(57)【要約】【課題】電源ノイズを一層効果的に解消する技術を提供する。【解決手段】半導体装置１は、所定動作を実行するための内部回路６と、内部回路６に対して高電位電圧を供給するための電源ライン７と、内部回路６に対して低電位電圧を供給するためのグラウンドライン８と、ウェハテスト用電極パッド９と、ウェハテスト用電極パッド９を内部回路６に接続するための電気線１０と、電気線１０を内部回路６に対して非導通状態にすると共に、電気線１０を電源ライン７とグラウンドライン８のうち何れか一方に対して選択的に導通状態とする接続切替部１１と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定動作を実行するための内部回路と、
前記内部回路に対して第１の電源電圧を供給するための第１電源ラインと、
前記内部回路に対して第１の電源電圧よりも低い第２の電源電圧を供給するための第２電源ラインと、
ウェハテスト用電極パッドと、
前記ウェハテスト用電極パッドを前記内部回路に接続するための電気線と、
前記電気線を前記内部回路に対して非導通状態にすると共に、前記電気線を前記第１電源ラインと前記第２電源ラインのうち何れか一方に対して選択的に導通状態とする接続切替手段と、
を備えた半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記接続切替手段は、
前記電気線上に設けられるヒューズ素子と、
前記電気線と前記第１電源ラインとの間に設けられる第１アンチヒューズ素子と、
前記電気線と前記第２電源ラインとの間に設けられる第２アンチヒューズ素子と、
によって実現される、
半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体装置であって、
前記第１電源ラインは前記内部回路を取り囲むように環状に形成されており、
前記第２電源ラインも前記内部回路を取り囲むように環状に形成されている、
半導体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置であって、
前記ウェハテスト用電極パッドは、前記第１電源ライン及び前記第２電源ラインに沿って複数形成されている、
半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、ヒューズやアンチヒューズを用いて、ウェハテスト時に使用していたテスト端子をGNDライン（又はホット側のライン）に接続し直すことで、GNDライン（又はホット側のライン）を強化する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平10-161898号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、昨今、半導体集積回路の動作周波数は上昇の一途を辿っており、必要電力増大に伴った電源ノイズ（電源ノイズは、IRドロップを含む。）問題が改めて顕在化してきている。その一方で、一層のコストダウンが強く求められ、小型パッケージで製品を立ち上げるべく半導体パッケージの電源端子（高電位側電源端子及び低電位側電源端子を含む。）の削減が繰り返し課題として挙げられている。
【０００５】
このように、電源の強化を迫りつつも電源の強化に制限が課されている現況に鑑みて、一層の技術改良が求められていた。
【０００６】
ところで、前記半導体装置における電源ノイズの発生状況は、コンピューターシミュレーションを用いれば設計段階である程度把握することが可能である。しかし、実際にウェハテストを実施してみると、コンピューターシミュレーションでは特定できなかった電源ノイズが発生していることがある。ここで、前記第１電源ラインに電源ノイズが発生する場合と、前記第２電源ラインに電源ノイズが発生する場合とがある。
【０００７】
