DE69308804T2 - Testverfahren für Elemente von integrierten Schaltungen und dazugehöriges integriertes Element - Google Patents

Testverfahren für Elemente von integrierten Schaltungen und dazugehöriges integriertes Element

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Description

  • Die Erfindung betrifft die Herstellung integrierter Schaltkreise und sie zielt darauf, sowohl ein Verfahren zum Testen als auch eine Aufteilung des Wafers für integrierte Schaltkreise, mit der der Test durchgeführt werden kann, anzugeben.
  • Die Chips integrierter Schaltkreise, die üblicherweise eine Größe von einigen Millimetern haben, werden hintereinander auf Halbleiterwafern von mehreren Zentimetern bis mehreren Dutzenden Zentimetern im Durchmesser hergestellt. Mehrere Dutzende, hundert oder tausend chips werden somit gleichzeitig auf dem gleichen Wafer gefertigt, und der Wafer wird am Ende der Herstellung in individuelle chips zerlegt. Dann werden die Chips in geeignete Schutzgehäuse gepackt.
  • Ein wichtiger Abschnitt bei der Herstellung ist der Test aller Chips auf dem Wafer; dieser Test erlaubt das Aussortieren der fehlerhaften Chips vor ihrer Einkapselung, was Herstellungskosten aufgrund unnötigen und kostspieligen Einkapselns fehlerhafter Chips vermeidet.
  • Der Test auf dem Wafer wird mittels Testgerät durchgeführt, das mit einer Anzahl extrem feiner Spitzen versehen ist, die man mit den Eingangs-/Ausgangs-Kontaktflächen jedes Chips in Verbindung bringt. Diese Kontaktflächen sind die Kontaktflächen, die später zur Kommunikation des Chips mit der Außenwelt dienen.
  • Das Testgerät ist daher dafür ausgelegt, die Testspitzen mit den Kontaktflächenen eines Chips präzise in Verbindung zu bringen, den Test des chips durchzuführen, den Chip anzuzeigen, wenn er fehlerhaft ist, die Spitzen zum nachfolgenden chip zu bewegen, den Test auszuführen, etc.
  • Dieser Ablauf ist langwierig, da er so oft wiederholt wird, wie es Chips gibt. Wenn der chip einfach ist, kann im allgemeinen das Testverfahren einfach sein, aber dann gibt es viele Chips (mehrere tausend) auf dem Wafer; und wenn der chip komplex ist, gibt es weniger chips pro Wafer (mehrere hundert), aber das Testverfahren ist für jeden Chip länger. In den beiden Fällen kann die Testzeit eines Wafers sehr lang sein, so daß der Test zum Hauptfaktor bei den Kosten für die integrierten Schaltungen wird. Das Testgerät ist tatsächlich sehr teuer, und die Zahl der Testgeräte, die nötig sind, um die Fließbandherstellung von integrierten Schaltungen zu ermöglichen, steigt in demselben Maße wie die Zeiten für den Test der Wafer.
  • Man könnte alle Chips auf einem Wafer parallel testen, da die durchzuführenden Verfahren für jeden Chip identisch sind. Aber das hieße, daß man ein Gerät mit Testspitzen bräuchte, deren Zahl gleich dem Produkt aus der Zahl der Chips und der Zahl der Kontakte jedes Chips wäre. Zum Beispiel bräuchte man für einen Wafer mit 1000 Chips 8 Kontakten 8000 Testspitzen bei dem Gerät anstelle von 8 Spitzen. Das Gerät wäre daher so teuer, daß der gesamte finanzielle Vorteil verloren ginge, der durch die Reduzierung der Testzeit des Wafers gewonnen wäre. Darüber hinaus wäre es schwierig, die von den unterschiedlichen Chips als Antwort auf die vom Testgerät abgeschickten Signale zurücklaufenden Signale zu trennen, so daß es schwierig wäre, die fehlerhaften Chips ausfindig zu machen.
