專利名稱：使用具有集成電路的小片進行半導體測試的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電測試半導體晶片的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在半導體器件的制造中，半導體晶片被切割線分割成多個小片。這些小片包括相同類型的集成電路，并且在通過適當?shù)臏y試來驗證單個小片的可操作性和可恢復性之后，從該晶片上將它們鋸下來并且據(jù)此稱之為芯片。每個芯片被適當?shù)胤庋b，結(jié)果形成完整的半導體器件。
每個小片具有多個接觸區(qū)域，通常稱其為焊盤。在完整的半導體器件中，這些焊盤與通過器件封裝可得到的導線連接。在該晶片的電測試期間，通過探針板的相應測試探針來使各個接觸區(qū)域相接觸。這種探針通常是安裝在探針板結(jié)構(gòu)上的針狀元件，在進行真正接觸之前這種探針與接觸區(qū)域排成直線。針狀器件輕輕地穿透進入接觸區(qū)域以進行電接觸。存在有可用于各種類型的焊盤結(jié)構(gòu)的不同于針狀器件的探針類型，但是本發(fā)明不是依靠所使用的接觸區(qū)域或者探針的特殊類型。
對于功能測試，專用自動測試設(shè)備(今后稱為“IC測試系統(tǒng)”)與探針板相連接并且通過探針將電壓施加到該晶片的不同接觸區(qū)域上?；拘酒僮魍ǔＷ钌傩枰N類型的焊盤(1)通過其施加整個電源電壓VS的焊盤，(2)用于控制集成電路的指令邏輯的焊盤，以及(3)用于將數(shù)據(jù)位提供給芯片并且從該芯片接收數(shù)據(jù)位的焊盤。那些來自該晶片的反饋信號也經(jīng)過指定探針，并被反饋回該電測試器。測試失敗的位置被存儲在失效存儲器中以至于能跟蹤維修，并且測試順序是自動控制的。
探針板可如此設(shè)計使得其探針覆蓋多個小片，以便將最大化能同時測試的小片的數(shù)量。多個小片可被同時測試的程度稱為并行度。每個探針最終與電測試器相連接，并且與測試系統(tǒng)中的一個通道相對應。由于限制并行度的因素是測試中每個器件的失效存儲器的容量和可用測試通道的數(shù)量，因此期望將可用于測試的通道數(shù)量最大化。
通常，在這些小片上的所有接觸區(qū)域不都用于測試，并且測試的一個要求是，在測試中將一個或多個未被測試的接觸區(qū)域保持在一個預定的電壓值。根據(jù)實現(xiàn)此的現(xiàn)有模式，通過探針板來獲得該預定電壓值，并且由于用于獲得這些值的探針都不能用于測試，因此導致對測試通道數(shù)量的限制。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，在對包含多個小片的半導體晶片進行電測試中，每個小片具有多個接觸區(qū)域，在測試期間這些接觸區(qū)域通過與測試設(shè)備連接的探針板的各個探針而相接觸，每個小片具有一個或多個在測試中未使用的確定接觸區(qū)域，以及提供一種方法，包括響應于一個預定信號，通過在該小片上集成的電路而將所述確定接觸區(qū)域中的至少一個電連接到具有預定值的電壓上。


參照附圖能更好的理解本發(fā)明，其中圖1是半導體晶片的平面圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中用于電測試半導體晶片的系統(tǒng)的示意圖。
圖3是用于電測試半導體晶片的現(xiàn)有系統(tǒng)的示意圖。
圖4是結(jié)合本發(fā)明一個實施方式的半導體小片的平面圖。
圖5是包括本發(fā)明一個實施方式的集成電路的電路示意圖。
圖6是結(jié)合本發(fā)明一個實施方式的用于半導體晶片的電測試系統(tǒng)的示意圖。
圖7是結(jié)合本發(fā)明另一個實施方式的半導體小片的平面圖。
圖8是包括本發(fā)明另一個實施例的集成電路的電路示意圖。
具體實施例方式
圖1是半導體晶片2的平面圖，該半導體晶片被切割線分割為多個小片4。在將單個小片從該晶片上切割下來之后，每個小片4是一個被稱為芯片的完整集成電路。