これに対し、特許文献１の構成を採用するならば、理屈上、ウェハテスト後において前記電気線を前記第１電源ラインと前記第２電源ラインのうち何れに対して導通状態とするのかを、ウェハテスト前の設計段階において予め決定しておかなければならない。従って、特許文献１の構成を採用すると、ウェハテストの結果を踏まえ実際には前記第１電源ラインを強化すべきなのに前記第２電源ラインしか強化できなかったり、逆に、ウェハテストの結果を踏まえ実際には前記第２電源ラインを強化すべきなのに前記第１電源ラインしか強化できなかったりする。この結果、特許文献１の構成を採用してみたところで、確かに、ウェハテスト用電極パッドを流用するかたちで前記第１電源ライン又は前記第２電源ラインの何れかを強化することはできるものの、電源ノイズをオンデマンドに解消するには至らなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の観点によれば、以下のように構成される半導体装置が提供される。即ち、半導体装置は、所定動作を実行するための内部回路と、前記内部回路に対して第１の電源電圧を供給するための第１電源ラインと、前記内部回路に対して第１の電源電圧よりも低い第２の電源電圧を供給するための第２電源ラインと、ウェハテスト用電極パッドと、前記ウェハテスト用電極パッドを前記内部回路に接続するための電気線と、前記電気線を前記内部回路に対して非導通状態にすると共に、前記電気線を前記第１電源ラインと前記第２電源ラインのうち何れか一方に対して選択的に導通状態とする接続切替手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、実際にウェハテストを実施してみて特定できた電源ノイズを解消すべく、強化すべき電源ラインをオンデマンドに選択することができる。従って、特許文献１の構成と比較して、電源ノイズを一層効果的に解消することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、半導体装置の断面図である。
【図２】図２は、ウェハテスト前の半導体チップの概略図である。
【図３】図３は、ウェハテスト後の半導体チップの概略図であって、電源ラインを補強した場合を示す。
【図４】図４は、ウェハテスト後の半導体チップの概略図であって、グラウンドラインを補強した場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示すように、半導体装置１は、リードフレーム２と、半導体チップ３（半導体集積回路）と、封止樹脂４と、によって構成されている。リードフレーム２は、半導体チップ３を支持するダイパッド２ａと、半導体チップ３の各種パッドに対してボンディングワイヤ５を介して接続されるリード２ｂと、を有する。この構成で、半導体チップ３をダイパッド２ａに接着し、半導体チップ３とリード２ｂとをボンディングワイヤ５で接続した上で、これらを封止樹脂４で封止することで半導体装置１が形成される。
【００１２】
図２には、ダイサーで切り分けられる前の半導体チップ３を示している。図２に示すように、半導体チップ３は、内部回路６と、電源ライン７と、グラウンドライン８と、ウェハテスト用電極パッド９と、電気線１０と、接続切替部１１（接続切替手段）と、を有している。半導体チップ３は、更に、I/O用パッド１２と、電源パッド１３と、グラウンドパッド１４と、を有している。
【００１３】
内部回路６は、所定動作を実行するためのものである。
【００１４】
電源ライン７は、内部回路６に対して高電位電圧（第１の電源電圧）を供給するためのものである。本実施形態において、電源ライン７は、内部回路６を取り囲むように環状に形成されている。
【００１５】
グラウンドライン８は、内部回路６に対して低電位電圧（第２の電源電圧）を供給するためのものである。グラウンドライン８も、電源ライン７と同様に、内部回路６を取り囲むように環状に形成されている。
【００１６】
ウェハテスト用電極パッド９、I/O用パッド１２、電源パッド１３、グラウンドパッド１４は、何れも、リードフレーム２のリード２ｂと、ボンディングワイヤ５（図１を併せて参照）を介して接続されるパッドである。
【００１７】
ウェハテスト用電極パッド９は、ウェハテスト（ウェハプローブテスト、プローブテスト、電気的特性検査）用の電極パッドである。ウェハテストとは、ウェハ上に形成した内部回路６に対して信号を送受信することで、内部回路６が正常に動作していることを検査するテストである。ウェハテストでは、プローブカードのプローブをウェハテスト用電極パッド９に押し当て、このプローブとウェハテスト用電極パッド９を介することで、テスタは内部回路６との間で信号を送受信する。なお、通常、ウェハテストは、多数の半導体チップ３がダイサーによって切り分けられる前の状態、即ち、多数の半導体チップ３が相互に連なった状態のまま行われる。
【００１８】