  • Im übrigen ist ein Testverfahren für Wafer bekannt, das in US-A-4 956 602 beschrieben ist, entsprechend den präzisierten Eigenschaften im ersten Teil der Ansprüche 1 und 2, was das Verschieben der Testspitzen auf jede zu testende Zelle vermeidet. Eine einzige Gruppe von Testkontakten ist auf dem Wafer vorgesehen und mit allen zu testenden Chips über einen Demultiplexer verbunden.
  • Busse sind auf den Schnittlinien zwischen den Chips angeordnet, um die chips mit dem Demultiplexer zu verbinden.
  • Jedoch erfordert dieses Verfahren, daß alle Chips nacheinander getestet werden, und bringt daher keinen großen Zeitgewinn.
  • Daher schlägt man erfindungsgemäß einen anderen Testansatz auf dem Wafer vor, mit dem gewisse Aufgaben beim Test parallel bei allen chips durchgeführt werden können.
  • Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, wird ein Wafer für integrierte Schaltungen vorgeschlagen, der dazu vorgesehen ist, in einzelne Chips zerteilt zu werden, die hierzu Hauptzonen aufweisen, die jeweils eine entsprechende integrierte Schaltung, die einen Chip bilden wird, nachdem der Wafer zerteilt wurde, enthalten, wobei die Hauptzonen voneinander durch Zerteilungszonen getrennt sind, längs derer die Zerteilungen zwischen den einzelnen chips vorgenommen werden, wobei der Wafer einen Demultiplexer und Kontaktanschlußflächen enthält, die sich in einer Prüfschaltungszone befinden, die sich außerhalb der Hauptzonen befindet, wobei der Multiplexer Prüfsignaleingänge und Steuereingänge, die mit den Kontaktanschlußflächen verbunden sind, sowie Ausgänge enthält, die mit Leiterbussen verbunden sind, die längs der Zerteilungszonen zwischen den Chips verlaufen und die mit den integrierten Schaltungen der Hauptzonen verbunden werden können, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er Mittel enthält, um gleichzeitig eine Kontaktanschlußfläche jedes Chips, die dazu vorgesehen ist, eine Versorgungsspannung zu empfangen, mit einem Versorgungsspannungsleiter zu verbinden, selbst wenn alle chips nicht durch den Multiplexer ausgewählt sind.
  • Erfindungsgemäß wird außerdem ein Testverfahren vorgeschlagen, wie es in Anspruch 4 definiert ist.
  • Um zu vermeiden, daß eine gleich große Zahl an Ausgangsbussen wie die Zahl der Chips vorgesehen werden muß, was ein sehr umfassendes Netz zwischen den Zeilen und Spalten der chips ergeben würde, werden vorzugsweise so viele Ausgangsbusse wie Chipreihen in dem Wafer vorgesehen; außerdem wird ein lokaler Verbinder in der Nähe jedes Chips zwischen Chip und einem Bus, der an seiner Seite vorbeiläuft, vorgesehen, und Spaltenleiter zwischen den Chipspalten werden vorgesehen, wobei jeder Spaltenleiter das gleichzeitige Ansteuern aller lokaler Verbinder, die den Chips in dieser Spalte entsprechen, ermöglicht. Die Spaltenleiter sind mit den Ausgängen eines Spaltendekoders verbunden, dessen Eingänge mit den Kontaktanschlußflächen der Zone der Testschaltung verbunden sind, so daß ein bestimmter Spaltenleiter durch das Testgerät ausgewählt werden kann.
  • Man kann ebenso über das Gerät gleichzeitig einen Zeilenbus (Auswahl durch den Demultiplexer) und einen Spaltenleiter (Auswahl durch den Dekoder) auswählen, um einen bestimmten Chip am Kreuzungspunkt der Zeile und der Spalte zu testen.
  • Dieser erfindungsgemäße Testansatz beim Wafer erlaubt es, gewisse Aufgaben bei allen Chips parallel auszuführen, die gleichzeitig ausgeführt werden können, und nur Aufgaben sukzessiv abzuarbeiten, die nur Chip für Chip durchgeführt werden können. Man kommt somit zu einer erheblichen Reduzierung der Gesamtzeit des Tests und damit der Gesamtkosten, und dies ohne Forderung nach einem sehr kostspieligen oder unmöglich herzustellenden Testgerät.
