JP4322827B2 - 半導体チップ - Google Patents

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Description

本発明は、内部回路を検査するためのパッドを備える半導体チップに関する。
半導体の製造工程において、半導体ウェハ上に回路を構成するために、回路素子として内部回路を具備する半導体チップを半導体ウェハ上に複数形成する。内部回路は、メモリ回路、ヒューズ回路、CPUを含んでいる。半導体チップは、その内部回路の電気的特性を調べるために、プローブカードと測定器とを含むテスト装置により検査(測定)される。
検査の結果、良品の半導体チップは出荷される。不良品の半導体チップのうち、メモリ回路の不良メモリセルを救済できる半導体チップにおいては、ヒューズ回路を用いて不良メモリセルから冗長メモリセルに置き換えるリダンダンシ処理を行なうことで、その半導体チップを良品化する。不良品の半導体チップのうち、救済できない半導体チップにおいては、後工程のコスト削減のためにその時点で削除される。
半導体チップは、複数のパッドを具備する。半導体チップの検査を行う場合、半導体チップ上に設けられたパッドをプローブカードによりプローブする。この場合、プローブされるパッドは、半導体チップの全てのパッドである必要はなく、むしろ必要最低限のパッド数が、望ましい。そこで、プローブされるパッドをプロービングパッドP0とし、プローブされないパッドを非プロービングパッドP1とした場合、プロービングパッドP0に対する内部回路の動作チェックは、プロービングパッドP0をプローブすることにより行なわれ、非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作チェックは、テストモードを用いてプロービングパッドP0をプローブすることにより行なわれる。これについて図1を用いて説明する。
図1は、上記の半導体チップである半導体チップ101の構成を示している。半導体チップ101は、更に、内部データバス160と、検査用I/O回路(入出力回路)140と、非検査用入出力回路141と、セレクタ回路150、151と、テスト回路190とを具備している。また、半導体チップ101の上記の内部回路である内部回路180は、上記のメモリ回路(図示しない)、上記のヒューズ回路(図示しない)、上記のCPU(Central Processing Unit)(図示しない)を含んでいる。
内部回路は、内部データバス160に接続されている。内部データバス160は、検査用内部バスと非検査用内部バスとを含んでいる。検査用内部バスは、内部入力バスN0と内部出力バスN0’とを含み、非検査用内部バスは、内部入力バスN1と内部出力バスN1’とを含んでいる。
検査用入出力回路140は、入力回路110と、入力保護抵抗120と、出力回路130とを備えている。入力回路110は、入力保護抵抗120とセレクタ回路150とに接続されている。入力保護抵抗120は、プロービングパッドP0に接続されている。出力回路130は、セレクタ回路150と入力保護抵抗120とプロービングパッドP0とに接続されている。
非検査用入出力回路141は、入力回路111と、入力保護抵抗121と、出力回路131とを備えている。入力回路111は、入力保護抵抗121とセレクタ回路151とに接続されている。入力保護抵抗121は、非プロービングパッドP1に接続されている。出力回路131は、セレクタ回路151と入力保護抵抗121と非プロービングパッドP1とに接続されている。
上記のテスト装置であるテスト装置102は、上述のように、図示しないプローブカード、測定器を含んでいる。上記のプロービングパッドP0は、プローブカードによりプローブされる。例えば、テスト装置102は、内部回路180のメモリ回路に対してライト動作、リード動作のチェックを行なう。
また、テスト回路190は、テスト装置102がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、ローレベルを表すテストモード信号T100をセレクタ回路150、151に供給する。この場合、セレクタ回路150は、入力回路110と内部入力バスN0とを接続し、出力回路130と内部出力バスN0’とを接続する。テスト回路190は、テスト装置102が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、ハイレベルを表すテストモード信号T100をセレクタ回路150、151に供給する。この場合、セレクタ回路151は、入力回路110と内部入力バスN1とをセレクタ回路150を介して接続し、出力回路130と内部出力バスN1’とをセレクタ回路150を介して接続する。
テスト装置102は、内部回路の動作をチェックするために、クロック信号のようなプローブ信号を出力する。このとき、テスト装置102は、(A)プロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックし、(B)非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックする。これについて、図1を用いて説明する。
(A)の場合における動作チェックについて説明する。
テスト装置102は、プロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックするときに、第1プローブ信号をプロービングパッドP0に供給する。例えば、第1プローブ信号は、最初の期間でハイレベルを表し、次の期間でローレベルを表す。ハイレベルを表す第1プローブ信号は、ライト命令と、検査用データとして書込データとを含み、ローレベルを表す第1プローブ信号は、リード命令を含んでいる。
また、テスト回路190は、ローレベルを表すテストモード信号T100をセレクタ回路150、151に供給する。テストモード信号T100がローレベルを表しているため、セレクタ回路150は、入力回路110と内部入力バスN0とを接続し、出力回路130と内部出力バスN0’とを接続する。
まず、テスト装置102は、アドレスを含むライト命令をプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路140の入力回路110は、プロービングパッドP0に供給されたライト命令を、入力保護抵抗120を介して入力し、そのライト命令を、セレクタ回路150、内部入力バスN0、内部データバス160を介して内部回路180のメモリ回路に出力する。
次に、テスト装置102は、書込データをプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路140の入力回路110は、プロービングパッドP0に供給された書込データを、入力保護抵抗120を介して入力し、その書込データを、セレクタ回路150、内部入力バスN0、内部データバス160を介して内部回路180のメモリ回路に出力する。その書込データは、内部回路180のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、ライト命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルに書き込まれる。
次に、テスト装置102は、上記アドレスを含むリード命令をプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路140の入力回路110は、プロービングパッドP0に供給されたリード命令を、入力保護抵抗120を介して入力し、そのリード命令を、セレクタ回路150、内部入力バスN0、内部データバス160を介して内部回路180のメモリ回路に出力する。このとき、書込データに対する第1データとして読出データが、内部回路180のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、リード命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルから読み出される。その読出データは、内部回路180から内部データバス160、内部出力バスN0’、セレクタ回路150を介して検査用入出力回路140に供給される。検査用入出力回路140の出力回路130は、その読出データを、プロービングパッドP0を介してテスト装置102に出力する。
これにより、テスト装置102は、第1プローブ信号における検査結果として、書込データと読出データとを比較して、一致している場合、良品を表す検査結果を生成し、一致していない場合、不良品を表す検査結果を生成する。このように、従来の半導体チップによれば、テスト装置102がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックすることができる。
(B)の場合における動作チェックについて説明する。
テスト装置102は、非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックするときに、第2プローブ信号をプロービングパッドP0に供給する。例えば、第2プローブ信号は、最初の期間でハイレベルを表し、次の期間でローレベルを表す。ハイレベルを表す第2プローブ信号は、ライト命令と、検査用データとして書込データとを含み、ローレベルを表す第2プローブ信号は、リード命令を含んでいる。
また、テスト回路190は、ハイレベルを表すテストモード信号T0をセレクタ回路150、151に供給する。テストモード信号T0がハイレベルを表しているため、セレクタ回路151は、入力回路110と内部入力バスN1とをセレクタ回路150を介して接続し、出力回路130と内部出力バスN1’とをセレクタ回路150を介して接続する。
まず、テスト装置102は、アドレスを含むライト命令をプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路140の入力回路110は、プロービングパッドP0に供給されたライト命令を、入力保護抵抗120を介して入力し、そのライト命令を、セレクタ回路150、151、内部入力バスN1、内部データバス160を介して内部回路180のメモリ回路に出力する。
