JP3705443B2 - 集積回路モジュールにおける集積回路ダイを検査するための装置及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、概して、集積回路(IC)ダイに関し、特に、ICモジュールにおけるダイを検査するための装置及び方法に関する。
背景技術
集積回路(IC)ダイは、代表的には、何等かの欠陥回路を有しているか否かを決定するために、パッケージされる前に検査される。概して、ダイを検査する際の最初のステップの1つは、ダイ上の選択されたボンドパッドに制御信号を与えることによって、ダイにおける検査モードを開始することである。なお、選択されたボンドパッドを検査ボンドパッドと称する。例として、本発明の譲受人、Idaho州、BoiseのMicron Technology,Incによって製造されたほとんどのダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)は、出力可能(OE)ボンドパッドに論理“0”信号を与えることによって、部分的に、開始された検査モードで検査される。
図1に示されるように、多数のダイ10がICモジュール12において一緒にパッケージされるとき、検査パッド14(例えば、OEボンドパッド)は、しばしば、モジュール端子18を通して基準電圧Vssにつながる基準電圧ボンドパッド16と相互接続され、検査モードが事故的にエンドユーザのシステムで開始されることができないのを確実にする。これは、現場でのICモジュールのダイにおいて検査モードの事故的な開始を避けるよう良く働くが、それは、不幸にも、ICモジュールにパッケージされた後、IC製造者によるダイの意図的な検査をも阻止してしまう。
この問題に対する1つの従来の解決法は、米国特許第5,278,839号及び第4,519,078号に記載されており、それは、自己検査回路をダイ内に組み込むことにより、上述の態様で検査モードを開始するための必要性を除去している。自己検査回路は、一般には、基準電圧Vssまたは電源Vccに固定されないアドレス及び制御ボンドパッドを通して制御されるので、検査モードは、ダイがICモジュールにパッケージされた後、自己検査回路で開始され得る。しかしながら、自己検査回路は、現存するダイ及びICモジュール内に容易に組み込まれる解決のための必要性を扱わない厄介で高価な解決法である。
ダイをICモジュール内にパッケージされた後、検査するような柔軟性を有することが長所的であろうので、かかる検査を開始しかつ行うための改良された装置及び方法の必要性が当該技術においてある。
発明の開示
マルチチップ・モジュール(MCM)のような本発明の集積回路(IC)モジュールは、電源電圧Vccのような検査モード開始信号を受信する端子と、ボンドパッド及び機能回路を有するICダイとを含む。ヒューズのようなスイッチング装置は、端子と機能回路との間でボンドパッドと接続され、機能回路に検査モード開始信号を伝え、機能回路と基準電圧Vssのような使用モード信号との間に接続された、抵抗のようなインピーダンス装置は、機能回路における検査モード開始信号と使用モード信号との間の電圧差を維持する。機能回路は、ダイにおける検査モードを開始することによって検査モード開始信号に応答する。スイッチング回路はまた、機能回路をダイから選択的に離隔し、インピーダンス装置は、次に、使用モード信号を機能回路に伝える。機能回路は、使用モードに入ることにより使用モード信号に応答する。このように、検査モードは、端子に検査モード開始信号を提供することによって、ダイがICモジュール内にパッケージされた後にダイ内で開始され得、検査モードは次に、不能化され得、ダイは、スイッチング装置でもって機能回路を端子から選択的に隔離することによって使用モードに固定され、それにより、検査モードが現場におけるエンドユーザにより事故的に開始されないのを確実にする。
本発明のICモジュールの1つのバージョンにおいて、スイッチング装置及びインピーダンス装置は、双方ともダイ内に組み込まれ、他のバジョンにおいては、スイッチング装置及びインピーダンス装置の一方または双方が、ICモジュールの基板に組み込まれる。もう1つのバージョンにおいては、ICモジュールそれ自体が、コンピュータ・システムのような電子システム内に組み込まれる。さらに他のバージョンにおいては、使用モード信号はダイ上の使用モード信号回路により与えられ、もしくはICモジュール内のもう1つの端子を通して外部回路により与えられる。最後に、本発明のICモジュールの変更されたバージョンにおいては、検査モード開始信号は、外部回路により与えられるのではなく、むしろ、外部回路に応答する検査モード開始信号回路によりダイ上に発生される。
