JPS6187349A - 半導体ウエハ - Google Patents

半導体ウエハ

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JPS6187349A
JPS6187349A JP20944684A JP20944684A JPS6187349A JP S6187349 A JPS6187349 A JP S6187349A JP 20944684 A JP20944684 A JP 20944684A JP 20944684 A JP20944684 A JP 20944684A JP S6187349 A JPS6187349 A JP S6187349A
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JP
Japan
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power supply
potential
wiring
chip
wafer
Prior art date
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Pending
Application number
JP20944684A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Senbokuya
仙北屋 浩二
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6187349A publication Critical patent/JPS6187349A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子のスクリーニング試験を容易にする
ための半導体ウェハに関する。
〔従来の技術〕
従来、半導体素子のバーンイン等のスクリーニング試験
(以後バーンイン)は同一ウェハ上に形成された多数の
半導体素子毎にプローブピンを立てて電力を供給して試
験をする方法か、各半導体素子毎にスクライビングした
後にパッケージングを施して、その後にリート′ピンか
ら電力を供給して試験する方法がとられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前者の半導体素子毎にプローブピンを立
てて検査を行なう方法は手数が複雑であり、しかも試験
工数を多くとる。又、多数のプローブピンによって自動
的に同時に試験をしようとすれば自らその試験装置が複
雑となるという欠点がある。又、パッケージング後に個
々の素子についてスクリーニング試験を行なうとすれば
、不良品の除去が遅くなるという欠点があった。
本発明の目的は、上記点に鑑み、多数の半導体素子をウ
ェハ状態でバーンインできるようにするための半導体ウ
ェハを提供することにある。
特に、本発明はバーンインするための給電路にその給電
動作を制限するスイッチ要素を設け、バーンイン以外の
ときに誤って給電されるのを確実に防止できるようにし
た半導体ウェハを提供することにある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明は、同一半導体基板に、多数の半導体素子が形成
された半導体ウェハにおいて、前記半導体素子上に形成
された電源電極部及び接地電極部を有し、両電極部の少
なくとも一方に対する給電経路中にその給電動作を制御
するスイッチ要素を設け、前記電極部に給電される電位
状態に応じて前記スイッチ要素の動作状態が切換えられ
るように構成されていることを特徴とする。
さらに、本発明は、前記電源電極部及び接地電極部に給
電する電源線及び接地線とからなる配線パターンを前記
ウェハの切りしろ部に設けたことを特徴とする。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について説明する。
本発明を実現する為のLSIのチップの構成を第1図に
、このチップを形成するウェハ上の構成を第2図に示す
。101は半導体素子であるLSIチップ、102はチ
ップ上の電極(通称バットと呼ぶ)、103は電極10
2の一部でチップに電源電位を給電する為の電源電極、
105はチップの切りしろ部111 (通称スクライブ
領域)に形成され、バーンイン時に電源電極103に電
源電位を給電する為に用いる配線領域、106は電極1
03と配線領域105を接続する配線領域で、配線領域
105,106は共にチップ内部の配線を形成する手段
と同一の手段で形成される。107はチップの切りしろ
部111に形成され、バーンイン時チップに接地電位を
給電する為に用いる配線領域、104は電極102の一
部でチップに接地電位を給電する為の接地電極、110
は配線107の電位を接地電極104に対し給電するか
否かを制御するスイッチ回路、108は接地電極104
とスイッチ回路110を接続する配線領域、109は配
線107とスイッチ回路110を接続する配線領域で、
107,108.109は共にチップ内部の配線を形成
する手段と同一の手段で形成される。
以上述べた構成のチップをウェハ上に形成した場合の構
成が第2図であり、201は半導体ウェハ、101は前
記構成のLSIチップ、202はウェハに外部電源から
接地電位を給電する為の給電部、205は給電部202
とチップ上の配線107を接続する配線で、チップの切
りしろ部111に形成される。203はウェハに外部電
源から電源電位を給電する為の給電部、204は給電部
203とチップ上の配線105を接続する配線で、チッ
プの切りしろ部111に形成される。以上の給電部20
2,203、配線204,205は何れもチップ内部の
配線を形成する手段と同一の手段で形成される。
次にウェハ状態でバーンインを行なう方法を各構成要素
の作動に基づき説明する。バーンインをウェハ状態で行
なう為にはウェハ上の各チップに対し電力を給電するこ
とが不可欠であり、これを実現する為、チップの電極部
(102,103゜104等)対しプローブビンを立て