次に、テスト装置102は、書込データをプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路140の入力回路110は、プロービングパッドP0に供給された書込データを、入力保護抵抗120を介して入力し、その書込データを、セレクタ回路150、151、内部入力バスN1、内部データバス160を介して内部回路180のメモリ回路に出力する。その書込データは、内部回路180のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、ライト命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルに書き込まれる。
次に、テスト装置102は、上記アドレスを含むリード命令をプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路140の入力回路110は、プロービングパッドP0に供給されたリード命令を、入力保護抵抗120を介して入力し、そのリード命令を、セレクタ回路150、151、内部入力バスN1、内部データバス160を介して内部回路180のメモリ回路に出力する。このとき、書込データに対する第2データとして読出データが、内部回路180のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、リード命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルから読み出される。その読出データは、内部回路180のメモリ回路から内部データバス160、内部出力バスN1’、セレクタ回路151、150を介して検査用入出力回路140に供給される。検査用入出力回路140の出力回路130は、その読出データを、プロービングパッドP0を介してテスト装置102に出力する。
これにより、テスト装置102は、第2プローブ信号における検査結果として、書込データと読出データとを比較して、一致している場合、良品を表す検査結果を生成し、一致していない場合、不良品を表す検査結果を生成する。このように、従来の半導体チップによれば、テスト装置102が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックすることができる。
しかしながら、従来の半導体チップでは、検査用入出力回路140の不具合を検査することができても、非検査用入出力回路141の不具合を検査することができない。テスト装置102がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックしたときに、書込データと読出データとが一致している場合、検査用入出力回路140が正常であることを表している。このため、検査用入出力回路140の不具合を検査することができる。一方、テスト装置102が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックしたときに、書込データと読出データとが一致していても、非検査用入出力回路141が正常であるか否かを表しているわけではない。このため、非検査用入出力回路141の不具合を検査することができない。
半導体チップのテストに関連する技術を紹介する。
特開2000−124278号公報には、チップサイズに影響しないスクライブ線を利用して集積率を向上させ、少ないピン数で効率でよくウェハ試験を行いウェハの試験時間を短縮する半導体装置が記載されている。この半導体装置は、半導体ウェハに形成された複数の半導体チップを一括して試験するものである。半導体チップの切断領域は、隣接する半導体チップのテスト用ピンを接触させてプロービングするためのウェハ試験用パッドと、ウェハ試験用パッドに接続された半導体チップの良否の判定を行う制御手段と、制御手段を制御するための制御信号を入力する制御用パッドとを備えている。制御手段は、制御用パッドに入力された制御信号に基づいて、ウェハ私権用パッドに隣接して接続された各々の半導体チップについて、期待値の照合試験を行い、期待値の一致、不一致に基づいて、半導体チップの良品の判定を行う。
特開2004−85526号公報には、システムインパッケージ用であり、通常動作モード時およびテスト動作モード時において最適な駆動力で、出力パッドを駆動することのできる出力バッファ回路を実現する半導体装置が記載されている。この半導体装置は、出力パッドに結合された第1及び第2の出力バッファを備えている。第1の出力バッファは、通常動作モード時に能動化されかつテスト動作モード時においては出力ハイインピーダンス状態に設定され、能動化時、内部信号に従って第1の駆動力で出力パッドを駆動する。第2の出力バッファは、テスト動作モード時に能動化されかつ通常動作モード時においては出力ハイインピーダンス状態に設定され、能動化時、内部信号に従って第1の駆動力よりも大きな第2の駆動力で出力パッドを駆動する。
特開2001−210685号公報には、高価なテスタを用いることなく短時間に半導体チップのテストを行なうことができるテストシステムが記載されている。テストシステムは、半導体ウェハに形成された半導体チップの電気的試験を行うものであり、プローブカードと、テスト回路と、制御装置とよりなる。プローブカードは、半導体チップにおける電極パッドの配置にあわせて導電性のニードルを配設し、テスト回路と接続する。テスト回路は、プローブカードに搭載され、プログラムに基づいて半導体チップのテストを行う。制御装置は、テスト回路におけるプログラムの書き換え、ならびにテスト回路から出力されたテスト結果を格納する。
特開2000−124278号公報 特開2004−85526号公報 特開2001−210685号公報
本発明の課題は、複数のパッドの各々に対する内部回路の動作をチェックすることができ、各パッドに接続された入出力回路の不具合を検査することができる半導体チップを提供することにある。
以下に、[発明を実施するための最良の形態]で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための最良の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明の半導体チップ(1)は、テスト装置(2)によりテストされる。本発明の半導体チップ(1)と、テスト装置(2)とは、テストシステムを構成する。
前記半導体チップ(1)は、検査用内部バス(N0、N0’)と非検査用内部バス(N1、N1’)とを含む内部データバス(60)と、前記内部データバス(60)に接続された内部回路(80)と、前記テスト装置(2)によりプローブされるプロービングパッド(P0)と、前記プロービングパッド(P0)と前記検査用内部バス(N0、N0’)とに接続された検査用入出力回路(40)と、前記テスト装置(2)によりプローブされない非プロービングパッド(P1)と、前記非プロービングパッド(P1)と前記非検査用内部バス(N1、N1’)とに接続された非検査用入出力回路(41)と、前記検査用入出力回路(40)と前記非検査用入出力回路(41)との間に設けられたトランスファー回路(50)と、テスト回路(90)とを具備している。
前記テスト装置(2)が検査用データを前記プロービングパッド(P0)に供給した場合、前記検査用入出力回路(40)は、前記プロービングパッド(P0)に供給された前記検査用データを前記内部回路(80)に前記検査用内部バス(N0)を介して出力する。前記検査用データに対する検査用応答データが前記検査用内部バス(N0’)を介して前記内部回路(80)から出力されたとき、前記検査用入出力回路(40)は、前記検査用応答データを前記テスト装置(2)に前記プロービングパッド(P0)を介して出力する。
前記テスト装置(2)が非検査用データを前記プロービングパッド(P0)に供給し、前記テスト回路(90)がテストモード信号(T0)を前記トランスファー回路(50)に供給した場合、前記トランスファー回路(50)は、前記テストモード信号(T0)に応じて、前記検査用入出力回路(40)と前記非検査用入出力回路(41)とを接続する。前記非検査用入出力回路(41)は、前記プロービングパッド(P0)に供給された前記非検査用データを前記内部回路(80)に前記非検査用内部バス(N1)を介して出力する。前記非検査用データに対する非検査用応答データが前記非検査用内部バス(N1’)を介して前記内部回路(80)から出力されたとき、前記非検査用入出力回路(41)は、前記非検査用応答データを前記テスト装置(2)に前記プロービングパッド(P0)を介して出力する。
本発明の半導体チップ(1)によれば、上記の構成により、テスト装置(2)は、検査用データと検査用応答データとに基づいてプロービングパッド(P0)に対する内部回路(80)の動作をチェックする。検査用入出力回路(40)は、テスト装置(2)からプロービングパッド(P0)に供給された検査用データを、検査用内部バス(N0)を介して内部回路(80)に出力し、内部回路(80)から検査用内部バス(N0’)を介して供給された検査用応答データを、プロービングパッド(P0)を介してテスト装置(2)に出力している。例えば、検査用データと検査用応答データとが一致している場合、検査用入出力回路(40)は、正常であることを表している。このように、本発明の半導体チップ(1)によれば、テスト装置(2)がプロービングパッド(P0)に対する内部回路(80)の動作をチェックすることができ、検査用入出力回路(40)の不具合を検査することができる。