本発明のもう1つの実施形態においては、ICモジュールは、検査モード開始信号及び使用モード信号を受信する1つもしくは2つ以上の端子を含む。ICモジュール内の1つ以上のICダイは、各々、1つ以上の機能回路及び複数個のボンドパッドを有し、ボンドパッドの第1の副セットは、機能回路に結合され、他方、ボンドパッドの第2の副セットは、検査モードにおける検査モード開始信号以外の信号を受信するよう適合されている。端子及び第1の副セットのボンドパッド間に結合され、かつ第2の副セットのボンドパッドから隔離される専用の導通回路は、検査モード開始及び使用モード信号を機能回路に伝える。機能回路が検査モード開始信号受信したとき、それら機能回路は検査モードを開始し、そして機能回路が使用モード信号を受信したとき、それら機能回路は使用モードに入る。このように、検査モードは、端子に検査モード開始信号を与えることによって、ダイがICモジュール内にパッケージされた後、ダイ内で開始され得、そして使用モードは、端子に使用モード信号を与えることによって開始され得る。このICモジュールの1つのバージョンにおいて、ICモジュールは、電子システムに組み込まれる。他のバージョンにおいて、端子は、検査モード開始信号を受信する第1の端子と、使用モード信号を受信する第2の端子とを含み、第1及び第2の端子は、抵抗のようなインピーダンス素子によって、もしくは表面マウント抵抗またはジャンパのようなリンクによって結合される。
さらにもう1つの実施形態において、上述した本発明のICモジュールの1つに設けられるダイを検査するための検査装置は、ICモジュールの端子に結合可能な検査装置対モジュール・インターフェースを含む。検査モード開始回路は、インターフェースを通して検査モード開始信号を与えることによってダイにおいて検査モードを開始し、そして検査モードにおいてダイを検査するための検査信号回路は、インターフェースを通してダイに検査信号を与える。応答信号回路は、検査信号に応答してインターフェースを通してダイから応答信号を受信し、そして評価回路は、ダイ内の何等かの故障素子を識別するために応答信号を評価する。この実施形態の代替物において、検査装置対モジュール・インターフェース、ダイから信号を受信しダイへ信号を出力するためにインターフェースに結合される入力/出力デバイス、メモリ・デバイス、及びプロセッサを含むコンピュータ検査装置に、この実施形態の機能が組み込まれる。
本発明のさらなる実施形態において、ICモジュール内のダイにおける検査モード及び使用モードを開始させる方法は:ICモジュールの端子において検査モード開始信号を受信する段階と;検査モードを開始させるために、検査モード開始信号を受けるように適合されたICモジュール内のダイ上のボンドパッドだけに、そしてボンドパッドからダイ内の機能回路に、検査モード開始信号を伝える段階と;検査モード開始信号の機能回路への導通を停止させる段階と;使用モードを開始させるために、使用モード開始信号を各機能回路に伝える段階と;を含む。
またさらなる実施形態において、ICモジュールにおける1つ以上のダイを検査するための方法は:ICモジュールの外部からアクセス可能な端子に検査モード開始信号を提供する段階と;ダイにおいて検査モードを開始させるために、信号を受信するよう適合されたダイ上のボンドパッドに排他的に検査モード開始信号を伝える段階と;各ダイを検査する段階と;ダイから応答信号を受信する段階と;ダイにおける何等かの故障素子を識別するために、応答信号を評価する段階と;を含む。
この実施形態の1つのバージョンにおいて、方法はまた、各故障素子と関連するアドレスを決定する段階と;故障素子のアドレスをダイにラッチする段階と;プログラミング・モードを可能化するために、超(スーパー)電圧CAS信号のようなプログラミング・モード可能化信号をダイに提供する段階と;故障素子を交換するためにダイの1つにおける冗長素子を可能化する段階と;可能化された冗長素子と関連する冗長回路をプログラミングして故障素子のアドレスを記憶し、故障素子を可能化された冗長素子と置きかえるために、該記憶されたアドレスが冗長回路に向かう段階と;を含む。
本発明のもう1つの実施形態は、ICモジュールにおける1つまたは2つ以上のダイを検査するための上述の方法に従って行うようコンピュータを制御するためのプログラムが記憶されたコンピュータ読取り可能な記憶媒体である。
【図面の簡単な説明】
図1は、従来の集積回路モジュールを示す斜視図である。
図2は、本発明によるスイッチング回路及びインピーダンス回路を含む集積回路モジュールを示す斜視的概略ブロック図である。
図3A−図3Cは、図2のスイッチング回路の選択的な様式を示す概略図である。
図4A−図4Cは、図2のインピーダンス回路の選択的な様式を示す概略図である。
図5は、図2のスイッチング及びインピーダンス回路の選択的な様式を示す概略ブロック図である。
図6は、本発明による電子システムを示すブロック図である。
図7は、本発明によるもう1つの集積回路モジュールを示す概略斜視図である。