ることでも可 。
能だが、全てのチップに対しこれを行なうにはその操作
が煩わしいこと、又こあ為の装置が複雑であること等の
問題がある。
本発明の構成はチップの切りしろ部111に形成した配
線(105,107等)により全てのチップに対し容易
に電力を供給しようとするものであり、即ちウェハ上の
電極部203に電源電位を、電瓶部202に接地電位を
プローブビンにより外部電源から給電し、切りしろ部1
11の配線107.105を通して金子ノブにこれを分
配しようとするものである。つまり、チップ上では配線
105から配線106を介し電源電極103へ電源電位
が供給され、配線107から配線109を介してスイッ
チ回路110に接続され、このスイ。
子回路110がONの場合に配線108を介して、配線
107の接地電位に相当する電位が接地電極104に供
給される。これによれば電力供給の為のプローブピンは
1ウェハ当り2本で行なうことが可能で、その容易さは
言うまでもない。
次に、以上の作動のうちスイッチ・回路110の機能に
ついて補足説明する。スイッチ回路110は、ウェハで
のバーンインを可能にする為に構成した配線105,1
07等をバーンイン時にのみ)幾11しさせる為、即ち
、■チップ101の良否を−t’ll断する為のウェハ
試験時や、■組付後のパッケージ状態での製品試験や、
■製品出荷後の実詰動作状態では、千ノブに構成されて
いる本来の回路機能に対し何ら影響させない為に、付加
したものである。
したがって、ウェハ状態でのバーンインを行なう為に、
電桟部202,203に対し、各々高電位・低電位を給
電した場合にのみスイッチ回路110が導通状態となり
、それ以外の場合、即ち前記■〜■の場合には非導通と
なる特徴を有したスイッチである。このようなスイッチ
は従来の技術で容易に製造でき、かつチップを構成する
他の回路構成要素と同一の手段で製造が可能である。
そこで、本発明の作動をさらに具体的に説明する。第2
図において、シリコンウェハ201に形成された各チッ
プ101に対し、給電用電極202及びこれに接続する
配線部205,107を通じ接地電位を供給し、給電用
電極203及びこれに接続する配線部204,105を
通じ電源電位を供給する。給電用電極202,203は
プローブビン等を通じ外部電源から電源及び接地の2つ
の基準電位を受け、前記配線部を通じウェハ上の全チッ
プに分配する。
又、チップは前記2つの基準電位間の電位差に相当する
電位差をその電源電極103、接地電極104に受は通
電状態となる。この構成で用いる給電用電極202.2
03及び105,107゜204.205の配線部は、
チップ内の配線及び電極を形成する手段と同一の手段で
形成する為、製造工程の追加、変更は不要である。又こ
れらは従来、ウェハの切りしろ部111として用いてい
る領域に形成できる程度の配線幅を有するものであり、
従ってチップサイズには何ら影響を及ぼさずウェハ上の
チップ数を制限するものではない。
以上によりウェハ上の全てのチップに対し電力を供給す
る方法を説明したが、次にこの方法により給電されるL
SIチップ上の作動に関して第1図、第3図により説明
する。第1図中の配線105.107は106及び10
9の配線を通じて各々電源電極103、スイッチ回路1
10に接続する。電源電極103は第2図給電電極20
3に供給される外部電源からの電源電位を直接給電され
る。一方、第2図中の給電電極202に供給される接地
電位はスイッチ回路110を経て接地電極104に給電
される。
以下に上記スイッチ回路110の構成及び作動を説明す
る。第3図はスイッチ回路110の構成例である。端子
301は第1図中の配線109と接続し、端子302は
第1図中の配線108と接続する。303はP型のモス
トランジスタで、ソースは端子302と、ドレインは電
流制限用ヒユーズ304と、ゲートは保護抵抗305を
介してドレインに接続する。前記ヒユーズ304は配線
109の導体材料と同一の、/l又はAn!S i等で
形成され、第5図(A ’)の如く配線109に比べ電
流路が狭くなるよう配線幅を狭くするか、または第5図
(B)の如く配線の厚みを薄くするように構成されてお
り、前記トランジスタ303に過大電流が流れたときに
ヒユーズ部304の電流密度が大きくなり、エレクトロ
マイグレーションによる切断、又は発熱により溶断が発
生し過大電流を遮断する。
第4図は前記スイッチ110と、LSIの電源電極10
3から接地電極104に至る電流経路を簡単の為に抵抗
に置き換えた場合の等価回路で、402は第1図の電源
電極103に相当する。抵抗401はチップ101の電
源電極103から接地電極104に至る電流経路を等測
的に置き換えた抵抗である。この時、端子402に高電
圧VHを給電し端子301に低電圧Vしを印加すると端
子302にはMM=VL+V丁P<VHなる電圧V M
が発生する。
この第4図中のスイッチ部のインピーダンスは前記等価
抵抗40のインピーダンスに比べ十分小さいものとし、
又VTP ’は前記モストランジスタ303のしきい値
電圧VTPと基板効果による変動分ΔVTPを加えたV
TR’ =VTR+ΔVTPで表される電圧である。前
記VMが接地電極104に発生する電圧で、従ってLS
Iチップの電源電極103と接地電極104間にはVH
VFlなる電位差が印加されることになり、この電位差
がLSIの動作を可能にする。逆にこのvH−vMがL
SIをバーンインする時の電源電位差に等しくなるよう
VHと■しの電位を与えれば、LSIチップに対し所定
の電位差が給電可能となる。
次にスイッチ回路110が導通しない場合を説明する。
LSIのチップの良否を判別する為の試験時や、LSI
チップを組付け、パッケージ封止した後の状態ではLS
Iを動作させる為に印加する電源、接地の2つの基準電
位は、各々第1図に示す電源電極103及び接地電極1
04に直接印加される。つまり、第4図で端子402に
電源電位、端子302に接地電位が供給された状態にあ
り、この時モストランジスタ303を導通させるには端
子301に対し接地電位よりもさらに低い負の電位(?