本発明の半導体チップ(1)によれば、上記の構成により、テスト装置(2)は、非検査用データと非検査用応答データとに基づいて非プロービングパッド(P1)に対する内部回路(80)の動作をチェックする。非検査用入出力回路(41)は、テスト装置(2)からプロービングパッド(P0)に供給された非検査用データを内部回路(80)に非検査用内部バス(N1)を介して出力し、内部回路(80)から非検査用内部バス(N1’)を介して供給された非検査用応答データを、トランスファー回路(50)、検査用入出力回路(40)、プロービングパッド(P0)を介してテスト装置(2)に出力している。例えば、検査用データと検査用応答データとが一致している場合、非検査用入出力回路(41)は、正常であることを表している。このように、本発明の半導体チップ(1)によれば、テスト装置(2)が非プロービングパッド(P1)に対する内部回路の動作をチェックすることができ、非検査用入出力回路(41)の不具合を検査することができる。
したがって、本発明の半導体チップ(1)によれば、テスト装置(2)が複数のパッドの各々に対する内部回路の動作をチェックすることができ、各パッドに接続された入出力回路の不具合を検査することができる。
本発明の半導体チップ(1)において、前記非検査用内部バスは、第1番目から第M番目(Mは1以上の整数)までの非検査用内部バス(N1、N1’)(N2、N2’)を含んでいる。前記非プロービングパッドは、第1番目から第M番目までの非検査用入出力回路(P1)(P2)を含んでいる。前記非検査用入出力回路は、第1番目から第M番目までの非検査用入出力回路(41)(42)を含んでいる。前記非検査用データは、第1番目から第M番目までの非検査用データを含んでいる。前記テストモード信号は、第1番目から第M番目までのテストモード信号(T0、T1)(T0、T2)を含んでいる。
前記テスト装置(2)が第1〜第M非検査用データをこの順で前記プロービングパッド(P0)に供給し、前記テスト回路(90)が第1〜第Mテストモード信号(T0)をこの順で前記トランスファー回路(50)に供給した場合、前記トランスファー回路(50)は、前記第1〜第Mテストモード信号(T0、T1)(T0、T2)に応じて、それぞれ、前記検査用入出力回路(40)と前記第1〜第M非検査用入出力回路(41)(42)とを接続する。前記第1〜第M非検査用入出力回路(41)(42)は、それぞれ、前記プロービングパッド(P0)に供給された前記第1〜第M非検査用データを前記内部回路(80)に前記第1〜第M非検査用内部バス(N1)(N2)を介して出力する。前記第1〜第M非検査用データに対する第1〜第M非検査用応答データが前記第1〜第M非検査用内部バス(N1’)(N2’)を介して前記内部回路(80)から出力されたとき、前記第1〜第M非検査用入出力回路(41)(42)は、それぞれ、前記第1〜第M非検査用応答データを前記テスト装置(2)に前記プロービングパッド(P0)を介して出力する。
本発明の半導体チップ(1)によれば、1つのプロービングパッド(P0)で検査用データとM個の非検査用データとの(M+1)系統をコントロールすることも可能である。このため、本発明の半導体チップ(1)によれば、テスト装置(2)がパッドをプロービングする回数を削減することができる。
前記半導体チップ(1)は、更に、前記検査用入出力回路(40)と前記検査用内部バス(N0)との間に設けられた検査用ラッチ回路(70)と、前記非検査用入出力回路(41)と前記非検査用内部バス(N1)との間に設けられた非検査用ラッチ回路(71)とを具備している。
前記テスト装置(2)が前記検査用データを前記プロービングパッド(P0)に供給し、前記テスト回路(90)が前記テストモード信号(T0)を前記検査用ラッチ回路(70)に供給した場合、前記検査用入出力回路(40)は、前記プロービングパッド(P0)に供給された前記検査用データを入力して前記検査用ラッチ回路(70)に出力する。前記検査用ラッチ回路(70)は、前記検査用入出力回路(40)からの前記検査用データをラッチし、クロック信号(CLK)に応じて、前記検査用データを前記内部回路(80)に前記検査用内部バス(N0)を介して出力する。前記検査用入出力回路(40)は、前記検査用データに対する検査用応答データが前記検査用内部バス(N0’)を介して前記内部回路(80)から出力されたとき、前記検査用応答データを前記テスト装置(2)に前記プロービングパッド(P0)を介して出力する。
前記テスト装置(2)が前記非検査用データを前記プロービングパッド(P0)に供給し、前記テスト回路(90)が前記テストモード信号(T0)を前記トランスファー回路(50)と前記非検査用ラッチ回路(71)とに供給した場合、前記トランスファー回路(50)は、前記テストモード信号(T0)に応じて、前記検査用入出力回路(40)と前記非検査用入出力回路(41)とを接続する。前記非検査用入出力回路(41)は、前記プロービングパッド(P0)に供給された前記非検査用データを入力して前記非検査用ラッチ回路(71)に出力する。前記非検査用ラッチ回路(71)は、前記非検査用入出力回路(41)からの前記非検査用データをラッチし、前記クロック信号(CLK)に応じて、前記非検査用データを前記内部回路(80)に前記非検査用内部バス(N1)を介して出力する。前記非検査用入出力回路(41)は、前記非検査用データに対する非検査用応答データが前記非検査用内部バス(N1’)を介して前記内部回路(80)から出力されたとき、前記非検査用応答データを前記テスト装置(2)に前記プロービングパッド(P0)を介して出力する。
本発明の半導体チップ(1)によれば、1つのプロービングパッド(P0)で検査用データと非検査用データとをシリアルに取り込むことができる。このため、本発明の半導体チップ(1)によれば、テスト装置(2)が半導体チップをテストするテスト時間を削減することができる。
以上により、本発明の半導体チップは、複数のパッドの各々に対する内部回路の動作をチェックすることができ、各パッドに接続された入出力回路の不具合を検査することができる。
以下に添付図面を参照して、本発明の半導体チップについて詳細に説明する。
(第1実施形態)
図2に示されるように、本発明の第1実施形態による半導体チップは、半導体ウェハ上に複数形成される。第1実施形態による半導体チップは、四角形状であり、複数のパッドを具備する。複数のパッドは、第1パッド群と、第2パッド群と、第3パッド群と、第4パッド群とを含んでいる。第1パッド群は、半導体チップ上の辺X1に設けられている。第2パッド群は、半導体チップ上の辺X1に対向する辺X2に設けられている。第3パッド群は、辺X1及び辺X2に直交する辺Y1に設けられている。第4パッド群は、辺Y1に対向する辺Y2に設けられている。
半導体チップの検査を行う場合、半導体チップ上に設けられたパッドをプローブカードによりプローブする。この場合、プローブされるパッドは、半導体チップの全てのパッドである必要はなく、むしろ必要最低限のパッド数が、望ましい。また、同時に多数の半導体チップを検査するために、半導体チップの4辺の全てのパッドにプローブすることは治工具の性質上難しく、半導体チップの4辺のうちの2辺に存在するパッドのみプローブする。そこで、プローブされるパッドをプロービングパッドP0とし、プローブされないパッドを非プロービングパッドP1とした場合、プロービングパッドP0は、第1パッド群と第2パッド群とのうちの1つのパッドを表し、非プロービングパッドP1は、第3パッド群と第4パッド群とのうちの1つのパッドを表す。この場合、プロービングパッドP0に対する内部回路の動作チェックは、プロービングパッドP0をプローブすることにより行なわれ、非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作チェックは、テストモードを用いてプロービングパッドP0をプローブすることにより行なわれる。これについて図3を用いて説明する。
図3は、本発明の第1実施形態による半導体チップである半導体チップ1の構成を示している。半導体チップ1は、更に、内部データバス60と、検査用I/O回路(入出力回路)40と、非検査用入出力回路41と、トランスファー回路50と、テスト回路90とを具備している。半導体チップ1の上記の内部回路である内部回路80は、上記のメモリ回路(図示しない)、上記のヒューズ回路(図示しない)、上記のCPU(Central Processing Unit)(図示しない)を含んでいる。
半導体チップ1は、テスト装置2によりテストされる。この半導体チップ1とテスト装置2とによりテストシステムを構成する。
内部回路は、内部データバス60に接続されている。内部データバス60は、検査用内部バスと非検査用内部バスとを含んでいる。検査用内部バスは、内部入力バスN0と内部出力バスN0’とを含み、非検査用内部バスは、内部入力バスN1と内部出力バスN1’とを含んでいる。
検査用入出力回路40は、入力回路10と、入力保護抵抗20と、出力回路30とを備えている。入力回路10は、入力保護抵抗20と内部入力バスN0とに接続されている。入力保護抵抗20は、プロービングパッドP0に接続されている。出力回路30は、内部出力バスN0’と入力保護抵抗20とプロービングパッドP0とに接続されている。
非検査用入出力回路41は、入力回路11と、入力保護抵抗21と、出力回路31とを備えている。入力回路11は、入力保護抵抗21と内部入力バスN1とに接続されている。入力保護抵抗21は、非プロービングパッドP1に接続されている。出力回路31は、内部出力バスN1’と入力保護抵抗21と非プロービングパッドP1とに接続されている。
トランスファー回路50は、検査用入出力回路40と非検査用入出力回路41との間に設けられている。このトランスファー回路50は、MOSトランジスタであるトランジスタTr0、Tr1と、キャパシタC、C0、C1とを備えている。トランジスタTr0、Tr1の第1端子であるゲートには、アクティブ又はインアクティブを表すテストモード信号T0がテスト回路90から供給される。トランジスタTr0の第2端子は、入力回路10と入力保護抵抗20とに接続され、トランジスタTr0の第3端子は、トランジスタTr1の第2端子に接続されている。トランジスタTr1の第3端子は、入力回路11と入力保護抵抗21とに接続されている。キャパシタC0は、その正極がトランジスタTr0の第2端子に接続され、その負極が接地されている。キャパシタCは、その正極がトランジスタTr0の第3端子とトランジスタTr1の第2端子とに接続され、その負極が接地されている。キャパシタC1は、その正極がトランジスタTr1の第3端子に接続され、その負極が接地されている。