電気線１０は、ウェハテスト用電極パッド９を内部回路６に接続するためのものである。図２に示すように、ウェハテストの際は、電気線１０はウェハテスト用電極パッド９と内部回路６を接続しており、一方で、電気線１０は電源ライン７にもグラウンドライン８にも接続されていない。
【００１９】
I/O用パッド１２は、半導体装置１の周辺回路が内部回路６と信号の送受信を行うためのパッドである。
【００２０】
電源パッド１３は、半導体装置１の外部電源が電源ライン７に高電位電圧を供給するためのパッドである。
【００２１】
グラウンドパッド１４は、半導体装置１の外部電源がグラウンドライン８に低電位電圧を供給するためのパッドである。
【００２２】
（接続切替部１１）
そして、接続切替部１１は、電気線１０を内部回路６に対して非導通状態にすると共に、電気線１０を電源ライン７とグラウンドライン８のうち何れか一方に対して選択的に導通状態とするものである。
【００２３】
この接続切替部１１は、第１ヒューズ素子１５（ヒューズ素子）と、第２ヒューズ素子１６（ヒューズ素子）と、第１アンチヒューズ素子１７と、第２アンチヒューズ素子１８と、によって構成されている。
【００２４】
第１ヒューズ素子１５及び第２ヒューズ素子１６は、電気線１０上に形成されている。第１アンチヒューズ素子１７は、電気線１０と電源ライン７の間に形成されている。第２アンチヒューズ素子１８は、電気線１０とグラウンドライン８の間に形成されている。そして、第１ヒューズ素子１５、第２ヒューズ素子１６、第１アンチヒューズ素子１７、第２アンチヒューズ素子１８は、内部回路６からウェハテスト用電極パッド９に向かって順に、第１ヒューズ素子１５、第１アンチヒューズ素子１７、第２ヒューズ素子１６、第２アンチヒューズ素子１８の順で配置されている。
【００２５】
接続切替部１１は、更に、第１ヒューズ素子制御パッド対１９、第２ヒューズ素子制御パッド対２０、第１アンチヒューズ素子制御パッド対２１、第２アンチヒューズ素子制御パッド対２２、を有している。
【００２６】
第１ヒューズ素子制御パッド対１９は、第１ヒューズ素子１５に対して所定の電圧を印加するのに用いられるパッド対である。第１ヒューズ素子制御パッド対１９に所定の電圧を印加すると、第１ヒューズ素子１５に対して所定の電圧が印加され、第１ヒューズ素子１５が導通状態から非導通状態へと変化し、この結果、電気線１０が第１ヒューズ素子１５の配置位置で切断される。
【００２７】
第２ヒューズ素子制御パッド対２０は、第２ヒューズ素子１６に対して所定の電圧を印加するのに用いられるパッド対である。第２ヒューズ素子制御パッド対２０に所定の電圧を印加すると、第２ヒューズ素子１６に対して所定の電圧が印加され、第２ヒューズ素子１６が導通状態から非導通状態へと変化し、この結果、電気線１０が第２ヒューズ素子１６の配置位置で切断される。
【００２８】
第１アンチヒューズ素子制御パッド対２１は、第１アンチヒューズ素子１７に対して所定の電圧を印加するのに用いられるパッド対である。第１アンチヒューズ素子制御パッド対２１に所定の電圧を印加すると、第１アンチヒューズ素子１７に対して所定の電圧が印加され、第１アンチヒューズ素子１７が非導通状態から導通状態へと変化し、この結果、電気線１０が第１アンチヒューズ素子１７の配置位置で、電源ライン７に接続される。
【００２９】
第２アンチヒューズ素子制御パッド対２２は、第２アンチヒューズ素子１８に対して所定の電圧を印加するのに用いられるパッド対である。第２アンチヒューズ素子制御パッド対２２に所定の電圧を印加すると、第２アンチヒューズ素子１８に対して所定の電圧が印加され、第２アンチヒューズ素子１８が非導通状態から導通状態へと変化し、この結果、電気線１０が第２アンチヒューズ素子１８の配置位置で、グラウンドライン８に接続される。
【００３０】
なお、図２には、ウェハテスト用電極パッド９と電気線１０と接続切替部１１の組み合わせを１組しか示されていないが、実際の製品では、内部回路６を取り囲むように、電源ライン７及びグラウンドライン８に沿って多数組（例えば、３０〜４０組）形成されている。I/O用パッド１２、電源パッド１３、グラウンドパッド１４も図２には、それぞれ１つしか示されていないが、実際の製品では、それぞれが複数形成されている。
【００３１】
（作動）
次に、図２〜４を参照して、本実施形態の作動を説明する。
【００３２】
（作動：ウェハテスト工程）
図２に示す状態で、ウェハテストを行うには、電源パッド１３とグラウンドパッド１４を介して、電源ライン７には高電位電圧を供給し、グラウンドライン８には定電位電圧を供給しておく。