図8A及び図8Bは、図7の集積回路モジュールの選択的な様式を示す概略斜視図である。
図9は、本発明による集積回路ダイを示すブロック図である。
図10は、本発明による検査装置を示す斜視的概略ブロック図である。
図11は、図10の検査装置の選択的な様式を示すブロック図である。
図12A及び図12Bは、本発明による集積回路モジュールにおける集積回路ダイを検査するための方法を示すフローチャートである。そして
図13A及び図13Bは、図12A及び図12Bの方法を一層詳細に示すフローチャートである。
本発明を実施するための態様
図2に示すように、本発明の集積回路(IC)モジュール20は、入力バッファ24のような機能回路を有するICダイ22を含み、入力バッファ24は、モジュール端子26、スイッチング回路28、及び検査モード可能化ボンドパッド30(例えば、出力可能化(OE)ボンドパッド)を通して、電源Vccのような検査モード開始信号を選択的に受ける。ICモジュール20は、端子を通して外部からアクセスされる少なくとも1つのダイを有する任意の電子構造であって良いのは当業者には理解されよう。そのような電子構造としては、シングル・インライン・メモリ・モジュール(SIMM)、デュアル・インライン・メモリ・モジュール(DIMM)、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)カード、フラッシュ・リード・オンリ・メモリ(ROM)モジュールまたはカード、同期ダイナミックRAM(SDRAM)モジュールまたはカード、及びランバス(Rambus)RAMモジュールまたはカードのような任意のマルチチップ・モジュール(MCM)を例えば含んでいる。また、ダイ22としては、DRAMダイ、静的ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)ダイ、同期グラフィック・ランダム・アクセス・メモリ(SGRAM)ダイ、ROMダイ、及びプロセッサ・ダイを例えば含む本発明のための任意のダイであって良いことも理解されよう。
また、機能回路は、ダイにおける検査モードを開始するためのダイ上の任意の回路であって良く、検査モード開始信号は、ダイにおける検査モードを開始するための任意の信号であって良く、モジュール端子26は、MCMピン(例えば、SIMM、DIMM、RAMカード、RAMモジュール、ROMカード、またはROMモジュール・ピン)を例えば含む任意の端子であって良く、スイッチング回路28は、機能回路をモジュール端子26から選択的に絶縁するための例えばヒューズまたはトランジスタまたは任意のデバイスであって良く、そして検査モード可能化ボンドパッド30は、ダイにおける検査モードを可能化するための機能回路に接続可能な任意のボンドパッドであって良いことも理解されよう。さらに、スイッチング回路28は、モジュール端子26に結合される単一の回路であるものとして図2に示されているが、代わりに複数個の回路を含み、各々1つがモジュール端子26及びダイ22の1つに結合されても良いことも理解されよう。
検査モード開始信号の受信に応答して、入力バッファ24は、ダイ22における検査モードを開始する。このモードにおいて、種々の検査信号が、ダイ22上の回路を検査するために良く知られた態様でダイ22に与えられ、そしてダイ22は、次に、何等かの故障回路の存在を示す種々の応答信号を出力する。電源電圧Vccのような検査モード開始信号が、検査モード可能化ボンドパッド30及び入力バッファ24に与えられている間、例えば抵抗、抵抗接続されたMOSトランジスタ、または反ヒューズのようなインピーダンス回路が、検査モード可能化ボンドパッド30における検査モード開始信号と、例えばMCMピン(例えばSIMM、DIMM、RAMカード、RAMモジュール、ROMカード、またはROMモジュール・ピン)のような基準端子34における、基準電圧Vssのような使用モード可能化信号との間の電圧差を支持する。インピーダンス回路32は、基準端子34に結合される単一の回路であるものとして図2に示されているが、代わりに複数個の回路を含み、その各々が基準端子34及びダイ22の1つに結合されて良いことは理解されよう。
ダイ22の検査が完了すると、スイッチング回路28は、入力バッファ24をモジュール端子26から孤立させて検査モードを不可能化し、そしてインピーダンス回路34が、基準電圧Vssのような使用モード信号を入力バッファ24に伝える。それに応答して、入力バッファ24はダイ22における使用モードを開始し、ダイ22は、意図された通常の機能に従って動作する。このように、例えば、もしダイ22がDRAMであるならば、それらダイは、それらの使用モードにおいて、通常のメモリ動作を行うであろう。
このように、ICモジュール20におけるダイ22は、パッケージされた後でさえ充分に検査可能であり、さらに、検査モードは必要に応じて不能化され得、それ故、ICモジュール20は現場のエンドユーザにより用いられ得る。