上記のテスト装置であるテスト装置2は、図示しないプローブカード、測定器を含んでいる。上記のプロービングパッドP0は、プローブカードによりプローブされる。例えば、テスト装置2は、内部回路80のメモリ回路に対してライト動作、リード動作のチェックを行なう。
上記のトランジスタTr0、Tr1がNチャネル型MOSトランジスタである場合、テスト回路90は、テスト装置2がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、ローレベルを表すテストモード信号T0をトランジスタTr0、Tr1のゲートに供給する。この場合、トランジスタTr0、Tr1がオフし、トランスファー回路50は、検査用入出力回路40と非検査用入出力回路41とを接続しない。
テスト回路90は、テスト装置2が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、ハイレベルを表すテストモード信号T0をトランジスタTr0、Tr1のゲートに供給する。この場合、トランジスタTr0、Tr1がオンし、トランスファー回路50は、検査用入出力回路40と非検査用入出力回路41とを接続する。
また、テスト装置2は、入出力をコントロールするための制御信号を検査用入出力回路40、41に出力する。内部回路80のメモリ回路がDRAM(Dynamic Random Access Memory)である場合、制御信号としては、DRAMの一般的な入出力をコントロールするDQM0、DQM1が例示される。テスト装置2は、例えば、制御信号DQM0を検査用入出力回路40に出力しているとき、制御信号DQM1を非検査用入出力回路41に出力する。DQMに限らず、個別に入出力をコントロールできる制御信号であればどのようなものでもよい。
テスト装置2は、内部回路の動作をチェックするために、クロック信号のようなプローブ信号を出力する。このとき、テスト装置2は、(A)プロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックし、(B)非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックする。これについて、図3、図4を用いて説明する。図4は、テスト装置2からプロービングパッドP0にデータが供給されるときのタイミングチャートである。
(A)の場合における動作チェックについて説明する。
テスト装置2は、プロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックするときに、タイミングa−c間、c−e間…に制御信号DQM0に応じた検査用プローブ信号をプロービングパッドP0に供給する。タイミングa−c間において、検査用プローブ信号は、最初の期間であるタイミングa−b間でハイレベルを表し、次の期間であるタイミングb−c間でローレベルを表している。ハイレベルを表す検査用プローブ信号は、ライト命令と、検査用データDQとして書込データとを含み、ローレベルを表す検査用プローブ信号は、リード命令を含んでいる。
また、テスト回路90は、外部又はテスト装置2からの指示により、タイミングa−c間に、ローレベルを表すテストモード信号T0をトランジスタTr0、Tr1のゲートに供給する。テストモード信号T0がローレベルを表しているため、トランジスタTr0、Tr1はオンしない。
まず、タイミングa−b間において、テスト装置2は、アドレスを含むライト命令をプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路40の入力回路10は、制御信号DQM0に応じて、プロービングパッドP0に供給されたライト命令を、入力保護抵抗20を介して入力し、そのライト命令を、内部入力バスN0、内部データバス60を介して内部回路80のメモリ回路に出力する。
次に、タイミングa−b間において、テスト装置2は、検査用データDQである書込データをプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路40の入力回路10は、制御信号DQM0に応じて、プロービングパッドP0に供給された書込データを、入力保護抵抗20を介して入力し、その書込データを、内部入力バスN0、内部データバス60を介して内部回路80のメモリ回路に出力する。その書込データは、内部回路80のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、ライト命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルに書き込まれる。
次に、タイミングb−c間において、テスト装置2は、上記アドレスを含むリード命令をプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路40の入力回路10は、制御信号DQM0に応じて、プロービングパッドP0に供給されたリード命令を、入力保護抵抗20を介して入力し、そのリード命令を、内部入力バスN0、内部データバス60を介して内部回路80のメモリ回路に出力する。このとき、検査用データDQに対する検査用応答データとして、書込データに対する読出データが、内部回路80のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、リード命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルから読み出される。その読出データは、内部回路80のメモリ回路から内部データバス60、内部出力バスN0’を介して検査用入出力回路40に供給される。検査用入出力回路40の出力回路30は、制御信号DQM0に応じて、その読出データを、プロービングパッドP0を介してテスト装置2に出力する。
これにより、テスト装置2は、タイミングa−c間において、検査用プローブ信号における検査結果として、検査用データDQである書込データと、検査用応答データである読出データとを比較する。一致している場合、良品を表す検査結果を生成し、一致していない場合、不良品を表す検査結果を生成する。また、検査用入出力回路40は、テスト装置2からプロービングパッドP0に供給された書込データを、内部入力バスN0、内部データバス60を介して内部回路80のメモリ回路に出力し、内部回路80のメモリ回路から内部データバス60、内部出力バスN0’を介して供給された読出データを、プロービングパッドP0を介してテスト装置2に出力している。このため、書込データと読出データとが一致している場合、検査用入出力回路40は、正常であることを表している。このように、本発明の第1実施形態による半導体チップによれば、テスト装置2がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックすることができ、検査用入出力回路40の不具合を検査することができる。
(B)の場合における動作チェックについて説明する。
テスト装置2は、非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックするときに、タイミングc−e間に制御信号DQM1に応じた非検査用プローブ信号をプロービングパッドP0に供給する。タイミングc−e間において、非検査用プローブ信号は、最初の期間であるタイミングc−d間でハイレベルを表し、次の期間であるタイミングd−e間でローレベルを表している。ハイレベルを表す非検査用プローブ信号は、ライト命令と、非プロービングパッドP1に対する検査用データDQ(非検査用データDQと称する)として書込データとを含み、ローレベルを表す非検査用プローブ信号は、リード命令を含んでいる。
また、テスト回路90は、外部又はテスト装置2からの指示により、タイミングc−e間に、ハイレベルを表すテストモード信号T0をトランジスタTr0、Tr1のゲートに供給する。テストモード信号T0がハイレベルを表しているため、トランジスタTr0、Tr1はオンする。
まず、タイミングc−d間において、テスト装置2は、アドレスを含むライト命令をプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路41の入力回路11は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給されたライト命令を、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、そのライト命令を内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN1、内部データバス60を介して出力する。
次に、タイミングc−d間において、テスト装置2は、非検査用データDQである書込データをプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路41の入力回路11は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給された書込データを、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、その書込データを内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN1、内部データバス60を介して出力する。その書込データは、内部回路80のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、ライト命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルに書き込まれる。