  • Der Demultiplexer arbeitet wie ein Demultiplexer für das Abschicken von Testoperationen an einen Chip, aber er arbeitet auch als Multiplexer zum Empfangen der Reaktionen von diesem Chip auf die Operationen.
  • Die integrierten Schaltungen der Hauptzonen sind mit Kontaktanschlußflächen versehen, die später zur Verbindung zwischen dem chip und der Außenwelt dienen; vorzugsweise sind die vom Demultiplexer ausgehenden Busse mit den Kontaktanschlußflächen über lokale Verbinder verbunden, die sich in der Nähe jedes Chips befinden.
  • Andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Einzelheiten, wobei Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen, bei denen:
  • Figur 1 einen klassischen Wafer für integrierte Schaltungen mit mehreren Chips darstellt;
  • Figur 2 schematisch die allgemeine Aufteilung eines Wafers gemäß Erfindung darstellt;
  • Figur 3 schematisch die Zone des Testschaltkreises auf dem Wafer für die Testschritte darstellt;
  • Figur 4 den lokalen Verbinder zwischen einem Testbus und einem zu testenden Chip darstellt.
  • In Figur 1 ist ein klassischer Wafer für integrierte Schaltungen 10 dargestellt, auf denen mehrere identische integrierte Schaltungen 12 in Form von einem Netz aus Zeilen und Spalten von Schaltungen angeordnet sind. Der Wafer ist dazu vorgesehen, entlang der horizontalen und vertikalen Zeilen (gestrichelte Linien) zwischen den Zeilen und Spalten der Schaltungen zerteilt zu werden; jeder Schnitt separiert die Schaltungen voneinander in rechteckige, individuelle Chips, die jeweils eine integrierte Schaltung umfassen.
  • Die integrierten Schaltungen werden vor dem Zerteilen in Chips in einer gegenüber dem Test der Schaltung im Gehäuse "Wafertest" genannten Operation individuell getestet.
  • Der Test ist für alle Chips der gleiche. Zum Beispiel besteht bei einem Speicher der Test darin, Adreßsignale und Datensignale für das Einspeichern auszugeben und dann die tatsächlich abgespeicherten Daten zu lesen.
  • Der Test wird mit einem Testgerät durchgeführt, das aus einem mechanischen Teil und einem elektrischen Teil besteht.
  • Der mechanische Teil umfaßt:
  • - einen X-Y-Verschiebetisch, auf dem sich der zu testende Wafer 10 zum mikrometrischen Verschieben befindet,
  • - ein System aus Spitzen 16, die sich gleichzeitig auf unterschiedliche Kontaktanschlußflächen 18 eines Chips setzen können,
  • - ein System zur präzisen Ausrichtung, um die Spitzen auf einem Chip zu positionieren und um den X-Y-Tisch Schritt für Schritt zu verschieben, um zu einem anderen chip einer benachbarten Zeile oder Spalte überzugehen, wenn der Test des ersten chips beendet worden ist;
  • - ein System zum Einfärben, wenn der getestete Chip sich als fehlerhaft erweist.
  • Der elektrische Teil des Testgeräts umfaßt das System zur Steuerung des X-Y-Tisches und einen Rechner, der über die Testspitzen Testsequenzen an die chips absendet und der die vom getesteten Schaltkreis zurücklaufenden Signale analysiert.
  • Figur 2 stellt schematisch einen Wafer 20 gemäß Erfindung dar: ein Netz aus N Zeilen und M Spalten von integrierten Schaltungen 22 ist wie in Figur 1 gezeigt vorgesehen; der Wafer soll später in individuelle Chips zerteilt werden, von denen jeder einen jeweiligen Schaltkreis 22 umfaßt.
  • Eine spezielle Zone 24 des Wafers außerhalb der Schaltungen 22 umfaßt eine integrierte Schaltung, die nur zum Testen dient.
