuit 211, and output from the output signal pad 212 to the outside of the wafer.

本実施形態では、回路モジュール217は、4つの半導体チップ215を1露光ショットとする、ショット領域213の4隅に配置する。ここで4隅とは、図2(a)に示すように、ショット領域213の内の、頂点を含む4つの一部領域である。なお、このショット領域213の隣接ショット領域に関しても4隅に回路モジュール217を同様に配置する。このため、1本のスクライブライン214上には、ショット領域213と隣接ショット領域の両方の回路モジュール217が含まれている形となる。また、4つの回路モジュール217が囲むショット領域213内の半導体チップ215に対しては、この4つの回路モジュール217から電源ライン201、グランドライン203、クロック信号線205、入力信号線207、出力信号線210の各配線を4個の半導体チップに対して共有するように配線する。   In the present embodiment, the circuit module 217 is arranged at the four corners of the shot region 213 where four semiconductor chips 215 are taken as one exposure shot. Here, the four corners are four partial areas including the apexes in the shot area 213 as shown in FIG. 2 (a). Note that the circuit modules 217 are similarly arranged at the four corners of the shot area adjacent to the shot area 213. Therefore, the circuit module 217 in both the shot area 213 and the adjacent shot area is included on one scribe line 214. Further, for the semiconductor chip 215 in the shot region 213 surrounded by the four circuit modules 217, the power line 201, the ground line 203, the clock signal line 205, the input signal line 207, and the output signal line from the four circuit modules 217. Each wiring of 210 is wired so as to be shared by four semiconductor chips.

上記の構成により4つのうちのいずれかの回路モジュール217により、ショット領域213内の4個の半導体チップ215を一括して検査できる。この構成では、1つのショット領域213には半導体チップ215および検査用の回路モジュール217および配線が含まれることになる。このため、4個の半導体チップと4個の回路モジュール及び配線のパターンを有する1種類のレチクルすなわちフォトマスクで製造が容易に行なえるという利点がある。   With the above configuration, the four semiconductor chips 215 in the shot region 213 can be collectively inspected by any one of the four circuit modules 217. In this configuration, one shot region 213 includes the semiconductor chip 215, the circuit module 217 for inspection, and the wiring. Therefore, there is an advantage that manufacturing can be easily performed with one type of reticle, that is, a photomask, having four semiconductor chips, four circuit modules, and wiring patterns.

また、図3に点線で示すように、ウエハ300周辺部領域でショット領域213が欠け、一部の回路モジュール217が欠けてしまう場合でも、4つの回路モジュール217のいずれか1つが使用できれば半導体チップ215が検査できる。   Further, as shown by a dotted line in FIG. 3, even if the shot area 213 is missing in the peripheral area of the wafer 300 and some of the circuit modules 217 are missing, a semiconductor chip can be used if any one of the four circuit modules 217 can be used. 215 can be tested.

なお上記の各配線については、4つの回路モジュール217それぞれからショット領域213内の全半導体チップ215に対して最短で行なわれ、スクライブライン214上に形成されている。ショット領域213に欠けが発生した場合でも、欠け位置と対向する位置あるいは対角線方向にある回路モジュール217及び配線については、欠けチップ領域への引き回しがないので、断線なく機能していると考えられる。   Note that each of the wirings described above is formed in the shortest distance from all the four circuit modules 217 to all the semiconductor chips 215 in the shot region 213, and is formed on the scribe line 214. Even when chipping occurs in the shot area 213, the circuit module 217 and the wiring that are opposite to the chipping position or in the diagonal direction are considered to function without disconnection because they are not routed to the chipping chip area.

より完全に断線の不具合を排除すると考えるならば、図2(c)に示すように、半導体チップ215の各四辺それぞれに同一の電源/信号パッドを設けることにより、より短い配線がなされるため、ショットの欠けによる断線の影響は全く排除できると考えられる。   If it is considered to eliminate the problem of disconnection more completely, as shown in FIG. 2 (c), by providing the same power supply / signal pad on each of the four sides of the semiconductor chip 215, shorter wiring is made. It can be considered that the influence of the disconnection due to the chipping of the shot can be completely eliminated.