次に、タイミングd−e間において、テスト装置2は、上記アドレスを含むリード命令をプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路41の入力回路11は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給されたリード命令を、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、そのリード命令を内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN1、内部データバス60を介して出力する。このとき、非検査用データDQに対する非検査用応答データとして、書込データに対する読出データが、内部回路80のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、リード命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルから読み出される。その読出データは、内部回路80のメモリ回路から内部データバス60、内部出力バスN1’を介して非検査用入出力回路41に供給される。非検査用入出力回路41の出力回路31は、制御信号DQM1に応じて、その読出データを、入力保護抵抗21と、トランスファー回路50と、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、プロービングパッドP0とを介してテスト装置2に出力する。
これにより、テスト装置2は、タイミングc−e間において、非検査用プローブ信号における検査結果として、非検査用データDQである書込データと、非検査用応答データである読出データとを比較する。一致している場合、良品を表す検査結果を生成し、一致していない場合、不良品を表す検査結果を生成する。また、非検査用入出力回路41は、テスト装置2からプロービングパッドP0に供給された書込データを内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN1、内部データバス60を介して出力し、内部回路80のメモリ回路から内部データバス60、内部出力バスN1’を介して供給された読出データを、トランスファー回路50、検査用入出力回路40、プロービングパッドP0を介してテスト装置2に出力している。このため、書込データと読出データとが一致している場合、非検査用入出力回路41は、正常であることを表している。このように、本発明の第1実施形態による半導体チップによれば、テスト装置2が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックすることができ、非検査用入出力回路41の不具合を検査することができる。
以上の説明により、本発明の第1実施形態による半導体チップによれば、テスト装置2がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックしたときに、書込データと読出データとが一致している場合、検査用入出力回路40が正常であることを表している。このため、テスト装置2がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックすることができ、プロービングパッドP0に接続された検査用入出力回路40の不具合を検査することができる。
また、本発明の第1実施形態による半導体チップによれば、テスト装置2が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックしたときに、書込データと読出データとが一致している場合、非検査用入出力回路41が正常であることを表している。このため、テスト装置2が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックすることができ、非プロービングパッドP1に接続された非検査用入出力回路41の不具合を検査することができる。
したがって、本発明の第1実施形態による半導体チップによれば、テスト装置2が複数のパッドの各々に対する内部回路の動作をチェックすることができ、各パッドに接続された入出力回路の不具合を検査することができる。
(第2実施形態)
第1実施形態では、検査用データDQと非検査用データDQとの2系統で説明したが、第2実施形態では、非検査用データDQがM個(Mは1以上の整数)存在し、1つのプロービングパッドP0で検査用データDQとM個の非検査用データDQとの(M+1)系統をコントロールすることも可能である。第2実施形態では、Mが2である場合、即ち、3系統の場合について説明し、第1実施形態と重複する説明を省略する。
図5は、本発明の第2実施形態による半導体チップである半導体チップ1の構成を示している。
上記の非プロービングパッドは、第1非プロービングパッドである非プロービングパッドP1と、第2非プロービングパッドである非プロービングパッドP2とを含んでいる。
上記の非検査用内部バスは、第1非検査用内部バスと、第2非検査用内部バスとを含んでいる。第1非検査用内部バスは、内部入力バスN1と内部出力バスN1’とを含み、第2非検査用内部バスは、内部入力バスN2と内部出力バスN2’とを含んでいる。
上記の非検査用入出力回路は、第1非検査用入出力回路である非検査用入出力回路41と、第2非検査用入出力回路である非検査用入出力回路42とを含んでいる。
この場合、非検査用入出力回路42は、入力回路12と、入力保護抵抗22と、出力回路32とを備えている。入力回路12は、入力保護抵抗22と内部入力バスN2とに接続されている。入力保護抵抗22は、非プロービングパッドP2に接続されている。出力回路32は、内部出力バスN2’と入力保護抵抗22と非プロービングパッドP2とに接続されている。
トランスファー回路50は、検査用入出力回路40と非検査用入出力回路41、42との間に設けられている。このトランスファー回路50は、更に、MOSトランジスタであるトランジスタTr2と、キャパシタC2とを備えている。トランジスタTr0、Tr1、Tr2の第1端子であるゲートには、それぞれ、アクティブ又はインアクティブを表すテストモード信号T0、T1、T2がテスト回路90から供給される。トランジスタTr2の第2端子は、例えばトランジスタTr0の第3端子に接続され、トランジスタTr2の第3端子は、入力回路12と入力保護抵抗22とに接続されている。キャパシタC2は、その正極がトランジスタTr2の第3端子に接続され、その負極が接地されている。
上記の非検査用プローブ信号は、第1非検査用プローブ信号と、第2非検査用プローブ信号とを含んでいる。第1、第2非検査用プローブ信号については後述する。
上記のトランジスタTr0、Tr1、Tr2がNチャネル型MOSトランジスタである場合、テスト回路90は、テスト装置2がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、ローレベルを表すテストモード信号T0、T1、T2をそれぞれトランジスタTr0、Tr1、Tr2のゲートに供給する。この場合、トランジスタTr0、Tr1、Tr2がオフし、トランスファー回路50は、検査用入出力回路40と非検査用入出力回路41、42とを接続しない。
テスト回路90は、テスト装置2が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、第1テストモード信号として、ハイレベルを表すテストモード信号T0、T1をそれぞれトランジスタTr0、Tr1のゲートに供給する。この場合、トランジスタTr0、Tr1がオンし、トランスファー回路50は、検査用入出力回路40と非検査用入出力回路41とを接続する。
テスト回路90は、テスト装置2が非プロービングパッドP2に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、第2テストモード信号として、ハイレベルを表すテストモード信号T0、T2をそれぞれトランジスタTr0、Tr2のゲートに供給する。この場合、トランジスタTr0、Tr2がオンし、トランスファー回路50は、検査用入出力回路40と非検査用入出力回路42とを接続する。
また、テスト装置2は、上記の制御信号を検査用入出力回路40、41、42に出力する。テスト装置2は、例えば、制御信号DQM0を検査用入出力回路40に出力しているとき、制御信号DQM1を非検査用入出力回路41、42に出力する。
テスト装置2は、内部回路の動作をチェックするために、クロック信号のようなプローブ信号を出力する。このとき、テスト装置2は、(A)プロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックし、(B)非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックし、(C)非プロービングパッドP2に対する内部回路の動作をチェックする。これについて、図5、図6を用いて説明する。図6は、テスト装置2からプロービングパッドP0にデータが供給されるときのタイミングチャートである。
ここで、(A)の場合における動作チェックについては、第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
(B)の場合における動作チェックについて説明する。
テスト装置2は、非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックするときに、タイミングc−e間に制御信号DQM1に応じた第1非検査用プローブ信号をプロービングパッドP0に供給する。タイミングc−e間において、第1非検査用プローブ信号は、最初の期間であるタイミングc−d間でハイレベルを表し、次の期間であるタイミングd−e間でローレベルを表している。ハイレベルを表す第1非検査用プローブ信号は、ライト命令と、非プロービングパッドP1に対する第1検査用データDQ(第1非検査用データDQと称する)として書込データとを含み、ローレベルを表す第1非検査用プローブ信号は、リード命令を含んでいる。