  • Der spezielle Testschaltkreis umfaßt in seiner einfachsten Version:
  • - Kontaktanschlußflächen 28, die nur während des Tests verwendet werden und auf die die Spitzen des Testgerätes gedrückt werden können,
  • - und einen Demultiplexer 30 mit Signaleingängen und Steuereingängen, die mit den Kontaktanschlußflächen und Ausgängen verbunden sind, die mit einer großen Anzahl von Bussen mit jeweils mehreren Leitungen verbunden sind.
  • Die Busse beginnen an den Ausgängen des Demultiplexers und erstrecken sich entlang der Linien der zukünftigen Unterteilung in Chips (horizontale und vertikale Linien in Figur 1), so daß sie an allen Chips, die getestet werden sollen, vorbeilaufen. Die Busse dienen dazu, individuell auf jeden Chip je nach den Befehlen vom Demultiplexer 30 durch das Testgerät zugreifen zu können. Man könnte daher pro Chip einen Bus haben, aber für den Fall, daß es sehr viele Chips sind, wird man es vorziehen, z.B. einen Bus für eine Zeile von Chips zu haben und so viel Busse wie Reihen, wobei die Auswahl eines Chips innerhalb einer Reihe mit anderen Mitteln erfolgt; dieses Mittel kann ein Spaltendekoder 32 mit Adreßeingängen sein, die mit den Kontakten 28 verbunden sind, und Ausgängen, die mit den Spaltenleitungen verbunden sind, welche sich zwischen den Spalten der Chips erstrekken, um eine Spalte von Chips unter diesen auszuwählen.
  • Das Testgerät, das mit den Kontakten 28 über die Spitzen verbunden ist, kann also den Demultiplexer 30 und den Dekoder 32 ansteuern, so daß diese einen bestimmten Chip auswählen, an diesen über einen Bus, der die Verbindung zwischen chip und Demultiplexer ermöglicht, Testsignale anlegen und über den Bus umgekehrt Signale empfangen, um sie an das Testgerät zu übermitteln.
  • Man kann also nacheinander jeden Chip testen, ohne die Testspitzen mechanisch verschieben zu müssen.
  • Darüber hinaus erlaubt es diese Konfiguration des Testsystems außerdem noch, den Test zu beschleunigen, da gewisse Testoperationen parallel ausgeführt werden können, wenn diese Operationen simultan für unterschiedliche Chips durchführbar sind.
  • Ein einfaches Beispiel kann zur Illustration dienen, wobei es sich um Chips handelt, die einen elektrisch programmierbaren und löschbaren Speicher umfassen; das grundsätzliche Verfahren zum Testen läßt sich in drei Schritte unterteilen:
  • A. Übertragungsprotokoll einer Adresse und einer Dateneinheit, Dauer 0,3 Millisekunden;
  • B. Programmzyklus: ein Schreibautomat speichert in den Speicher unter der empfangenen Adresse die empfangene Dateneinheit; Dauer: ungefähr 10 Millisekunden, heraufgesetzt auf 15 Millisekunden, um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß die Dauer nicht bei allen Chips die gleiche ist;
  • C. Leseprotokoll der Dateneinheit an der angezeigten Adresse: 0,4 ms.
  • Die Aufgabe A muß nacheinander Chip für Chip durchgeführt werden, da über den Bus die Adressen und die Daten übertragen werden müssen, während der Bus nur den Zugriff auf einen Chip zur Zeit zuläßt. Man kann sich dennoch überlegen, daß in bestimmten Fällen die Busse den simultanen Zugriff auf alle Chips bei dieser Aufgabe zulassen und so diese Aufgabe parallelisiert werden kann.
  • Die Aufgabe B kann parallel für alle Chips auf einmal durchgeführt werden, da sie durch einen internen Automaten für jeden Chip durchgeführt wird. Bei jedem Chip kann die Aufgabe B beginnen, sobald die Aufgabe A bei diesem Chip beendet ist (aber ohne darauf zu warten, daß sie für die anderen Chips beendet ist).