−V T P ’  (V) )を印加しなければなら
ない。
しかるにLSI  (CMO3の場合)は接地電位に対
し正側の電位で動作する為、万一故障が発生し配線10
7がチップ内部の構成要素(例えば0MO5の基板ニ一
般にN型基板の場合VCC電位)とショートしても上記
−VTP’(Vlなる電位が供給されることはなく、よ
ってスイッチモストランジスタ303は導通状態にはな
り得ない。したがって、接地電位が供給されている接地
電極104に対し何ら影響を及ぼすことはなく、チップ
の内部回路の動作は保証される。
以上の説明では配線107に対する容量カップリング等
によるAC的な電位変動は無視しているが、設計時上記
AC的な影響を少なくする為の構成は可能で実際上問題
はない。
以上がスイッチ回路110の作動の説明であるが、スイ
ッチ回路110を付加する効果はこれを付加しない場合
に比べ、■チップの機能良否の判定の為に個々のチップ
毎に試験する場合や、■チップをパッケージ封止した後
の製品状態での試験、および実装状態での動作時に発揮
され、それぞれ具体的には■の場合チップ毎の消費電流
が測定できること、逆にスイッチ回路110がない場合
にはチップ町の消費電流が測定できず、したがって良否
の検出が後工程となる。■の場合、前記の通り配線10
7が何らかの原因で基板等のチップ内部の構成要素とシ
ョートしてもこれが不良原因あるいは誤動作原因となら
ない、という効果となる。
なお、前記実施例はウェハ上の各チップ101に対し7
電源型位、接地電位のみを供給し、スタディツクバーン
インを行なう構成だが、切りしろ部にさらに多層の配線
を施し例えばクロック信号等も印加できるように構成す
ることでクロックドバーンイン(C1ocked bu
rn in )も可能となる。
また、前記実施例ではスイッチ回路101を接地電位の
給電側に構成したが、これを電源電位給電側に構成して
もよい。
〔発明の効果〕
以上述べた如く本発明によれば、ウェハ状態で各半導体
素子のバーンインが可能となり、非常に効率良く試験を
行なうことができ、後工程における歩留り十分高めるこ
とができる。しかも、バーンインを行なうための給電路
にその給電動作を制限するスイッチ要素を設けζいるた
め、バーンイン以外のときに誤って給電されるのを確実
に防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例となる半導体チップ部分を拡
大した部分平面図、第2図は同実施例で使用する半導体
ウェハ、第3図及び第4図はスイッチ回路部分の等価回
路図、第5図(Δ)、(B)はヒユーズ部分の構成例を
示す平面図と断面図である。 101・・・LSIチップ、103・・・電源型)あ1
.104・・・接地電極、105,106,107,1
08.109・・・配線領域、110・・・スイッチ回
路、111・・・リリしろ部、201・・・半導体ウェ
ハ、202.203・・・給電部、303・・・モスト
ランジスタ、304・・・電流制限用ヒユーズ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同一半導体基板に、多数の半導体素子が形成され
    た半導体ウェハにおいて、 前記半導体素子上に形成された電源電極部及び接地電極
    部を有し、両電極部の少なくとも一方に対する給電経路
    中にその給電動作を制御するスイッチ要素を設け、前記
    電極部に給電される電位状態に応じて前記スイッチ要素
    の動作状態が切換えられるように構成されていることを
    特徴とする半導体ウェハ。
  2. (2)前記電源電極部及び接地電極部に給電する電源線
    及び接地線とからなる配線パターンを前記ウェハの切り
    しろ部に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の半導体ウェハ。
JP20944684A 1984-10-04 1984-10-04 半導体ウエハ Pending JPS6187349A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02296346A (ja) * 1989-05-11 1990-12-06 Matsushita Electron Corp 半導体集積装置の検査方法
US5138419A (en) * 1988-06-01 1992-08-11 Fujitsu Limited Wafer scale integration device with dummy chips and relay pads
US6365443B1 (en) 1999-08-26 2002-04-02 Fujitsu Limited Method of manufacturing a semiconductor device having data pads formed in scribed area

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