また、テスト回路90は、外部又はテスト装置2からの指示により、タイミングc−e間に、第1テストモード信号として、ハイレベルを表すテストモード信号T0、T1をそれぞれトランジスタTr0、Tr1のゲートに供給する。第1テストモード信号T0、T1がハイレベルを表しているため、トランジスタTr0、Tr1はオンする。
まず、タイミングc−d間において、テスト装置2は、アドレスを含むライト命令をプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路41の入力回路11は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給されたライト命令を、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、そのライト命令を内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN1、内部データバス60を介して出力する。
次に、タイミングc−d間において、テスト装置2は、第1非検査用データDQである書込データをプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路41の入力回路11は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給された書込データを、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、その書込データを内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN1、内部データバス60を介して出力する。その書込データは、内部回路80のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、ライト命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルに書き込まれる。
次に、タイミングd−e間において、テスト装置2は、上記アドレスを含むリード命令をプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路41の入力回路11は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給されたリード命令を、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、そのリード命令を内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN1、内部データバス60を介して出力する。このとき、第1非検査用データDQに対する第1非検査用応答データとして、書込データに対する読出データが、内部回路80のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、リード命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルから読み出される。その読出データは、内部回路80のメモリ回路から内部データバス60、内部出力バスN1’を介して非検査用入出力回路41に供給される。非検査用入出力回路41の出力回路31は、制御信号DQM1に応じて、その読出データを、入力保護抵抗21と、トランスファー回路50と、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、プロービングパッドP0とを介してテスト装置2に出力する。
これにより、テスト装置2は、タイミングc−e間において、第1非検査用プローブ信号における検査結果として、第1非検査用データDQである書込データと、第1非検査用応答データである読出データとを比較する。一致している場合、良品を表す検査結果を生成し、一致していない場合、不良品を表す検査結果を生成する。また、非検査用入出力回路41は、テスト装置2からプロービングパッドP0に供給された書込データを内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN1、内部データバス60を介して出力し、内部回路80のメモリ回路から内部データバス60、内部出力バスN1’を介して供給された読出データを、トランスファー回路50、検査用入出力回路40、プロービングパッドP0を介してテスト装置2に出力している。このため、書込データと読出データとが一致している場合、非検査用入出力回路41は、正常であることを表している。このように、本発明の第2実施形態による半導体チップによれば、テスト装置2が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックすることができ、非検査用入出力回路41の不具合を検査することができる。
(C)の場合における動作チェックについて説明する。
テスト装置2は、非プロービングパッドP2に対する内部回路の動作をチェックするときに、タイミングe−g間に制御信号DQM1に応じた第2非検査用プローブ信号をプロービングパッドP0に供給する。タイミングe−g間において、第2非検査用プローブ信号は、最初の期間であるタイミングe−f間でハイレベルを表し、次の期間であるタイミングf−g間でローレベルを表している。ハイレベルを表す第2非検査用プローブ信号は、ライト命令と、非プロービングパッドP2に対する第2検査用データDQ(第2非検査用データDQと称する)として書込データとを含み、ローレベルを表す第2非検査用プローブ信号は、リード命令を含んでいる。
また、テスト回路90は、外部又はテスト装置2からの指示により、タイミングe−g間に、第2テストモード信号として、ハイレベルを表すテストモード信号T0、T2をそれぞれトランジスタTr0、Tr2のゲートに供給する。第2テストモード信号T0、T2がハイレベルを表しているため、トランジスタTr0、Tr2はオンする。
まず、タイミングe−f間において、テスト装置2は、アドレスを含むライト命令をプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路42の入力回路12は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給されたライト命令を、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、そのライト命令を内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN2、内部データバス60を介して出力する。
次に、タイミングe−f間において、テスト装置2は、第2非検査用データDQである書込データをプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路42の入力回路12は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給された書込データを、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、その書込データを内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN2、内部データバス60を介して出力する。その書込データは、内部回路80のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、ライト命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルに書き込まれる。
次に、タイミングf−g間において、テスト装置2は、上記アドレスを含むリード命令をプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路42の入力回路12は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給されたリード命令を、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、そのリード命令を内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN2、内部データバス60を介して出力する。このとき、第2非検査用データDQに対する第2非検査用応答データとして、書込データに対する読出データが、内部回路80のメモリ回路の複数のメモリセルのうち、リード命令に含まれるアドレスに対応するメモリセルから読み出される。その読出データは、内部回路80のメモリ回路から内部データバス60、内部出力バスN2’を介して非検査用入出力回路42に供給される。非検査用入出力回路42の出力回路32は、制御信号DQM1に応じて、その読出データを、入力保護抵抗22と、トランスファー回路50と、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、プロービングパッドP0とを介してテスト装置2に出力する。
これにより、テスト装置2は、タイミングe−g間において、第2非検査用プローブ信号における検査結果として、第2非検査用データDQである書込データと、第2非検査用応答データである読出データとを比較する。一致している場合、良品を表す検査結果を生成し、一致していない場合、不良品を表す検査結果を生成する。また、非検査用入出力回路42は、テスト装置2からプロービングパッドP0に供給された書込データを内部回路80のメモリ回路に内部入力バスN2、内部データバス60を介して出力し、内部回路80のメモリ回路から内部データバス60、内部出力バスN2’を介して供給された読出データを、トランスファー回路50、検査用入出力回路40、プロービングパッドP0を介してテスト装置2に出力している。このため、書込データと読出データとが一致している場合、非検査用入出力回路42は、正常であることを表している。このように、本発明の第2実施形態による半導体チップによれば、テスト装置2が非プロービングパッドP2に対する内部回路の動作をチェックすることができ、非検査用入出力回路42の不具合を検査することができる。