以上のように本発明の第2の実施形態による検査の工程を用いれば、製造上容易に回路モジュール217を形成することができる。また消費電流の面からも半導体チップ215の複数個の一斉検査が容易に実現できる。その結果、半導体チップ215の検査時間の短縮ができる。さらに、半導体チップ上のボンディングパッドへはプローブ針を接触させなくてすむので製品品質の保持に資するとともに、プローブカードはスクライブライン上で必要となる最小限のプローブ針を備えればよいため、治具の低コスト化が実現可能となる。そして本発明による検査方法は、100nmノードプロセス以下の90nm、65nm、45nmなどのプロセス技術を用いる大規模、高密度、多機能なシステムLSIの一斉検査に有効である。このようなLSIはそれ自体消費電力が大きく、またMOS型トランジスタのゲート絶縁膜が薄いことによって待機時の電流も大きいためである。   As described above, by using the inspection process according to the second embodiment of the present invention, the circuit module 217 can be easily formed in manufacturing. Also, from the viewpoint of current consumption, a plurality of simultaneous inspections of the semiconductor chip 215 can be easily realized. As a result, the inspection time of the semiconductor chip 215 can be shortened. Furthermore, since it is not necessary to bring the probe needle into contact with the bonding pad on the semiconductor chip, it contributes to the maintenance of product quality, and the probe card only needs to have the minimum probe needle required on the scribe line. Cost reduction of tools can be realized. The inspection method according to the present invention is effective for simultaneous inspection of large-scale, high-density, and multifunctional system LSIs using process technologies such as 90 nm, 65 nm, and 45 nm below the 100 nm node process. This is because such an LSI itself consumes a large amount of power, and the current during standby is large due to the thin gate insulating film of the MOS transistor.

本発明に係る半導体装置の製造方法は、単一電源で複数の半導体チップを動作させて検査する際に、入力遅延回路を用いて各半導体チップの回路動作のタイミングをずらすことで電流のピークを分散させて正常に検査を実施させることが可能である。半導体チップを一斉に検査することができれば、検査時間の短縮を実現することができる。また、スクライブライン上に設けたパッドと信号線によって各半導体チップの検査が実施できれば、半導体チップのパッドに対してプロービングを行う必要がなくなるため製品パッドの品質維持を実現することができる。加えてプローブカードの針の本数が最小限で済むので治具の低コスト化が図れる。このため、特に大規模集積回路の製造方法として有用である。   The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, when operating and testing a plurality of semiconductor chips with a single power source, shifts the timing of the circuit operation of each semiconductor chip using an input delay circuit, thereby increasing the current peak. It is possible to carry out inspections normally by dispersing them. If semiconductor chips can be inspected all at once, the inspection time can be shortened. Further, if each semiconductor chip can be inspected with the pads and signal lines provided on the scribe line, it is not necessary to perform probing on the pads of the semiconductor chip, so that the quality of the product pads can be maintained. In addition, since the number of probe card needles is minimized, the cost of the jig can be reduced. Therefore, it is particularly useful as a method for manufacturing a large-scale integrated circuit.

本発明の第1の実施形態における半導体装置の製造方法の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor device in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造方法の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing method of the semiconductor device in the 2nd Embodiment of this invention. ショット領域の欠けの説明図。Explanatory drawing of a missing shot area. 自己診断回路の説明図。Explanatory drawing of a self-diagnosis circuit.

