半導(dǎo)體晶片以及其測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要是一種半導(dǎo)體晶片，特別是具有測試晶粒用的晶片外測試電路的半導(dǎo)體晶片。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶片的工藝中，形成于在晶粒(或稱晶片)中的集成電路需要測試其功能性、程序完整性、裝置特性以及可靠性等。圖1顯示一傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶片10的上視圖，其半導(dǎo)體晶片10包括多個晶粒12形成于半導(dǎo)體晶片10上的晶粒區(qū)域14，而半導(dǎo)體晶片10上的其他區(qū)域則定義為切割區(qū)域16。此外，在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體晶片10中，用以測試晶粒中集成電路的測試電路18亦形成于晶粒區(qū)域14內(nèi)的晶粒中。然而，測試電路18被嵌入至晶粒中會增加晶粒的尺寸大小，換句話說，晶粒區(qū)域可提供給主要集成電路的范圍相對的減少了。此外，考慮到晶粒的尺寸的問題，測試電路的測試功能需要被減少。
[0003]再者，用于傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶片10的測試電路18可作為測試接口(如，導(dǎo)電焊墊、導(dǎo)電凸塊)以提供給外部測試設(shè)備，因此外部測試設(shè)備可取得測試的信息或是測試結(jié)果來判斷所測試的晶粒是否正常。然而，企圖不法竊取信息的使用者可能會利用這個測試接口來從晶粒中的集成電路竊取信息，相當(dāng)不安全。因此，需要一種改善的測試電路及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體晶片，具有一晶粒區(qū)域以及一切割區(qū)域，且上述半導(dǎo)體晶片包括一晶粒以及一測試電路。上述晶粒形成于上述半導(dǎo)體晶片的上述晶粒區(qū)域，且具有一主電路。上述測試電路設(shè)置于上述半導(dǎo)體晶片的上述切割區(qū)域，且電連接至上述晶粒以測試上述主電路。在本發(fā)明一些實(shí)施例中，上述測試電路可分為二個部分，其中一部分的測試電路設(shè)置于上述切割區(qū)域中，另一個部分的測試電路則設(shè)置于上述晶粒區(qū)域中。
[0005]在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體晶片更包括一封環(huán)以及一阱(well)。上述封環(huán)設(shè)置于上述晶粒外圍，而上述阱形成于上述封環(huán)之下。上述測試電路通過上述阱電連接至上述晶粒。
[0006]在一些實(shí)施例中，當(dāng)測試上述主電路時，上述測試電路更傳送一測試數(shù)據(jù)至上述主電路。當(dāng)上述主電路接收到上述測試數(shù)據(jù)時傳送一回應(yīng)數(shù)據(jù)至上述測試電路,接著,上述測試電路判斷上述回應(yīng)數(shù)據(jù)是否相同于上述測試數(shù)據(jù)以檢測其連接可靠度。
[0007]在本發(fā)明一些實(shí)施例中，上述晶粒更包括一解碼電路連接于上述主電路以及上述測試電路之間。上述測試電路更將上述測試數(shù)據(jù)編碼并將編碼后的上述測試數(shù)據(jù)傳送至上述解碼電路，上述解碼電路將上述編碼后的上述測試數(shù)據(jù)解碼。上述主電路根據(jù)上述解碼電路的上述測試數(shù)據(jù)傳送上述回應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0008]在本發(fā)明一些實(shí)施例中，上述晶粒更具有一非易失性存儲器熔絲用以儲存決定上述主電路的一功能的數(shù)值。上述測試電路提供一高電壓至上述非易失性存儲器熔絲以執(zhí)行一抹除操作或一寫入操作。
[0009]本發(fā)明更提供一種測試方法，適用于具有一晶粒區(qū)域以及一切割區(qū)域的一半導(dǎo)體晶片。上述測試方法包括:在上述半導(dǎo)體晶片的上述晶粒區(qū)域上形成一晶粒，其中上述晶粒包括一主電路；在上述半導(dǎo)體晶片的上述切割區(qū)域形成一測試電路；以及電連接上述測試電路至上述晶粒以測試上述主電路。
[0010]在本發(fā)明一些實(shí)施例中，上述測試方法更包括:在上述晶粒外圍形成一封環(huán)；以及形成一阱將上述測試電路電連接至上述晶粒的上述主電路。此外，上述阱形成于上述封環(huán)的下方。
[0011]在本發(fā)明一些實(shí)施例中，上述測試方法更包括:利用上述測試電路傳送一測試數(shù)據(jù)至上述主電路；通過上述測試電路接收來自上述主電路的一回應(yīng)數(shù)據(jù)；以及判斷上述回應(yīng)數(shù)據(jù)是否相同于上述測試數(shù)據(jù)。此外，上述晶粒的上述主電路根據(jù)上述測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生上述回應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0012]在本發(fā)明一些實(shí)施例中，上述晶粒更包括一解碼電路連接于上述主電路以及上述測試電路之間。在此實(shí)施例中，上述測試方法更包括:將上述測試數(shù)據(jù)編碼；傳送編碼后的上述測試數(shù)據(jù)至上述解碼電路；以及通過上述解碼電路將上述編碼后的上述測試數(shù)據(jù)解碼。此外，上述主電路根據(jù)上述解碼電路的上述測試數(shù)據(jù)傳送上述回應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0013]在本發(fā)明一些實(shí)施例中，上述晶粒更具有一非易失性存儲器熔絲用以儲存決定上述主電路的一功能的數(shù)值。在此實(shí)施例中，上述測試方法更包括:利用上述測試電路提供一高電壓至上述非易失性存儲器熔絲以執(zhí)行一抹除操作或一寫入操作。