以上の説明により、本発明の第2実施形態による半導体チップによれば、第1実施形態の効果に加えて、1つのプロービングパッドP0で検査用データDQとM個の非検査用データDQとの(M+1)系統をコントロールすることも可能である。このため、本発明の第2実施形態による半導体チップによれば、第1実施形態に比べて、テスト装置2がパッドをプロービングする回数を削減することができる。
(第3実施形態)
第1実施形態では、例えば(B)の場合における動作チェックのタイミングc−e間において、検査用入出力回路40は、1つのプロービングパッドP0を介して、検査用データDQと非検査用データDQとを当時に取り込んでいるが、シリアルに取り込むことができる。第3実施形態では、Mが1である場合、即ち、2系統の場合について説明し、第1実施形態、第2実施形態と重複する説明を省略する。
図7は、本発明の第3実施形態による半導体チップである半導体チップ1の構成を示している。半導体チップ1は、更に、検査用ラッチ回路70と、非検査用ラッチ回路71と、インバータINVとを具備している。
検査用ラッチ回路70は、検査用入出力回路40と検査用内部バスとの間に設けられ、検査用入出力回路40の入力回路10と内部入力バスN0とに接続されている。
非検査用ラッチ回路71は、非検査用入出力回路41と非検査用内部バスとの間に設けられ、非検査用入出力回路41の入力回路11と内部入力バスN1とに接続されている。
テスト装置2は、クロック信号を周期的に検査用ラッチ回路70、非検査用ラッチ回路71に出力する。
トランジスタTr0、Tr1がNチャネル型MOSトランジスタである場合、テスト回路90は、テスト装置2がプロービングパッドP0に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、ローレベルを表すテストモード信号T0を、トランジスタTr0、Tr1のゲートと、非検査用ラッチ回路71とに供給する。同時に、ローレベルを表すテストモード信号T0を、インバータINVを介して検査用ラッチ回路70に供給する。
テスト回路90は、テスト装置2が非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作チェックを行なうとき、ハイレベルを表すテストモード信号T0を、トランジスタTr0、Tr1のゲートと、非検査用ラッチ回路71とに供給する。同時に、ハイレベルを表すテストモード信号T0を、インバータINVを介して検査用ラッチ回路70に供給する。
ここで、(B)の場合における動作チェックについて図7、図8を用いて説明する。図8は、検査用入出力回路40からプロービングパッドP0にデータが供給されるときのタイミングチャートである。
テスト装置2は、プロービングパッドP0に対する内部回路の動作をチェックするときに、タイミングc−d間に制御信号DQM0に応じた検査用プローブ信号をプロービングパッドP0に供給する。検査用プローブ信号は、上述のように、ライト命令と、検査用データDQとして書込データと、リード命令とを含んでいる。
また、テスト回路90は、外部又はテスト装置2からの指示により、タイミングc−d間に、ローレベルを表すテストモード信号T0をトランジスタTr0、Tr1のゲートに供給する。テストモード信号T0がローレベルを表しているため、トランジスタTr0、Tr1はオンしない。
タイミングc−d間において、テスト装置2は、検査用データDQである書込データをプロービングパッドP0に供給する。検査用入出力回路40の入力回路10は、制御信号DQM0に応じて、プロービングパッドP0に供給された書込データを、入力保護抵抗20を介して入力し、その書込データを検査用ラッチ回路70に出力する。検査用ラッチ回路70は、入力回路10からの書込データをラッチし、クロック信号CLKに応じて、その書込データを、内部入力バスN0、内部データバス60を介して内部回路80のメモリ回路に出力する。検査用データDQに対する検査用応答データとして、書込データに対する読出データが、内部回路80のメモリ回路から読み出されたとき、内部データバス60、内部出力バスN0’を介して検査用入出力回路40に供給される。検査用入出力回路40の出力回路30は、制御信号DQM0に応じて、その読出データを、プロービングパッドP0を介してテスト装置2に出力する。
テスト装置2は、非プロービングパッドP1に対する内部回路の動作をチェックするときに、タイミングd−e間に制御信号DQM1に応じた非検査用プローブ信号をプロービングパッドP0に供給する。非検査用プローブ信号は、上述のように、ライト命令と、非プロービングパッドP1に対する検査用データDQ(非検査用データDQと称する)である書込データと、リード命令とを含んでいる。
また、テスト回路90は、外部又はテスト装置2からの指示により、タイミングd−e間に、ハイレベルを表すテストモード信号T0をトランジスタTr0、Tr1のゲートに供給する。テストモード信号T0がハイレベルを表しているため、トランジスタTr0、Tr1はオンする。
タイミングd−e間において、テスト装置2は、非検査用データDQである書込データをプロービングパッドP0に供給する。非検査用入出力回路41の入力回路11は、制御信号DQM1に応じて、プロービングパッドP0に供給された書込データを、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、トランスファー回路50とを介して入力し、その書込データを非検査用ラッチ回路71に出力する。非検査用ラッチ回路71は、入力回路11からの書込データをラッチし、クロック信号CLKに応じて、その書込データを、内部入力バスN1、内部データバス60を介して内部回路80のメモリ回路に出力する。非検査用データDQに対する非検査用応答データとして、書込データに対する読出データが、内部回路80のメモリ回路から読み出されたとき、内部データバス60、内部出力バスN1’を介して非検査用入出力回路41に供給される。非検査用入出力回路41の出力回路31は、制御信号DQM1に応じて、その読出データを、入力保護抵抗21と、トランスファー回路50と、検査用入出力回路40の入力保護抵抗20と、プロービングパッドP0とを介してテスト装置2に出力する。
これにより、テスト装置2は、タイミングc−d間において、検査用プローブ信号における検査結果として、検査用データDQである書込データと、検査用応答データである読出データとを比較する。一致している場合、良品を表す検査結果を生成し、一致していない場合、不良品を表す検査結果を生成する。テスト装置2は、タイミングd−e間において、非検査用プローブ信号における検査結果として、非検査用データDQである書込データと、非検査用応答データである読出データとを比較する。一致している場合、良品を表す検査結果を生成し、一致していない場合、不良品を表す検査結果を生成する。このように、本発明の第3実施形態による半導体チップによれば、1つのプロービングパッドP0で検査用データDQと非検査用データDQとをシリアルに取り込むことができる。
以上の説明により、本発明の第3実施形態による半導体チップによれば、第1実施形態、第2実施形態の効果に加えて、1つのプロービングパッドP0で検査用データDQと非検査用データDQとをシリアルに取り込むことができる。このため、本発明の第3実施形態による半導体チップによれば、第1実施形態、第2実施形態に比べて、テスト装置2が半導体チップをテストするテスト時間を削減することができる。
図1は、従来の半導体チップ101の構成を示している。 図2は、本発明の半導体チップ1が複数形成される半導体ウェハの正面図を表している。(第1実施形態〜第3実施形態) 図3は、本発明の半導体チップ1の構成を示している。(第1実施形態) 図4は、本発明の半導体チップ1の動作を表すタイミングチャートである。(第1実施形態) 図5は、本発明の半導体チップ1の構成を示している。(第2実施形態) 図6は、本発明の半導体チップ1の動作を表すタイミングチャートである。(第2実施形態) 図7は、本発明の半導体チップ1の構成を示している。(第3実施形態) 図8は、本発明の半導体チップ1の動作を表すタイミングチャートである。(第3実施形態)
符号の説明
1 半導体チップ
2 テスト装置
10、11、12 入力回路
20、21、22 入力保護抵抗
30、31、32 出力回路
40 検査用I/O回路(入出力回路)
41、42 非検査用I/O回路(入出力回路)
50 トランスファー回路
60 内部データバス
70 検査用ラッチ回路
71 非検査用ラッチ回路
80 内部回路
90 テスト回路
C、C0、C1、C2 キャパシタ
INV インバータ
N0 内部入力バス
N0’ 内部出力バス
N1、N2 内部入力バス
N1’、N2’ 内部出力バス
P0 プロービングパッド
P1、P2 非プロービングパッド
T0、T1、T2 テストモード信号
Tr0、Tr1、Tr2 トランジスタ

Claims (4)

  1. 検査用内部バスと非検査用内部バスとを含む内部データバスと、
    前記内部データバスに接続された内部回路と、
    プローブされるプロービングパッドと、
    前記プロービングパッドと前記検査用内部バスとに接続された検査用入出力回路と、
    プローブされない非プロービングパッドと、
    前記非プロービングパッドと前記非検査用内部バスとに接続された非検査用入出力回路と、
    前記検査用入出力回路と前記非検査用入出力回路との間に設けられたトランスファー回路とを具備し、
    検査用データが前記プロービングパッドに供給された場合、
    前記検査用入出力回路は、
    前記プロービングパッドに供給された前記検査用データを前記内部回路に前記検査用内部バスを介して出力し、