【００３３】
次に、プローブカードのプローブをウェハテスト用電極パッド９に押し当てて、内部回路６の動作を確認する。このとき、環状に形成された電源ライン７に電源ノイズ（電圧降下、IRドロップ）が発生していないか、また、発生している場合はどこで発生しているか、を把握し記録しておく。なお、内部回路６の周囲に多数配置されている電源パッド１３やグラウンドパッド１４に図示しない電圧測定プローブ等を接触させることで、電源ノイズの発生とその発生の位置を把握することができる。同様に、環状に形成されたグラウンドライン８に電源ノイズ（電圧上昇）が発生していないか、また、発生している場合はどこで発生しているか、を把握し記録しておく。
【００３４】
（作動：接続切替工程）
次に、上記の電源ノイズを解消すべく、電源ライン７又はグラウンドライン８を補強する。具体的には、電源ノイズが発生している箇所に最も近い位置に配置されている接続切替部１１を用いて、電源ライン７又はグラウンドライン８を選択的に補強する。また、電源ノイズは電極パッド９でオシロスコープなどを当てて観測することもできる。もし電極パッド９でノイズを観測した場合は、そのウェハテスト用電極パッド９に接続されている電気線１０に設けられている接続切替部１１を用いることになる。
【００３５】
例えば、ウェハテストの結果、環状に形成されている電源ライン７上において第１アンチヒューズ素子１７の配置位置近傍で電源ノイズが発生し、一方で、グラウンドライン８上において第２アンチヒューズ素子１８の配置位置近傍では電源ノイズが発生していなかったとする。この場合、ウェハテスト用電極パッド９を内部回路６から切り離し、電源ライン７に接続し直し、このウェハテスト用電極パッド９を電源パッド１３のように活用することで、電源ライン７上において第１アンチヒューズ素子１７の配置位置近傍で発生した電源ノイズを解消することができる。
【００３６】
具体的には、図３に示すように第１ヒューズ素子制御パッド対１９と第１アンチヒューズ素子制御パッド対２１に所定の電圧を印加する。すると、第１ヒューズ素子１５が非導通状態となることで、電気線１０が第１ヒューズ素子１５の配置位置で切断される。また、第１アンチヒューズ素子１７が導通状態となることで、電気線１０が第１アンチヒューズ素子１７の配置位置で、電源ライン７に接続される。この結果、ウェハテスト用電極パッド９は、内部回路６に対して導通状態から非導通状態へと切り替わると共に、電源ライン７に対して第１アンチヒューズ素子１７の配置位置で非導通状態から導通状態へと切り替わる。これによれば、ウェハテスト後に不要となったウェハテスト用電極パッド９を、第１アンチヒューズ素子１７の配置位置で電源ライン７を補強する電源パッドとして利用することができるようになる。
【００３７】
また、例えば、ウェハテストの結果、環状に形成されているグラウンドライン８上において第２アンチヒューズ素子１８の配置位置近傍で電源ノイズが発生し、一方で、電源ライン７上において第１アンチヒューズ素子１７の配置位置近傍では電源ノイズが発生していなかったとする。この場合、ウェハテスト用電極パッド９を内部回路６から切り離し、グラウンドライン８に接続し直し、このウェハテスト用電極パッド９をグラウンドパッド１４のように活用することで、グラウンドライン８上において第２アンチヒューズ素子１８の配置位置近傍で発生した電源ノイズを解消することができる。
【００３８】
具体的には、図４に示すように第２ヒューズ素子制御パッド対２０と第２アンチヒューズ素子制御パッド対２２に所定の電圧を印加する。すると、第２ヒューズ素子１６が非導通状態となることで、電気線１０が第２ヒューズ素子１６の配置位置で切断される。また、第２アンチヒューズ素子１８が導通状態となることで、電気線１０が第２アンチヒューズ素子１８の配置位置で、グラウンドライン８に接続される。この結果、ウェハテスト用電極パッド９は、内部回路６に対して導通状態から非導通状態へと切り替わると共に、グラウンドライン８に対して第２アンチヒューズ素子１８の配置位置で非導通状態から導通状態へと切り替わる。これによれば、ウェハテスト後に不要となったウェハテスト用電極パッド９を、第２アンチヒューズ素子１８の配置位置でグラウンドライン８を補強するグラウンドパッドとして利用することができるようになる。
【００３９】
（作動：マウンティング工程等）