図6及び図9を参照して以下に一層詳細に説明するように、スイッチング回路28及びインピーダンス回路32の一方もしくは双方は、図2に示されるICモジュール20の基板36上に設けられる代わりに、ダイ22に組み込まれ得る。また、図9を参照して以下に一層詳細に説明するように、検査モード開始信号及び使用モード信号の一方または両方は、外部回路により与えられるよりもむしろダイ22上で発生され得る。
図3A、図3B及び図3Cに示されるように、図2のスイッチング回路28は、例えば、検査が完了すると飛ぶヒューズ38、もしくは検査が完了すると消勢されるNMOSトランジスタ40またはPMOSトランジスタ42であって良い。また、図4A、図4B及び図4Cに示されるように、図2のインピーダンス回路32は、例えば、検査が完了すると飛ぶ抵抗44、非ヒューズ46、または検査が完了すると附勢されるNMOSトランジスタ48で合って良い。さらに、図5に示されるように、例えば、図3BのNMOSトランジスタ40及び図4CのNMOSトランジスタ48は、検査モード中に高電圧を出力し次に検査が完了すると低電圧を出力するようプログラミングされる非ヒューズ隔離論理回路50によって制御され得る。検査モード中の高電圧は、NMOSトランジスタ40を附勢し、インバータ52を介してNMOSトランジスタ48を消勢し、プログラミング後の低電圧は、NMOSトランジスタ40を消勢し、インバータ52を介してNMOSトランジスタ48を附勢する。もちろん、広範囲の他の結合も、本発明の範囲内で良好である。
図6に示すように、もう1つの実施形態において、本発明は、入力デバイス62、出力デバイス64、状態マシンのようなプロセッサ・デバイス66、及びICモジュール68のようなメモリ・デバイスを含むコンピュータ・システムのような電子システム60を含んでいる。この実施形態を、ICモジュール68を含んだメモリ・デバイスに関して説明するが、ICモジュール68は、入力デバイス62、出力デバイス64、プロセッサ・デバイス66、及びメモリ・デバイスのすべてまたは任意の部分を含むことができることを理解されよう。また、電子システム60を、特定のICモジュール68について説明するが、本発明は、電子システムに組み込まれるものとしてここに記載する本発明のICモジュールの任意のものを含むことが理解されよう。さらに、上述したように、ICモジュール68、SIMM、DIMM、RAMカード、RAMモジュール、ROMカード、もしくはROMモジュールのようなMCMを例えば含む、端子を通して外部からアクセス可能な少なくとも1つのダイを有する任意の電子構造を含み得ることを理解されよう。
ICモジュール68は、プロセッサ・デバイス66から検査モード開始信号(例えば、電源電圧Vcc)を受信する、上述したMCMピンのような端子70を含む。端子70は、ICダイ74のボンドパッド72に検査モード開始信号を伝える。上述したように、ICダイ74は、DRAMダイ、SRAMダイ、SGRAMダイ、プロセッサ・ダイ、フラッシュROMダイ、SDRAMダイ、もしくはラムバス(Rambus)RAMダイを例えば含む任意のダイであって良いことを理解されよう。
ダイ74における検査モードを開始するために、スイッチング回路76は、ボンドパッド72からの検査モード開始信号を機能回路78(例えば、OE入力バッファ)に伝える。それに応答して、機能回路78は、上述したようにダイ74における検査モードを開始する。検査モード開始信号が機能回路78に伝えられている間、インピーダンス回路80は、機能回路78における検査モード開始信号と、使用モード電圧回路82によって供給される基準電圧Vssのような使用モード信号との間の電圧差を支持する。
スイッチング回路76は例えばヒューズもしくはMOSトランジスタを含み得、機能回路78は検査モード開始信号に応答して検査モードを可能化するもしくは開始する任意の回路を含み得、インピーダンス回路80は例えば非ヒューズ、MOSトランジスタもしくは抵抗を含み得、そして使用モード電圧回路82は基準電圧Vssのような使用モード信号をダイ上に供給する任意の回路を含み得ることを理解すべきである。
検査が終了したとき、スイッチング回路76は、例えばヒューズを飛ばすもしくはMOSトランジスタを消勢することによって、機能回路78をボンドパッド72から隔離し、ダイ74における検査モードを不能化する。インピーダンス回路80は、次に、例えば非ヒューズ(anti-fuse)を飛ばすかもしくはMOSトランジスタを附勢することによって、使用モード電圧回路82からの使用モード信号を機能回路78に伝える。使用モード信号に応答して、機能回路78は、上述したようにダイ74における使用モードを開始する。