[0014]通過本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片以及其測試方法，提升了晶粒中主電路的信息安全，使企圖不法竊取信息的使用者無法使用測試電路來存取晶粒中的信息。
【附圖說明】
[0015]由閱讀以下詳細(xì)說明及配合所附圖式的舉例，可更完整地了解本發(fā)明所揭露，如下:
[0016]圖1顯示包括多個晶粒及測試電路的一傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶片10的上視圖。
[0017]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的包括多個晶粒以及測試電路一半導(dǎo)體晶片的上視圖。
[0018]圖3顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的一晶粒以及一測試電路的示意圖。
[0019]圖4A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的晶粒以及測試電路的示意圖。
[0020]圖4B顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的半導(dǎo)體晶片的部分剖面圖。
[0021]附圖標(biāo)號說明:
[0022]10、100?半導(dǎo)體晶片
[0023]12、120 ?晶粒
[0024]14、140?晶粒區(qū)域
[0025]16、160?切割區(qū)域
[0026]18、180?測試電路
[0027]122?主電路
[0028]124?解碼電路
[0029]126?封環(huán)
[0030]DNW?深N型井
[0031]Ls?切割線
[0032]NW1、NW2 ?N 型井
[0033]N+?N+擴(kuò)散區(qū)
[0034]PSUB?P型基板
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下配合所附圖式來說明本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)了解到，本發(fā)明說明書提供不同的實(shí)施例來說明本發(fā)明不同實(shí)施方式的技術(shù)特征。其中，實(shí)施例中的各元件的配置為簡化說明之用，并非用以限制本發(fā)明。此外，實(shí)施例中的參數(shù)可能會重復(fù)使用，其重復(fù)為了簡化說明，并非意指不同實(shí)施例之間的關(guān)聯(lián)性。
[0036]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的包括多個晶粒以及測試電路一半導(dǎo)體晶片的上視圖。在此實(shí)施例中，半導(dǎo)體晶片100包括多個晶粒120以及多個測試電路180。晶粒120分布于半導(dǎo)體晶片100上的各個晶粒區(qū)域140中，而測試電路180分布于切割區(qū)域160。此夕卜，測試電路180個別地設(shè)置于對應(yīng)的晶粒120旁邊，測試電路180電連接至對應(yīng)的晶粒120以測試晶粒120其中的主電路。
[0037]在一實(shí)施例中，當(dāng)測試晶粒120中的主電路時，測試電路180會通過其電連接的路徑來測試主電路。舉例來說，測試電路180可通過該連接通路與晶粒120中的主電路進(jìn)行通訊，測試電路180并根據(jù)主電路的回應(yīng)來判斷晶粒120的測試結(jié)果。應(yīng)了解到，測試電路180可根據(jù)測試的目的來提供不同命令、數(shù)據(jù)、外部偏壓信號以及/或是其組合(以下皆稱作“測試信號”)至晶粒120的主電路。此外，晶粒120中的主電路可具有一個專用總線作為測試使用，此專用總線接收來自測試電路180的上述測試信號。此外，晶粒120的主電路可具有一般數(shù)據(jù)總線，在晶粒120的主電路與測試電路180之間的同步化建立后，此一般數(shù)據(jù)總線亦可接收來自測試電路180的上述測試信號作為測試使用。在半導(dǎo)體晶片工藝中，在晶粒120測試完畢后，通過移除切割區(qū)域160可將該些晶粒120分割為獨(dú)立的元件。由于形成于切割區(qū)域160的測試電路180在此程序中一并被移除，因此企圖不法竊取信息的使用者則無法使用測試電路180來存取晶粒120中的信息。在以下的段落中將進(jìn)一步說明晶粒的測試。
[0038]在本發(fā)明一實(shí)施例中，測試電路180可傳送測試數(shù)據(jù)至晶粒120的主電路來測試連接可靠度。當(dāng)晶粒120的主電路接收到測試數(shù)據(jù)時，主電路可傳送回應(yīng)數(shù)據(jù)給測試電路180。最后，測試電路180根據(jù)晶粒120的主電路的回應(yīng)數(shù)據(jù)來判斷連接是否正常。舉例來說，當(dāng)檢測連接可靠度時，測試電路180可判斷回應(yīng)數(shù)據(jù)是否同于測試數(shù)據(jù)。當(dāng)回應(yīng)數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)相同時，測試電路180則可判斷此連接為正常。當(dāng)回應(yīng)數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)不相同時，測試電路180則可判斷此連接為錯誤。在一些實(shí)施例中，為了安全的理由而避免企圖不法竊取信息的使用者進(jìn)入測試模式，來自測試電路180的數(shù)據(jù)可被編碼，而晶粒120中的主電路可將所接收的數(shù)據(jù)解碼并判斷該數(shù)據(jù)是否來自可信任的來源。此外，當(dāng)晶粒120中的主電路所接收的數(shù)據(jù)來自可信任的來源時，將建立