在將這些小片從晶片上切割下來之前，這些小片通常經(jīng)受對缺陷的電測試。圖2示意性地描述了用于執(zhí)行這種電測試的系統(tǒng)。為了說明，僅以多個小片4中的一個來與晶片2一同示出。通常每個小片4具有多個接觸區(qū)域，在完整的半導體器件中引線可以與這些接觸區(qū)域接觸。為了說明，圖2中僅顯示了三個這樣的接觸區(qū)域6、8和10。
探針板與IC測試系統(tǒng)22相連接并且可通過測試頭20來進行這種連接。測試系統(tǒng)22是自動的并且依次將測試電壓施加到接觸區(qū)域上并接收反饋信號。缺陷的位置作為通過/故障信息可以被存儲在IC測試系統(tǒng)中的專用失效存儲板上；然后，該信息一般用于在功能性測試完成之后修復芯片。
通常，不是所有的接觸區(qū)域都在測試過程中使用，并且在測試期間這些未被使用的區(qū)域中的一個或多個可能需要依賴于一個預定的電壓值。這里所使用的術(shù)語“值”是廣義的并且包括固定幅度的電壓、接地電位和時變電壓模式。
在現(xiàn)有系統(tǒng)中，在測試期間兩個接觸區(qū)域需要處于同樣的固定電壓值，該固定電壓值是為了芯片的正常工作而施加到這兩個接觸區(qū)域中的一個的電源電壓值。為了使這兩個接觸區(qū)域都處于該電壓值，由于相應的探針電耦合在探針板本身上，所以這兩個接觸區(qū)域通過探針板互相耦合。圖3顯示了與圖2基本上相同的系統(tǒng)，其中電測試器合并了圖2中的兩個方框20和22。在圖3中，接觸區(qū)域6和8通過探針板耦合在一起，這在圖3中由導線29表示。因此當在正常工作時將所需要的電壓值施加到接觸區(qū)域6的時候，兩個接觸區(qū)域6和8將會都達到該值。顯然，圖3所示的系統(tǒng)的缺點在于，為施加所需要的電壓值而占用了一個測試通道，因此該通道不能用于測試目的。
本發(fā)明的一個實施方式如圖4和5所示。圖4是一個小片的平面圖，為了說明，該圖沒有顯示出可能在實際小片中存在的所有接觸區(qū)域。示出了接觸區(qū)域6、8和10，也示出了作為該小片一部分的集成電路32。集成電路32的輸入是接觸區(qū)域6、接觸區(qū)域8、接觸區(qū)域11和通過導線40和41所施加的電壓VS。
圖5可起集成電路32的電氣示意圖的作用，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易實現(xiàn)該集成電路。該電路包括由電阻44、46和開關(guān)48組成的分壓器。值為VS的電源電壓通過導線40和41與分壓器相連接。由于電阻44和46是相等的電阻，在電阻的接合點可以得到所期望的電壓VR。開關(guān)48的輸入是電壓VR和接觸區(qū)域6、8和11。開關(guān)48的觸發(fā)信號是在接觸區(qū)域11上的預定信號，例如，迫使接觸區(qū)域11通過測試探針連接到接地電位。該開關(guān)被如此構(gòu)造以便一旦收到該觸發(fā)信號，導線43、47和49便相互連接，因此將接觸區(qū)域6和8耦合在一起并連接到電壓VR上。因而，實現(xiàn)了與圖3中的現(xiàn)有技術(shù)配置相同的結(jié)果，但是節(jié)省了一個測試通道。這由與圖3類似的圖6來說明，但在圖6中可以看出，連接器29不存在了，并且在接觸區(qū)域6和8上方的探針也不存在了。因此，能夠使用在小片上具有不同位置的探針來將測試通道24′和26′連接起來。例如，它們位于在不同的小片上的接觸位置上方，因此增加了執(zhí)行測試的并行度。這導致了在晶片測試方面的成本優(yōu)勢。可選擇的是，可以使用額外的通道來測試位于同一小片上的額外接觸位置，因此，增加了可用的測試信息。由于通常探針板是對于特定芯片被定制設(shè)計的，因此可以實現(xiàn)具有新探針構(gòu)造的新探針板。如果該探針板是探針可移動型的，那么有可能改裝同一探針板。如果在圖3的實施方式中，每個通道24和26分別獨立地與探針14和16連接來施加電壓(沒有耦合器29)，那么將會節(jié)省兩個通道而不是一個。