  • Die Aufgabe C muß notwendigerweise Chip für Chip durchgeführt werden, da man die Daten unterscheiden muß, die in den unterschiedlichen Chips nach der Schreiboperation gelesen wurden. Die Aufgabe C kann bei einem Chip nach Ende der Aufgabe B bei diesem chip beginnen, aber unter der Bedingung, daß alle Aufgaben A beendet sind, da man über das Testgerät nur eine Dateneinheit zum Schreiben schicken kann, während an das Testgerat eine gelesene Dateneinheit zurückgeht.
  • Insgesamt liegt bei diesem Beispiel die Gesamtzeit des Tests für X Chips zwischen:
  • T1 = X 0,3 ms + 15 ms + 0,4 ms (günstigster Fall, in dem alle Aufgaben X beendet sind, während die Aufgabe B des ersten Produkts nicht beendet ist)
  • und
  • T2 = X 0,3 ms + X 0,4 ms (ungünstigster Fall, in dem die Aufgabe C des ersten Produkts verzögert werden muß, bis daß alle Aufgaben A beendet sind).
  • Für eine Anzahl von 5000 Chips (typisch für kleine Schaltungen mit acht Kontaktanschlüssen auf einem Wafer von ungefähr 15 cm Durchmesser) ist die Gesamtzeit für den Test in diesem Beispiel 3,5 Sekunden. Mit einem Test mit klassischen Spitzen, Chip für Chip, wäre die Testzeit X (0,3 + 0,4 + 15) ms = 1 Minute 18 Sekunden.
  • Wenn das Testverfahren 20 Schritte zum Schreiben und Lesen der Daten umfaßt, so beträgt die Zeit für den klassischen Test 26 Minuten; gemäß Erfindung beträgt sie 1 min 10s.
  • Man muß zu jedem Zeitpunkt irgendeinen Chip mit den Testspitzen über den Demultiplexer und die Busse anschließen können, die von letzterem ausgehen.
  • Bei dieser Gelegenheit soll ein Beispiel beschrieben werden, wie diese Verbindung hergestellt wird.
  • Man geht davon aus, daß der nicht zerteilte Wafer ein Netz von Chips mit N = 100 parallelen Zeilen M = 50 Chips maximal hat (der Wafer ist rund und einige Zeilen und Spalten können unvollständig sein). Es wird davon ausgegangen, daß die Chips P = 8 Außenkontakte haben, was der Fall bei Chips für Speicherkarten in Form von Kreditkarten ist.
  • In Figur 3 ist der Demultiplexer 30 mit vorzugsweise acht Eingängen/Ausgängen E1 bis E8 für zu demultiplexende Signale dargestellt, d.h. im Prinzip gibt es genauso viele Eingänge/Ausgänge für Signale wie es Kontaktanschlußflächen auf den zu testenden Chips gibt. Diese Signaleingänge können Versorgungsspannungen Vcc und Vss für die Chips, Taktsignale etc. einschließen. Die Busse können zahlenmäßig weniger Leitungen als die Zahl der Kontaktanschlußflächen der Chips für den Fall umfassen, daß für den Test nicht alle Kontakte notwendig sind. Die Eingänge der zu demultiplexenden Signale sind jeweils mit der entsprechenden Kontaktanschlußfläche 28 der Zone der Testschaltung 24 verbunden.
  • Der Demultiplexer 30 umfaßt so viel Gruppen an Ausgängen S1, S2, ... SN, wie es Chipszeilen gibt; z.B. sind es N = 100 Gruppen von Ausgängen, die jeweils mit N = 100 Busleitungen verbunden sind. Und jede Gruppe an Ausgängen umfaßt P = 8 Ausgänge&sub1; wobei jeder Bus 8 Leitungen hat. Diese Busse gehen vom Demultiplexer aus und erstrecken sich zwischen den Chipszeilen entlang der Chips in jeder Zeile, entlang der Linien für das spätere Zerteilen des Wafers.