こうして、ウェハテストの結果を踏まえ、電源ライン７やグラウンドライン８をオンデマンドに補強し終えたら、ウェハをダイサーで所定間隔で切り分け、半導体チップ３をリードフレーム２のダイパッド２ａ上に接着する。そして、ウェハテスト用電極パッド９、I/O用パッド１２、電源パッド１３、グラウンドパッド１４をそれぞれリードフレーム２のリード２ｂとボンディングワイヤ５で接続する。最後に、これらを封止樹脂４で封止して半導体装置１が完成する。
【００４０】
以上に本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は、要するに、以下の特長を有している。
【００４１】
（１）半導体装置１は、内部回路６と、電源ライン７と、グラウンドライン８と、ウェハテスト用電極パッド９と、電気線１０と、接続切替部１１と、を備えている。
【００４２】
以上の構成によれば、以下の問題を解決することができる。即ち、半導体装置１における電源ノイズの発生状況は、コンピューターシミュレーションを用いれば設計段階である程度把握することが可能である。しかし、実際にウェハテストを実施してみると、コンピューターシミュレーションでは特定できなかった電源ノイズが発生していることがある。ここで、電源ライン７に電源ノイズが発生する場合と、グラウンドライン８に電源ノイズが発生する場合とがある。これに対し、特許文献１の構成を採用するならば、理屈上、ウェハテスト後において電気線１０を電源ライン７とグラウンドライン８のうち何れに対して導通状態とするのかを、ウェハテスト前の設計段階において予め決定しておかなければならない。
【００４３】
従って、特許文献１の構成を採用すると、ウェハテストの結果を踏まえ実際には電源ライン７を強化すべきなのにグラウンドライン８しか強化できなかったり、逆に、ウェハテストの結果を踏まえ実際にはグラウンドライン８を強化すべきなのに電源ライン７しか強化できなかったりする。この結果、特許文献１の構成を採用してみたところで、確かに、ウェハテスト用電極パッド９を流用する形で電源ライン７又はグラウンドライン８の何れかを強化することはできるものの、電源ノイズをオンデマンドに解消するには至らなかった。
【００４４】
そこで、接続切替部１１を備えた半導体装置１によれば、実際にウェハテストを実施してみて特定できた電源ノイズを解消すべく、強化すべき電源ライン（電源ライン７又はグラウンドライン８）をオンデマンドに選択することができる。従って、特許文献１の構成と比較して、電源ノイズを一層効果的に解消することができるようになる。また、付随的な効果としてエレクトロマイグレーション制限の保証が可能となる。
【００４５】
（２）また、接続切替部１１は、第１ヒューズ素子１５、第２ヒューズ素子１６、第１アンチヒューズ素子１７、第２アンチヒューズ素子１８によって構成されている。以上の構成によれば、接続切替部１１を簡素な構成で実現することができる。
【００４６】
なお、第１ヒューズ素子１５及び第２ヒューズ素子１６のうち第２ヒューズ素子１６は省略することができる。この場合、ウェハテスト用電極パッド９をグラウンドライン８に接続する際は、第２アンチヒューズ素子制御パッド対２２に所定の電圧を印加することに代えて、第１ヒューズ素子制御パッド対１９に所定の電圧を印加することになる。
【００４７】
（３）また、電源ライン７は内部回路６を取り囲むように環状に形成されており、グラウンドライン８も内部回路６を取り囲むように環状に形成されている。しかし、これに代えて、電源ライン７又はグラウンドライン８の何れか一方又は両方が、環状に形成されていなくてもよい。
【００４８】
（４）また、ウェハテスト用電極パッド９は、内部回路６及び電源ライン７に沿って複数形成されている。以上の構成によれば、電源ライン７やグラウンドライン８上における電源ノイズの具体的な発生分布に応じてきめ細かな対応が可能となる。
【符号の説明】
【００４９】
１  半導体装置
２  リードフレーム
３  半導体チップ
５  ボンディングワイヤ
６  内部回路
７  電源ライン
８  グラウンドライン
９  ウェハテスト用電極パッド
１０  電気線
１１  接続切替部
【図１】
2012156283.tif 000003
【図２】
2012156283.tif 000004
【図３】
2012156283.tif 000005
【図４】
2012156283.tif 000006