このように、ダイ74は、ICモジュール68内にパッケージされた後でさえ完全に検査可能であり、さらに、ICモジュール68が現場でエンドユーザにより用いられることができるように、ダイ74の検査モードが必要に応じて不能化され得る。
図7に示されるように、本発明のICモジュール84は、第1の端子90、専用の導体92及び検査モード可能化ボンドパッド94(例えば出力可能化(OE)ボンドパッド)を通して、電源電圧Vccのような検査モード開始信号を選択的に受信する、入力バッファ88のような機能回路を有するダイ86を含む。ICモジュール84は、SIMM、DIMM、RAMカード、RAMモジュール、ROMカード、及びROMモジュールのようなMCMを例えば含む、端子を通して外部からアクセスされる少なくとも1つのダイを有する任意の電子構造であって良いのは当業者には理解されよう。また、ダイ86は、DRAMダイ、SRAMダイ、SGRAMダイ、フラッシュROMダイ、SDRAMダイ、RambusRAMダイ、及びプロセッサ・ダイを例えば含む、本発明のための任意のダイであって良いことも理解されよう。
また、機能回路はダイにおける検査モードを開始するためのダイ上の任意の回路であって良く、検査モード開始信号はダイにおける検査モードを開始するための任意の信号であって良く、第1の端子90はSIMM、DIMM、RAMカード、ROMカード、RAMモジュール、またはROMモジュール・ピンのようなMCMを例えば含む任意の端子であって良く、専用の導体92は例えば、検査モード開始信号を受信するよう適合されもしくは検査モード開始信号の受信により影響されないダイ86上のボンドパッド94に排他的に接続される任意の導電構造もしくはデバイスであって良く、そして検査モード可能化ボンドパッド94はダイにおける検査モードを可能化するために機能回路に接続可能な任意のボンドパッドであって良いことも理解されよう。
検査モード開始信号の受信に応答して、入力バッファ88は、上述したように良く知られた態様でダイ86における検査モードを開始する。ダイ86の検査が完了すると、基準電圧Vssのような使用モード信号が第1の端子90及び専用の導体92を介して入力バッファ88に与えられて、上述の良く知られた態様でダイ86における使用モードを開始する。第2の端子96は、基準導体97及び基準電圧ボンドパッド98を介してダイ86における他の回路に基準電圧Vssを提供する。
このように、ICモジュール84におけるダイ86は、パッケージされた後でさえ完全に検査可能であり、さらに、ICモジュール86が現場におけるエンドユーザにより用いられることができるように、使用モードが必要に応じて可能化され得る。
図7のICモジュール84の代替的なバージョンの部分の斜視図である図8Aに示すように、ICモジュール84の基板102を通る導電路100は、第1の端子90及び専用の導体92を、表面マウント抵抗104のようなインピーダンス素子を通して第2の端子96及び基準導体97に結合する。もちろん、インピーダンス素子は、例えば、表面マウント抵抗104ではなくむしろ抵抗接続されたMOSトランジスタを含んでいても良い。
検査中、電源電圧Vccのような検査モード開始信号が第1の端子90に供給されて、図7に関して上述したように検査モードを開始し得る。同時に、基準電圧Vssのような使用モード信号が、検査モードを妨害することなく第2の端子96に供給され得、その理由は、表面マウント抵抗104が、第1の端子90における検査モード開始信号と、第2の端子96における使用モード信号との間の電圧差を支持するからである。
検査が完了すると、使用モード信号すなわち否信号が第1の端子90に供給され得る。同時に、図7に関して上述したように使用モードを開始させるために、表面マウント抵抗104が、第2の端子96から専用の導体92に使用モード信号を伝える。
図7のICモジュール84のもう1つの代替的なバージョンの部分の斜視図である図8Bに示すように、電源電圧Vccのような検査モード開始信号は、検査中、第1の端子90に供給されて、図7に関して上述したように検査モードを開始し得る。同時に、基準電圧Vssのような使用モード信号が、検査モードを妨害することなく、第2の端子96及び基準導体97に供給され得、その理由は、ジャンパもしくは0オームの表面マウント抵抗のような除去可能なリンク106が検査中に存在せず、従って、第2の端子96を第1の端子90から隔離するからである。
検査が完了すると、使用モード信号、もしくは否信号が、第1の端子90に供給され得る。同時に、リンク106は、第2の端子を、基板102内の導電路100を通して専用の導体92に接続するよう位置付けられ、それにより、使用モード信号を第2の端子96から専用の導体92に伝えて、図7に関して上述したように使用モードを開始する。
第1及び第2の端子90及び96は、基板102の対向する側にあるものとして図8A及び図8Bに示されているけれども、本発明はそのように限定されるものではないことは理解されよう。