  • Der Demultiplexer 30 umfaßt außerdem ausreichend viele Steuereingänge C1, C2, ..., um die Funktion des Demultiplexers steuern zu können, und insbesondere, um einen Befehl zur Auswahl eines unter N Bussen ausgeben zu können. Diese Eingänge sind mit den Kontaktanschlußflächen 28 der Zone 24 verbunden, und sie empfangen vom Testgerät insbesondere eine Zeilenadresse des zu testenden Chips. Unter diesen Eingängen kann das Testgerät daher einen unter N Ausgangsbussen aussuchen, um ihn mit den Eingängen/Ausgängen E1 bis E8 zu verbinden, d.h. um ihn mit dem Testgerät zu verbinden.
  • Der Spaltendekoder 32 hat ebenso ausreichend viele Steuereingänge B1, B2, ..., die mit den Kontaktanschlußflächen 28 verbunden sind, um die Auswahl einer Spalte unter den M = 50 möglichen Spalten zu ermöglichen, und er hat ebenso viele Ausgänge D1, D2, ..., wie es M Spalten gibt. Die Ausgänge sind mit den Leitern verbunden, die jeweils entlang einer entsprechenden vertikalen Schnittlinie des Wafers entlang einer entsprechenden Spalte von Chips verlaufen.
  • Jeder der Ausgangsleiter des Spaltendekoders ermöglicht das Ansteuern des Verbinders zwischen den Chips dieser Spalte und den Bussen, die in der Nähe dieser Chips vorbeilaufen.
  • Aus Gründen, die später erläutert werden, ist außerdem ein allgemeiner Befehl zum Anlegen einer Spannung Vcc an alle Chips auf einmal vorgesehen. Dieser Befehl wird durch das Testgerät z.B. vom Kontakt 28 der Zone der Testschaltung ausgegeben. Dieser Kontakt ist mit einem Leiter für einen allgemeinen Befehl CG verbunden, der sich auf M Spaltenleiter verteilt, wodurch die Steuerung des Anlegens der Versorgung Vcc an die Chips unabhängig davon, ob die Busse im passiven oder aktiven Zustand sind, ermöglicht wird.
  • Figur 4 stellt die lokale Verbindung zwischen einem Chip und einem Bus dar, der in einer Schnittzone in der Nähe dieses Chips vorbeiläuft
  • Eine Verbinderschaltung 40 ist lokal in der Nähe jedes Chips vorgesehen (sie kann sogar Teil des Chips sein). Diese Schaltung wird grundsätzlich durch den Spaltenleiter Cj angesteuert, ausgehend vom Dekoder 32 und entsprechend der Spalte j. Der Leiter Cj steuert die Verbindung zwischen dem Bus BUSi entsprechend der Reihe i und einem Chip Pij am Kreuzungspunkt der Zeile i und der Spalte j an. Genau genommen steuert der Leiter Cj die Verbindung zwischen den unterschiedlichen Leitern des Busses BUSi und jedes der Kontaktanschlußflächen E1ij, E2ij, ... EBij des Chips an. Acht Transistoren T1 bis T8, gesteuert über den Leiter Cj, sind dargestellt, um diese lokale Verbindung zwischen dem Chip und dem Bus anzudeuten. Der Transistor T7, der die Verbindung zu Vss ermöglicht, kann ersetzt werden durch eine Kurzschlußschaltung, wenn man zuläßt, daß Vss systematisch an alle Chips oder wenigstens alle Chips ein und derselben Spalte angelegt wird.
  • Alle Chips der Spalte j sind mit den jeweiligen Bussen verbunden, die neben ihnen vorbeilaufen. Aber nur ein einziger Bus ist aktiv, d.h. durch den Multiplexer ausgewählt. Die anderen sind hochimpedant (mit Ausnahme der Leiter Vcc und Vss der Busse). Ein einziger Chip ist somit zum Testen ausgewählt.