電阻44和46可以是專用電阻集成電路部分或者它們可以是其它組件的一部分。由于電阻型分壓器是最普通的，因此對其進行說明了，但是可以使用其它類型的分壓器并且也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖5的電路的功能也能夠由使用兩個開關(guān)的電路來執(zhí)行，一個開關(guān)使接觸區(qū)域6被輸入，另一個使接觸區(qū)域8被輸入，并且兩個開關(guān)都使電壓VR和接觸區(qū)域11被輸入。這種開關(guān)將接觸區(qū)域6和8中的每一個與電壓VR連接起來并且落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。但是，由于該電路在小片上消耗了更多的空間，因此它不如圖5所示的電路那么合乎需要。此外，應當意識到，雖然圖4和5示出了一個將兩個接觸區(qū)域與一個測試所需的電壓值相連接的實施方式，但是本發(fā)明包括將任意數(shù)目的接觸區(qū)域與一個僅包括單一接觸位置的電壓值相連接。為了將多于兩個的接觸位置連接在一起，圖5所示的分壓器可由多個引線構(gòu)造。雖然在上述實施方式中說明了相同的電壓值被連接到兩個接觸區(qū)域上，但電路可以被如此布置以便該電壓的值不同。
圖7和8說明了本發(fā)明的一個實施方式，其中單個接觸區(qū)域8通過小片4中所包含的集成電路50而被連接到VR。參考圖7，集成電路50的輸入是電壓源VS、接觸區(qū)域8和接觸區(qū)域11。參考圖8的示意圖，可以看出，集成電路50可包括由電阻62和64組成的分壓器、以及開關(guān)68。在該電路的工作中，當在接觸區(qū)域11上接收到觸發(fā)信號時，開關(guān)68將接觸區(qū)域8連接到電壓值VR上。當接觸區(qū)域8通過導線54被連接到開關(guān)68上時，接觸區(qū)域11通過導線52連接到開關(guān)68上。電壓源VS通過導線56和58被連接到集成電路50上。
本發(fā)明可以用于測試多種不同類型的集成電路。一個例子是DDR(雙數(shù)據(jù)率，如有的話包括DDR1、DDR2以及后代)的SDRAM(靜動態(tài)隨機存取存儲器)。在這種器件中，BCLK和VREF管腳不用于晶片級別的測試中但是僅需要在測試期間保持在VDD/2，這里VDD是芯片電源電壓(以上稱為“VS”)。該芯片也具有BIST(內(nèi)置自測試)管腳。因此，本發(fā)明可用來在迫使BIST管腳接地電位時，通過集成電路將VREF和BCLK連接在一起并都連接到VDD/2。這也可是其它通道節(jié)省實施方式的觸發(fā)信號?？梢圆徊捎脺y試模式，因為這會引起VREF和BCLK在加電和測試模式設(shè)置之間浮動，并且對于芯片功能有潛在的不利影響。在正常工作期間VREF管腳是接收參考電勢的管腳，在正常工作期間BCLK管腳接收時鐘信號。
可以理解，雖然參照具體實施例詳細描述本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白，對其所作的各種變化和修改不脫離本發(fā)明的精神和范圍。相應地，這意味著本發(fā)明的這種修改和變化落入它們所覆蓋的由所附權(quán)利要求及其等同物所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電測試包含多個小片的半導體晶片的方法，每個小片具有多個接觸區(qū)域，在測試期間這些接觸區(qū)域通過與測試設(shè)備連接的探針板的各個探針而相接觸，其中每個小片具有一個或多個在測試中未使用的確定接觸區(qū)域，該方法包括響應于一個預定信號，通過在該小片上集成的電路而將所述確定接觸區(qū)域中的至少一個電連接到具有預定值的電壓上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述小片的外部產(chǎn)生所述預定信號。