符号の説明Explanation of symbols

101 半導体チップ
102 自己診断回路
103 電源ライン
104 電源パッド
105 グランドライン
106 グランドパッド
107 クロック信号線
108 クロック信号パッド
109 入力信号線
110 入力信号パッド
111 入力遅延回路
112 出力信号線
113 出力格納回路
114 出力信号パッド
115 スクライブライン
201 電源ライン
202 電源パッド
203 グランドライン
204 グランドパッド
205 クロック信号線
206 クロック信号パッド
207 入力信号線
208 入力信号パッド
209 入力遅延回路
210 出力信号線
211 出力格納回路
212 出力信号パッド
213 ショット領域
214 スクライブライン
215 半導体チップ
216 自己診断回路
217 回路モジュール
101 Semiconductor chip 102 Self-diagnosis circuit 103 Power line 104 Power pad 105 Ground line 106 Ground pad 107 Clock signal line 108 Clock signal pad 109 Input signal line 110 Input signal pad 111 Input delay circuit 112 Output signal line 113 Output storage circuit 114 Output signal Pad 115 scribe line 201 power supply line 202 power supply pad 203 ground line 204 ground pad 205 clock signal line 206 clock signal pad 207 input signal line 208 input signal pad 209 input delay circuit 210 output signal line 211 output storage circuit 212 output signal pad 213 shot Region 214 Scribe line 215 Semiconductor chip 216 Self-diagnosis circuit 217 Circuit module

Claims (6)

半導体基板上に、自己診断回路を搭載した複数の半導体装置を形成する工程と、該自己診断回路に外部から電圧を供給する供給回路を設ける工程と、該自己診断回路にクロック信号と入力信号との入力を行う入力回路を設ける工程と、該入力への応答に基づいて該半導体装置の良否を検査する工程とを備える半導体装置の製造方法において、
上記クロック信号と入力信号とを、各上記自己診断回路に対して異なる遅延時間で入力する工程
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a plurality of semiconductor devices on which a self-diagnosis circuit is mounted on a semiconductor substrate; providing a supply circuit for supplying a voltage to the self-diagnosis circuit from outside; a clock signal and an input signal in the self-diagnosis circuit; In a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of providing an input circuit for performing the input of the step; and a step of inspecting the quality of the semiconductor device based on a response to the input.
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: inputting the clock signal and the input signal to the self-diagnosis circuits with different delay times.
1つのクロック信号と入力信号とに基づいて、上記クロック信号と入力信号とを、各上記自己診断回路に対して異なる遅延時間で入力する遅延回路を設ける工程を備える、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   The semiconductor according to claim 1, further comprising a step of providing a delay circuit that inputs the clock signal and the input signal to each of the self-diagnosis circuits with different delay times based on one clock signal and the input signal. Device manufacturing method. 上記遅延回路を含む回路モジュールと、該回路モジュールと各上記自己診断回路とを接続するための配線を、上記半導体基板のスクライブライン上に形成する、請求項2に記載の半導体装置の製造方法。   3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein a circuit module including the delay circuit and wiring for connecting the circuit module and each of the self-diagnosis circuits are formed on a scribe line of the semiconductor substrate. 各上記半導体装置と上記回路モジュール及び上記配線を、該半導体装置のフォトリソグラフィー工程における1露光ショット領域内に形成する、請求項3に記載の半導体装置の製造方法。   4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein each of the semiconductor devices, the circuit module, and the wiring are formed in one exposure shot region in a photolithography process of the semiconductor device. 上記回路モジュールを複数設け、各該回路モジュールを各上記自己診断回路それぞれに上記配線によって接続する、請求項3又は4に記載の半導体装置の製造方法。   5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein a plurality of the circuit modules are provided, and each of the circuit modules is connected to each of the self-diagnosis circuits by the wiring. 上記回路モジュールを、上記1露光ショット領域内の4隅に配置する、請求項4または5に記載の半導体装置の製造方法。   6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the circuit module is arranged at four corners in the one exposure shot area.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020106388A (en) * 2018-12-27 2020-07-09 東京エレクトロン株式会社 Inspection device and inspection method
JP2022100240A (en) * 2020-12-23 2022-07-05 財團法人工業技術研究院 Massive testing of micro integrated circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020106388A (en) * 2018-12-27 2020-07-09 東京エレクトロン株式会社 Inspection device and inspection method
JP2022100240A (en) * 2020-12-23 2022-07-05 財團法人工業技術研究院 Massive testing of micro integrated circuit
JP7234332B2 (en) 2020-12-23 2023-03-07 財團法人工業技術研究院 Large-scale testing of micro-integrated circuits

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