  • Ein neunter Transistor T9 ist dargestellt, um separat (unabhängig von T8) die Verbindung zwischen der Kontaktanschlußfläche E8ij (Kontaktanschlußfläche, die zum Empfang der Versorgung Vcc bestimmt ist) und dem achten Leiter des Busses zu steuern, d.h. dem, der Vcc führt. Der Transistor T9 wird durch den Leiter CG gesteuert.
  • Dies hat zur Folge, daß der Chip auf zwei Arten versorgt werden kann:
  • - der Leiter CG ist inaktiv; nur der Chip Pij, der mit dem Bus BUSi verbunden ist, ausgewählt durch den Demultiplexer 30 und verbunden mit dem Bus über den Leiter der entsprechenden Spalte Cj, wird versorgt;
  • - oder der Leiter CG ist aktiv und es werden daher alle Chips der durch den Demultiplexer ausgewählten Zeile versorgt; man kann übrigens vorsehen, daß alle Chips des Wafers versorgt werden, aber das setzt dann bei der in Figur 4 dargestellten Schaltung voraus, daß Vcc systematisch über alle (selbst nicht ausgewählte) Busse übertragen wird, wenn CG aktiv ist.
  • Der zusätzliche Befehl zur Versorgung der Chips durch den Bus CG ermöglicht es insbesondere, gleichzeitig bei allen Chips die Aufgaben durchzuführen, die parallelisierbar sind und die keine weiteren Signale an den Chips außer der Versorgung erfordern.
  • In dem Beispiel zum Testen des Speichers, das oben geschildert wurde, ist die Ausführung der Programmierung (Aufgabe B) parallelisierbar und wird ausgeführt unter Verwendung des Befehls CG.
  • Die fehlerhaften Chips können über ihre Zeilen- und Spalten-Adresse ausfindig gemacht werden. Sie können durch Einfärben am Ende des Tests markiert werden. Sie können auch im Moment der Erfassung eines Fehlers markiert werden, aber vorzugsweise mit elektrischen Mitteln wie Anlegen einer Spannung zum elektrischen Durchbrennen von Sicherungen an der Oberfläche des Chips; diese Sicherungen sind so angeordnet, daß das optische Erscheinungsbild des Chips durch das Durchbrennen ausreichend geändert wird, um den Chip als fehlerhaften Chip nur aufgrund der Änderung seines Erscheinungsbildes (sichtbar für einen menschlichen Mitarbeiter oder einen geeigneten optischen Detektor) ausfindig machen zu können. Ein Netz von Sicherungen, die eine große Fläche des Chips bedecken, wäre dazu geeignet. Man muß einen Befehl zum Durchbrennen für das Testgerät vorsehen. Ein zusätzlicher Leiter in den Bussen zum Testen kann notwendig werden.
  • Wenn der Wafer in individuelle Chips zerlegt wird, spielen die lokalen Verbinder 40 keine Rolle mehr.
  • Zur praktischen Umsetzung der speziellen Testschaltungen kann man eine Umsetzung in der klassischen Technik integrierter Schaltungen vorsehen, wobei die Busleitungen und die anderen Leitungen der Spalte in der gleichen Stufe der Metallisierung hergestellt werden, in der die Kontaktanschlußflächen der Chips erzeugt werden.
  • Bei den integrierten Schaltungen, bei denen vorgesehen ist, daß der Chip vollständig von einer Schutzbarriere gegen Feuchtigkeitseinfluß umgeben ist, wird es das Beste sein, diese Barriere lokal zu unterbrechen, um eine Passage für die Verbindungsleiter zwischen Chip und Verbinder 40 zuzulassen. Die Unterbrechung der Barriere kann ein Durchlaß sein, um die Effizienz der Barriere möglichst wenig zu stören. Aber man kann auch Verbindungen zwischen Chip und lokalem Verbinder vorsehen, die sich auf einer zusätzlichen Ebene der Metallisierung mit Technologien, die nicht so sehr genau sein müssen, abspielen: z.B. Ablagerung und Eingraben eines Polymerleiters kann die Herstellung von Verbindungen ermöglichen, die nur im Moment des Tests benötigt werden. Der Polymerleiter wird danach eliminiert, bevor der Wafer zerteilt wird.