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中通過所述電路將多個所述確定接觸區(qū)域電連接到具有預定值的電壓上。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述多個確定接觸區(qū)域的每一個所連接到的電壓的預定值是相同的。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括通過所述電路將所述多個確定接觸區(qū)域直接相互連接。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述多個確定接觸區(qū)域包括兩個接觸區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述小片中的每一個是雙數(shù)據(jù)率(DDR)型小片，并且其中所述兩個接觸區(qū)域包括一個BCLK接觸區(qū)域和一個VREF接觸區(qū)域。
8.一種具有多個接觸區(qū)域的半導體小片，包括當在該小片上執(zhí)行電測試時未使用的一個或多個確定接觸區(qū)域，該小片包括一個集成電路，在小片接收到一個預定信號時，該集成電路將所述確定接觸區(qū)域中的至少一個電連接到具有預定值的電壓上。
9.如權(quán)利要求8所述的半導體小片，其中所述電路包括一個電開關(guān)和一個分壓器。
10.如權(quán)利要求9所述的半導體小片，其中該電路將多個所述確定接觸區(qū)域中的一個連接到具有預定值的電壓上，并且其中所述分壓器是一個電阻分壓器。
11.如權(quán)利要求10所述的半導體小片，其中分壓器被如此構(gòu)造使得施加到多個確定接觸區(qū)域中的每一個的電壓值是相同的，并且其中該電開關(guān)被如此構(gòu)造使得多個確定接觸區(qū)域直接相互連接。
12.如權(quán)利要求11所述的半導體小片，其中所述多個確定接觸區(qū)域包括兩個接觸區(qū)域。
13.如權(quán)利要求12所述的半導體小片，其中該小片是雙數(shù)據(jù)率(DDR)型小片，并且其中所述兩個接觸區(qū)域是一個BCLK接觸區(qū)域和一個VREF接觸區(qū)域。
14.一種電測試半導體晶片的系統(tǒng)，包括一個具有多個小片的半導體晶片，每個小片具有多個接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域包括一個或多個在測試中未使用的確定接觸區(qū)域，其中每個小片包括一個電路，在小片接收到一個預定信號時，該電路將所述確定接觸區(qū)域中的至少一個電連接到具有預定幅度的電壓上；一個具有多個探針的探針板，這些探針與在晶片上的多個小片的各個接觸區(qū)域相接觸，但在每個小片上不與連接到具有預定幅度的電壓上的所述確定接觸區(qū)域中的至少一個相接觸。一個連接到所述探針板的電測試器，用來將測試信號發(fā)送到所述探針板并且接收來自其的信號。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述確定接觸區(qū)域中的所述至少一個包括兩個接觸區(qū)域。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述小片是雙數(shù)據(jù)率(DDR)型小片，并且其中所述兩個接觸區(qū)域包括一個BCLK接觸區(qū)域和一個VREF接觸區(qū)域。
17.一種用于電測試包含多個小片的半導體晶片的系統(tǒng)，每個小片具有多個接觸區(qū)域，該多個接觸區(qū)域包括在測試中未使用并在測試期間需要被連接到具有預定幅度的電壓上的兩個確定接觸區(qū)域，該系統(tǒng)包括一個具有多個探針的探針板，這些探針與所述小片的各個接觸區(qū)域相接觸，但是不與所述兩個確定接觸區(qū)域相接觸；一個連接到所述探針板的電測試器，用來將信號發(fā)送到所述探針板并且接收來自其的信號；以及一個電路，將在測試中未被使用的所述兩個接觸區(qū)域電連接到具有預定幅度的電壓上。