図9に示されるように、もう1つの実施形態において、本発明はICダイ108を含んでいる。上述したように、ICダイ108は、DRAMダイ、SRAMダイ、SGRAMダイ、フラッシュROMダイ、SDRAMダイ、RambusRAMダイ、もしくはプロセッサ・ダイを例えば含む任意のダイであって良い。ダイ108における検査モードを開始するために、検査モード可能化信号はダイ108における検査モード電圧回路110に向かって、3.3ボルトのような検査モード電圧Vtestを発生する。スイッチング回路112が、次に、検査モード電圧Vtestを機能回路114(例えばOE入力バッファ)に伝える。それに応答して、機能回路114は、上述したようにダイ108において検査モードを開始する。検査モード電圧Vtestが機能回路114に伝えられている間、インピーダンス回路116が、機能回路114における検査モード電圧Vtestと、使用モード電圧回路118によって供給される0.0ボルトのような使用モード電圧Voperとの間の電圧差を支持する。
スイッチング回路112は例えばヒューズもしくはMOSトランジスタを備えていて良く、機能回路114は検査モード電圧Vtestに応答して検査モードを可能化するもしくは開始する任意の回路を含んでいて良く、インピーダンス回路116は例えば非ヒューズ(anti-fuse)、MOSトランジスタ、もしくは抵抗を含んでいて良く、そして使用モード電圧回路118はダイ上の使用モード電圧Voperを供給するための任意の回路を含んでいて良いことは理解されよう。
検査が終了すると、スイッチング回路112は、例えばヒューズを飛ばすもしくはMOSトランジスタを消勢することにより、機能回路114を検査モード電圧Vtestから隔離してダイ108における検査モードを不能化する。インピーダンス回路116は次に、例えば非ヒューズを飛ばすまたはMOSトランジスタを附勢することにより、使用モード電圧回路118からの使用モード電圧Voperを機能回路114に伝える。使用モード電圧Voperに応答して、機能回路118は、上述したようにダイ108における使用モードを開始する。
このように、ダイ108は、パッケージされた後でさえ完全に検査可能であり、なおかつダイ108が現場におけるエンドユーザにより用いられ得るように、ダイ108の検査モードは必要に応じて不能化され得る。
図10に示すように、ICダイ124を有する本発明のICモジュール122を検査するための検査装置120は、ICモジュール122上のモジュール端子130に接続可能なインターフェース端子128を有するモジュール対検査装置インターフェース126を含む。モジュール端子130は、次に、冗長回路132を含むダイ124と連通する。検査モード可能化回路134は、インターフェース126を介してダイ124に検査モード開始信号を提供して、上述の態様でダイ124における検査モードを開始する。検査信号回路136は、次に、インターフェース126を介してダイ124に検査信号を提供し、検査モードでダイ124を検査する。応答信号回路138は、検査信号に応答して検査モードにおけるダイ124から応答信号を受信し、評価回路140は、次に、応答信号を評価して、ダイ124における何等かの故障回路を識別する。
検査装置120における修復可能化デバイス142は、冗長回路132に向かう修復制御信号をダイ124における冗長回路132に提供し、評価回路140によって識別された何等かの故障回路を、ダイ124における冗長素子144と置き代える。修復制御信号が、ダイ124における何等かの故障回路を修復するために冗長回路132に向かう態様は、当業者に良く知られている。
図10に関して説明された検査装置120の代替的バージョンのブロック図である図11に示されるように、メモリ・デバイス148及び入力/出力デバイス150に結合されたプロセッサ146は、検査モード開始信号、検査信号、及び修復制御信号を提供することができ、そして図10について上述した態様で応答信号を受信して評価することができる。メモリ・デバイス148は、DRAM、SRAM、SGRAM、ディスク、テープ、メモリ・カード、メモリ・モジュール、もしくはプログラム可能な論理アレイを例えば含む任意の永久もしくは一時電子記憶媒体を含み得ることは理解されよう。