Claims (4)

1. Wafer (20) für integrierte Schaltungen, der dazu vorgesehen ist, in einzelne Chips (22) zerteilt zu werden, die hierzu Hauptzonen aufweisen, die jeweils eine entsprechende integrierte Schaltung, die den Chip bildet, enthalten, wobei die Hauptzonen voneinander durch Zerteilungszonen getrennt sind, längs derer die Zerteilungen zwischen den einzelnen Chips vorgenommen werden, wobei der Wafer einen Demultiplexierer (30) zum Auswählen und Prüfen der Chips sowie Kontaktanschlußflächen (28) enthält, die sich in einer Prüfschaltungszone befinden, die sich außerhalb der Hauptzonen befindet, wobei der Demultiplexierer Prüfsignaleingänge (E1 bis E8) und Steuereingänge (C1, C2, ...), die mit den Kontaktanschlußflächen verbunden sind, sowie Ausgänge (S1 bis Sn) enthält, die mit Leiterbussen verbunden sind, die längs der Zerteilungszonen zwischen den Chips verlaufen und die nit den integrierten Schaltungen der Hauptzonen verbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (CG, D9) enthält, um gleichzeitig eine Kontaktanschlußfläche jedes Chips, die dazu vorgesehen ist, eine Versorgungsspannung zu empfangen, durch den Demultiplexierer unabhängig von der Wahl der Chips mit einem Versorgungsspannungsleiter zu verbinden, um die gleichzeitige Prüfung säntlicher Chips mit bestimmten Prüffolgen zu ermöglichen, welche nicht erfordern, andere Signale als die Versorgungsspannungssignale an die Chips anzulegen.
2. Wafer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er N Zeilen von Chips, N Leiterbusse, die längs dieser Zeilen verlaufen, einen lokalen Verbinder (40) zum Verbinden eines bestimmten Chips mit einem Bus, der an der Seite dieses Chips verläuft, Spaltenleiter, die zwischen den Spalten von Chips verlaufen, wobei jeder Spaltenleiter die gleichzeitige Steuerung sämtlicher Verbinder ermöglicht, die den Chips dieser Spalte entsprechen, sowie einen Spaltendecodierer (32) enthält, der Eingänge, die mit den Kontaktanschlußflächen der Prüfschaltungszone verbunden sind, sowie Ausgänge besitzt, die mit den Spaltenleitern verbunden sind.
3. Wafer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der lokale Verbinder (40) in der Nähe des Chips befindet, dem er zugeordnet ist, und daß er mit den Kontaktanschlußflächen dieses Chips verbunden ist.
4. Verfahren zum Prüfen eines Wafers für integrierte Schaltungen nach Anspruch 1 vor dem Zerteilen des Wafers (20) in einzelne Chips (22), enthaltend die Operationen, die darin bestehen, die Prüfspitzen eines Prüfgeräts an die Kontaktanschlußflächen (28) anzulegen, um die Kommunikation zwischen einem bestimmten Chip oder einer Gruppe von bestimmten Chips und dem Prüfgerät in Abhängigkeit von Chipwählsignalen, die vom Prüfgerät an die Steuereingänge des Demultiplexierers angelegt werden, zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät an die verschiedenen Chips nacheinander Prüfsignale anlegt und daß bestimmte Prüffolgen, die nicht erfordern, daß an die Chips andere Signale als eine Spannungsversorgung angelegt werden, gleichzeitig für mehrere Chips ausgeführt werden, wobei Mittel (CG, D9) verwendet werden, um gleichzeitig eine Kontaktanschlußfläche jedes Chips mit einem Versorgungsspannungsleiter zu verbinden.
DE69308804T 1992-12-31 1993-12-27 Testverfahren für Elemente von integrierten Schaltungen und dazugehöriges integriertes Element Expired - Fee Related DE69308804T2 (de)

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Publication Number Publication Date
DE69308804D1 DE69308804D1 (de) 1997-04-17
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