    前記検査用データに対する検査用応答データが前記検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記検査用応答データを前記プロービングパッドに供給し、
    非検査用データが前記プロービングパッドに供給され、テストモード信号が前記トランスファー回路に供給された場合、
    前記トランスファー回路は、前記テストモード信号に応じて、前記検査用入出力回路と前記非検査用入出力回路とを接続し、
    前記非検査用入出力回路は、
    前記プロービングパッドに供給された前記非検査用データを前記内部回路に前記非検査用内部バスを介して出力し、
    前記非検査用データに対する非検査用応答データが前記非検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記非検査用応答データを前記プロービングパッドに供給し、
    前記検査用入出力回路と前記検査用内部バスとの間に設けられた検査用ラッチ回路と、
    前記非検査用入出力回路と前記非検査用内部バスとの間に設けられた非検査用ラッチ回路とを更に具備し、
    前記検査用データが前記プロービングパッドに供給され、前記テストモード信号が前記検査用ラッチ回路に供給された場合、
    前記検査用入出力回路は、前記プロービングパッドに供給された前記検査用データを入力して前記検査用ラッチ回路に出力し、
    前記検査用ラッチ回路は、前記検査用入出力回路からの前記検査用データをラッチし、クロック信号に応じて、前記検査用データを前記内部回路に前記検査用内部バスを介して出力し、
    前記検査用入出力回路は、前記検査用データに対する検査用応答データが前記検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記検査用応答データを前記プロービングパッドに供給し、
    前記非検査用データが前記プロービングパッドに供給され、前記テストモード信号が前記トランスファー回路と前記非検査用ラッチ回路とに供給された場合、
    前記トランスファー回路は、前記テストモード信号に応じて、前記検査用入出力回路と前記非検査用入出力回路とを接続し、
    前記非検査用入出力回路は、前記プロービングパッドに供給された前記非検査用データを入力して前記非検査用ラッチ回路に出力し、
    前記非検査用ラッチ回路は、前記非検査用入出力回路からの前記非検査用データをラッチし、前記クロック信号に応じて、前記非検査用データを前記内部回路に前記非検査用内部バスを介して出力し、
    前記非検査用入出力回路は、前記非検査用データに対する非検査用応答データが前記非検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記非検査用応答データを前記プロービングパッドに供給する、
    半導体チップ。
  2. 前記非検査用内部バスは、第1番目から第M番目(Mは1以上の整数)までの非検査用内部バスを含み、
    前記非プロービングパッドは、第1番目から第M番目までの非検査用入出力回路を含み、
    前記非検査用入出力回路は、第1番目から第M番目までの非検査用入出力回路を含み、
    前記非検査用データは、第1番目から第M番目までの非検査用データを含み、
    前記テストモード信号は、第1番目から第M番目までのテストモード信号を含み、
    第1〜第M非検査用データがこの順で前記プロービングパッドに供給され、第1〜第Mテストモード信号がこの順で前記トランスファー回路に供給された場合、
    前記トランスファー回路は、前記第1〜第Mテストモード信号に応じて、それぞれ、前記検査用入出力回路と前記第1〜第M非検査用入出力回路とを接続し、
    前記第1〜第M非検査用入出力回路は、それぞれ、
    前記プロービングパッドに供給された前記第1〜第M非検査用データを前記内部回路に前記第1〜第M非検査用内部バスを介して出力し、
    前記第1〜第M非検査用データに対する第1〜第M非検査用応答データが前記第1〜第M非検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記第1〜第M非検査用応答データを前記プロービングパッドに供給する
    請求項1に記載の半導体チップ。
  3. テスト装置と、
    前記テスト装置によりテストされる半導体チップと
    を具備し、
    前記半導体チップは、
    検査用内部バスと非検査用内部バスとを含む内部データバスと、
    前記内部データバスに接続された内部回路と、
    前記テスト装置によりプローブされるプロービングパッドと、
    前記プロービングパッドと前記検査用内部バスとに接続された検査用入出力回路と、
    前記テスト装置によりプローブされない非プロービングパッドと、
    前記非プロービングパッドと前記非検査用内部バスとに接続された非検査用入出力回路と、
    前記検査用入出力回路と前記非検査用入出力回路との間に設けられたトランスファー回路と、
    テスト回路とを具備し、
    前記テスト装置が検査用データを前記プロービングパッドに供給した場合、
    前記検査用入出力回路は、
    前記プロービングパッドに供給された前記検査用データを前記内部回路に前記検査用内部バスを介して出力し、
    前記検査用データに対する検査用応答データが前記検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記検査用応答データを前記テスト装置に前記プロービングパッドを介して出力し、
    前記テスト装置が非検査用データを前記プロービングパッドに供給し、前記テスト回路がテストモード信号を前記トランスファー回路に供給した場合、
    前記トランスファー回路は、前記テストモード信号に応じて、前記検査用入出力回路と前記非検査用入出力回路とを接続し、
    前記非検査用入出力回路は、
    前記プロービングパッドに供給された前記非検査用データを前記内部回路に前記非検査用内部バスを介して出力し、
    前記非検査用データに対する非検査用応答データが前記非検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記非検査用応答データを前記テスト装置に前記プロービングパッドを介して出力し、
    更に、
    前記検査用入出力回路と前記検査用内部バスとの間に設けられた検査用ラッチ回路と、
    前記非検査用入出力回路と前記非検査用内部バスとの間に設けられた非検査用ラッチ回路と
    を具備し、
    前記テスト装置が前記検査用データを前記プロービングパッドに供給し、前記テスト回路が前記テストモード信号を前記検査用ラッチ回路に供給した場合、
    前記検査用入出力回路は、前記プロービングパッドに供給された前記検査用データを入力して前記検査用ラッチ回路に出力し、
    前記検査用ラッチ回路は、前記検査用入出力回路からの前記検査用データをラッチし、クロック信号に応じて、前記検査用データを前記内部回路に前記検査用内部バスを介して出力し、
    前記検査用入出力回路は、前記検査用データに対する検査用応答データが前記検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記検査用応答データを前記テスト装置に前記プロービングパッドを介して出力し、
    前記テスト装置が前記非検査用データを前記プロービングパッドに供給し、前記テスト回路が前記テストモード信号を前記トランスファー回路と前記非検査用ラッチ回路とに供給した場合、
    前記トランスファー回路は、前記テストモード信号に応じて、前記検査用入出力回路と前記非検査用入出力回路とを接続し、
    前記非検査用入出力回路は、前記プロービングパッドに供給された前記非検査用データを入力して前記非検査用ラッチ回路に出力し、
    前記非検査用ラッチ回路は、前記非検査用入出力回路からの前記非検査用データをラッチし、前記クロック信号に応じて、前記非検査用データを前記内部回路に前記非検査用内部バスを介して出力し、
    前記非検査用入出力回路は、前記非検査用データに対する非検査用応答データが前記非検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記非検査用応答データを前記テスト装置に前記プロービングパッドを介して出力する、
    テストシステム。
  4. 前記非検査用内部バスは、第1番目から第M番目(Mは1以上の整数)までの非検査用内部バスを含み、
    前記非プロービングパッドは、第1番目から第M番目までの非検査用入出力回路を含み、
    前記非検査用入出力回路は、第1番目から第M番目までの非検査用入出力回路を含み、
    前記非検査用データは、第1番目から第M番目までの非検査用データを含み、
    前記テストモード信号は、第1番目から第M番目までのテストモード信号を含み、
    前記テスト装置が第1〜第M非検査用データをこの順で前記プロービングパッドに供給し
    前記テスト回路が第1〜第Mテストモード信号をこの順で前記トランスファー回路に供給した場合、
    前記トランスファー回路は、前記第1〜第Mテストモード信号に応じて、それぞれ、前記検査用入出力回路と前記第1〜第M非検査用入出力回路とを接続し、
    前記第1〜第M非検査用入出力回路は、それぞれ、
    前記プロービングパッドに供給された前記第1〜第M非検査用データを前記内部回路に前記第1〜第M非検査用内部バスを介して出力し、
    前記第1〜第M非検査用データに対する第1〜第M非検査用応答データが前記第1〜第M非検査用内部バスを介して前記内部回路から出力されたとき、前記第1〜第M非検査用応答データを前記テスト装置に前記プロービングパッドを介して出力する
    請求項に記載のテストシステム。
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