本発明のさらに別の実施形態である図12A及び図12Bに示すように、上述の本発明のICダイもしくはモジュールの任意の1つを検査するための方法は:ICモジュールの外部からアクセス可能な端子に検査モード開始信号を提供する段階160と;ダイにおける検査モードを開始するために信号を受信するよう適合されたICモジュールにおけるダイ上のボンドパッドに排他的に検査モード開始信号を伝える段階162と;ICモジュールの外部からアクセス可能な端子を通して各ダイに検査信号を提供することによって検査モードでダイの各々を検査する段階164と;検査信号に応答してICモジュールの端子を通して各ダイから応答信号を受信する段階166と;ICモジュールのダイにおける何等かの故障素子を識別するために各ダイからの応答信号を評価する段階168と;何等かの識別された故障素子を冗長素子と置き代えるために各ダイに向かう修復制御信号を各ダイにおける冗長回路に提供する段階170と;ICモジュールの外部からアクセス可能な端子を通して各ダイに再検査信号を提供することによって各ダイを再検査する段階172と;再検査信号に応答してICモジュールの端子を通して各ダイから応答信号を受信する段階174と;そして各ダイにおける何等かの故障素子の修復を確認するために各ダイからの応答信号を評価する段階176とを含む。
図13A及び図13Bに示すように、各ダイにおける冗長回路に修復制御信号を提供する図12A及び図12Bの段階170は:故障素子と関連するアドレスを決定する段階180と;故障素子のアドレスをダイにラッチする段階182と;ダイにおいてプログラミング・モードを可能化するよう超(スーパー)電圧コラム・アドレス・ストローブ(CAS)信号のようなプログラミング・モード可能化信号をダイに提供する段階184と;非ヒューズの場所を識別するために、故障素子を置きかえるよう選択された冗長素子と関連するヒューズ・バンク可能化非ヒューズのヒューズ・アドレスをICモジュールの端子に与える段階186と;非ヒューズに結合する段階188と;非ヒューズの抵抗を決定する段階190と;非ヒューズを飛ばすために8〜10ボルトのようなプログラミング電圧を非ヒューズに与える段階192と;非ヒューズが飛ばされたことを確認するために非ヒューズ抵抗を再決定する段階194と;を各識別された故障素子ごとに含み、そして非ヒューズの場所を識別するために、故障素子を置きかえるよう選択された冗長素子と関連するアドレス・ビット非ヒューズのヒューズ・アドレスをICモジュールの端子に与える段階198と;非ヒューズに結合する段階200と;アドレス・ビット非ヒューズの抵抗を決定する段階202と;非ヒューズを飛ばすために8〜10ボルトのようなプログラミング電圧を非ヒューズに与える段階204と;プログラミングされたことを確認するためにアドレス・ビット非ヒューズの抵抗を再決定する段階206と;を各故障素子のアドレスにおける各表明(asserted)アドレス・ビットごとに含んでいる。ここで使用されているように、故障素子のアドレスにおける各「表明」アドレス・ビットは、アドレスにおける各「1」ビットまたはアドレスにおける各「0」ビットであって良い。
図12A、図12B、図13A、及び図13Bの実施形態におけるステップもしくは段階160〜206のいずれかまたはすべて、もしくはそれらの任意の部分は、状態マシン及び図10及び図11の実施形態を例えば含む広範な良く知られたアーキテクチャを用いて、ハードウエア、ソフトウエア、またはその双方において履行され得るのが理解されよう。また、図12A、図12B、図13A、及び図13Bの実施形態は、非ヒューズについて説明したけれども、任意のプログラミング可能な回路もしくは素子が本発明の目的のために働くことも理解されよう。また、図13Aにおけるステップもしくは段階186は、故障素子を置きかえるために用いられるべき冗長素子(冗長的な行または列)の型及び場所の自動選択を含み得るのも理解されよう。最後に図13A及び図13Bのステップもしくは段階180から206は、コンピュータで自動化されても良いし、または手動で行われても良いことも理解されよう。
このように、本発明は、ICモジュール内に既にパッケージされたICダイを検査し修復するための装置及び方法を長所的に提供する。
本発明を特定の実施形態を参照して説明してきたけれども、本発明は、これら説明された実施形態に制限されるものではない。むしろ、本発明は、説明した本発明の原理に従って動作するすべての等価な装置もしくは方法をその範囲内に含む添付の請求の範囲によってのみ制限される。
Claims (12)
- ボンドパッドを有する少なくとも1つの集積回路ダイにおける機能回路に第1及び第2の電圧を切換えるためのスイッチング装置であって、該少なくとも1つの集積回路ダイは、モジュールの外部の回路から第1の電圧を受けるためのモジュール端子を有するモジュール中に設けられるものであり、該スイッチング装置は:
モジュール端子から機能回路を選択的に隔離し、かつ機能回路に第1の電圧を伝えるために、モジュール端子及び機能回路間で、ボンドパッドと接続されるスイッチング回路であって、同スイッチング回路は機能回路を隔離するためのプログラム可能回路を含むことと;
機能回路がモジュール端子から隔離された場合に機能回路に第2の電圧を伝え、かつ、機能回路における第1の電圧と第2の電圧との間の電圧差を維持するためのインピーダンス回路と;を備えた装置。 - 前記プログラム可能回路は、金属ヒューズ、ポリシリコン・ヒューズ、及びフラッシュメモリセルを含む群から選択されるプログラム可能素子を含む請求項1に記載の装置。