18.一種用于電測試半導體晶片的系統(tǒng)，該系統(tǒng)增加了可用于測試的通道的數(shù)目，包括一個具有多個小片的半導體晶片，每個小片具有多個接觸區(qū)域，該多個接觸區(qū)域包括在測試中未使用并在測試期間需要被連接到參考電壓上的多個確定接觸區(qū)域；一個具有多個探針的探針板，這些探針與多個小片上的各個接觸區(qū)域相接觸，但是不與所述多個確定接觸區(qū)域相接觸，其中每個探針對應于一個測試通道；和一個電測試器，用來將測試信號發(fā)送到所述探針板并且接收來自其的信號；其中所述半導體晶片的每個小片包括一個集成電路，該集成電路包括一個開關(guān)和分壓器，該集成電路在所述測試期間將所述多個確定接觸區(qū)域中的每一個電連接到參考電壓上，借此避免了所述確定接觸區(qū)域通過所述探針板與參考電壓的連接，因此增加了能用于測試的探針和相應測試通道的數(shù)目。
19.一種用于電測試包含多個小片的半導體晶片的設(shè)備，每個小片具有多個接觸區(qū)域，在測試期間這些接觸區(qū)域通過與測試設(shè)備連接的探針板的各個探針而相接觸，其中每個小片具有一個或多個在測試中未使用的確定接觸區(qū)域，該設(shè)備包括一個用于給小片提供一個預定信號的裝置；和集成包含于所述小片中的裝置，響應所述預定信號，用于將所述確定接觸區(qū)域中的至少一個電連接到具有預定幅度的電壓上。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中用于將所述確定接觸區(qū)域中的至少一個連接到具有預定幅度的電壓上的所述裝置包括用于將多個所述確定接觸區(qū)域連接到具有預定幅度的電壓上的裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中用于將多個所述確定接觸區(qū)域連接到具有預定幅度的電壓上的所述裝置包括用于將每一個所述接觸區(qū)域連接到具有相同幅度的電壓上的裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中用于每一個所述接觸區(qū)域連接到具有相同幅度的電壓上的所述裝置包括一個電開關(guān)和一個分壓器。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述電開關(guān)包括用于將多個所述確定接觸區(qū)域直接互相連接的裝置。
24.一種電測試雙數(shù)據(jù)率(DDR)型的靜動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM)半導體晶片的系統(tǒng)，包括一個半導體晶片，具有多個雙數(shù)據(jù)率型的靜動態(tài)隨機存取存儲器小片，每個小片具有多個管腳，包括BCLK和VREF管腳，這些管腳在電測試中未使用但在測試期間需要被連接到具有預定幅度的公共參考電壓上，其中每個小片還包括一個BIST管腳并且包括一個集成電路，在BIST管腳連接到接地電位時，該集成電路將BCLK和VREF管腳電連接到所述具有預定幅度的電壓上；一個具有多個探針的探針板，這些探針與晶片上的一個或多個小片的各個管腳相連接，但是在每個小片上不與所述BCLK和VREF管腳相連接；和一個連接到所述探針板的電測試器，用來將測試信號發(fā)送到所述探針板并且接收來自其的信號。
全文摘要
在用于測試半導體晶片的方法和裝置中，在測試中未使用并在測試期間需要處于預定電壓上的確定接觸區(qū)域通過在小片上的集成電路而連接到預定電壓上。
文檔編號H01L23/544GK1855412SQ20061007116
公開日2006年11月1日 申請日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月18日
發(fā)明者J·黑蒂 申請人:英飛凌科技股份公司