- 前記プログラム可能素子は、機能回路およびモジュール端子の一方と、ボンドパッドと、の間に挿間される請求項2に記載の装置。
- 前記スイッチング回路は、NMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタを含む群から選択されるスイッチ可能な素子からなる請求項1に記載の装置。
- 少なくとも一つの集積回路ダイは、ボンドパッドと、機能回路との間に接続されたスイッチング回路を含む請求項1に記載の装置。
- 前記モジュールは、ダイが取り付けられる少なくとも1つの集積回路を有する基板を含み、同基板は、該モジュール端子とボンドパッドとの間に接続される前記スイッチング回路を含む請求項1に記載の装置。
- 前記集積回路ダイの外部回路から検査モードの開始信号を受けるためのダイ接続端子と;
検査モードに入ることによって検査モードの開始信号に応答し、使用モードに入ることによって使用モードの開始信号に応答する機能回路と;
ダイ接続端子から機能回路を選択的に隔離して、該機能回路に検査モード開始信号を伝えるために、ダイ接続端子と機能回路との間に接続されたスイッチング回路であって、同スイッチング回路は、ヒューズ、トランジスタ及びフラッシュメモリセルからなる群から選択された少なくとも1つのスイッチング回路を含むプログラム可能回路を含むことと;
前記機能回路と接続されて、同機能回路をダイ接続端子から隔離して、同機能回路に使用モードの開始信号を伝え、同機能回路での検査モード開始信号と使用モード開始信号との間の電圧差異を維持する、インピーダンス回路と;からなる集積回路ダイ。 - 集積回路モジュールの外部の回路から第1の電圧と第2の電圧とをそれぞれ受け取るための第1の端子および第2の端子と;
複数の集積回路ダイであって、各集積回路ダイは、外部通信端子、および、ボンドパッドと、検査モードに入ることによって第1の電圧に応答し、使用モードに入ることによって第2の電圧に応答する、該ボンドパッドと接続する機能回路を含み、検査モードと使用モードとは異なることと;
複数の集積回路ダイのそれぞれの、ボンドパッドと第1の端子との間に接続されたスイッチング装置であって、第1の端子から機能回路を選択的に隔離して、同機能回路に第1の電圧を伝え、該スイッチング装置は、ヒューズ、トランジスタ、及びフラッシュメモリセルからなるプログラム可能要素を含むプログラム可能回路からなることと;
複数の集積回路ダイのそれぞれの、ボンドパッドと第2の端子との間に接続されたインピーダンス装置であって、第1の端子から機能回路を隔離して、第2の電圧機能回路に伝え、機能回路での第1の電圧と第2の端子での第2の電圧との間の電圧差を維持することと;
からなる集積回路モジュール。 - モジュール端子を有する集積回路モジュール内の1つ以上の集積回路ダイの各回路ダイ内の機能回路における、少なくとも検査モードおよび少なくとも使用モードを開始させる方法であって、検査モードの開始信号および使用モードの開始信号のそれぞれの受信に応答して、該機能回路は、該少なくとも検査モードおよび少なくとも第2のモードに入るタイプであって、各集積回路ダイはモジュール端子でテストモード信号を受信するために回路に接続された1つ以上のボンドパッドを備えており、その方法は:
検査モードの開始信号を受けるために、ボンドパッドに検査モードの開始信号を伝え、少なくとも検査モードを開始するために、機能回路に、ボンドパッドから検査モードの開始信号を伝える工程であって、同検査モード開始信号の伝送が、少なくとも、検査モードの開始信号を受けるためにボンドパッドの1つを介して機能回路にモジュール端子を接続することを含むことと;
部品を用いて、機能回路に検査モードの開始信号を接続するのを中断する工程と;
少なくとも使用モードを開始するために機能回路に使用モードの開始信号を伝える工程と;
各ダイに動作モード開始信号を発生させる工程と;
インピーダンス回路を介して各機能回路に、発生させた動作モード開始信号を伝える工程と;からなる方法。 - 検査モード開始信号を伝える工程が、
検査モード開始信号を受けるためにボンドパッドの1つを介して機能回路とモジュール端子との間を接続・中断する工程と;
機能回路での検査モード開始信号と使用モード開始信号との間の電圧差を維持する工程と;からなる請求項9に記載の方法。 - 機能回路への検査モード開始信号の伝送を中断する工程が、モジュール端子から機能回路を切断する工程からなる請求項10に記載の方法。
- モジュール端子から機能回路を切断する工程が、ヒューズ、反ヒューズ、及びフラッシュメモリセルからなる群から選択されたプログラム可能素子をプログラミングする工程からなる請求項11に記載の方法。
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