JPH02219255A - ウェハスケール集積回路装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 ウェハスケール集積回路装置に関し、 要素回路間の配線パターンデータ処理や露光を不要にし
て再配置を簡単化することを目的とし、ウェハ上に配列
された多数の要素回路と、該多数の要素回路を一次元的
に接続する配線と、要素回路毎に、予め仮の論理番号を
設定する設定手段と、要素回路内の機能回路を試験する
試験手段と、該試験手段による試験の結果が良好で、か
つ自己の要素回路に設定された仮の論理番号が、前記配
線を介して前段の要素回路から伝えられた番号よりも大
きいとき、該伝えられた番号に＋１した数を自己の要素
回路の論理番号として決定する決定手段と、該＋１した
数を前記配線を介して後段の要素回路に出力する出力手
段と、を備えて構成している。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ウェハスケール集積回路装置に関し、特に、
論理番号を付与することによって各々の論理機能を発揮
し得る多数の要素回路を備えたウェハスケール集積回路
装置に関する。

ウェハのかなり広い範囲に多数の要素回路を形成し、各
要素回路を接続して作られるいわゆるウェハスケール集
積回路装置（以下、貼Ｉ：ｗａｆｅｒ　５ｃａｌｅ　ｉ
ｎｔｅｇｅａｔｉｏｎ）は、きわめて大規模な集積回路
装置を実現できるものとして今後の発展が期待されてい
る。ところで、一般にウェハは欠陥部分を含むことが避
けられないので、ＷＳＩでは欠陥救済技術を必要とし、
例えば予め余分な要素回路（冗長回路）を作り込んでお
き、欠陥部分の要素回路と冗長回路とを置き換えること
すなわち″再配置”が行われる。このため、ＷＳＩに搭
載する集積回路装置としては、同一の機能部分に分けら
れるようなもの（例えばＦＦＴ：ｆａｓｔ　ｆｏｕｒｉ
ｅｒ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が適し、各機能部分を要素
回路で実現することにより、不良の要素回路を冗長回路
で置換して再配置することが可能となる。

〔従来の技術〕 従来のＷＳＩにおける再配置としては、例えば、ウェハ
上の全ての要素回路を試験して不良要素回路の位置情報
マツプを作り、このマツプを参照しながらＣＡＤ　（ｃ
ｏｍｐｕｔｅｒ　ａｉｄｅｄ　ｄｅｓｉｇｎ）を使用し
て良品要素回路間の配線パターンデータを演算し、そし
て、露光装置によってウェハ上の要素回路間に配線を行
うものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このものでは、（ｉ）不良要素回路を避
けて良品要素回路同士を結線する配線パターンデータを
演算する、（１１）配線パターンデータに基づいてウェ
ハを露光し配線を形成する、といった手順を１枚のＷＳ
Ｉ毎に必要とし、したがって特に多数枚のＷＳＩの製造
に際して、膨大なデータ処理や多大な露光時間を要する
といった問題点があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
データ処理や露光を不要にし、再配置を簡単化すること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明に係るウェハスケール集積回路装置の原
理ブロック図を示す。

第１図において、本発明に係るウェハスケール集積回路
装置は、うエバ上に配列された多数の要素回路と、該多
数の要素回路を一次元的に接続する配線と、要素回路毎
に、予め仮の論理番号を設定する設定手段と、要素回路
内の機能回路を試験する試験手段と、該試験手段による
試験の結果が良好で、かつ自己の要素回路に設定された
仮の論理信号が、前記配線を介して前段の要素回路から
伝えられた番号よりも大きいとき、該伝えられた番号に
＋１した数を自己の要素回路の論理番号として決定する
決定手段と、該＋１した数を前記配線を介して後段の要
素回路に出力する出力手段と、を備えて構成している。

〔作用〕

本発明では、各要素回路毎に行われる試験の結果が良好
であると、当該要素回路について、予め設定された自己
の仮の論理番号および前段から伝えられた番号とに基づ
いて自己の論理番号が決定される。したがって、各要素
回路を順次試験していくだけで、要素回路の再配置が自
動的に行われる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２〜１０図は本発明に係るウェハスケール集積回路装
置の一実施例を示す図であり、第２図はそのＷＳＩの平
面図である。第２図において、■はウェハである。ウェ
ハ１上には多数の要素回路（本実施例では３７個）が作
り込まれており、ここでは、各々の要素回路にユニット
番号ｎ（ｎ−■〜０）を付して識別する。なお、各要素
回路間を結ぶ矢印は、試験順路を示すとともに、この矢
印に沿って隣合う要素回路間を接続する配線（後述のＬ
ｉ　、Ｌｚ　）が設けられていることを示している。す
なわち、この配線により、全ての要素回路が一次元的に
接続されている。

第３図は第２図のウェハ１に搭載を予定している集積回
路装置の機能ブロック図であり、この例ではＵＡ〜Ｕ、
までの９つの機能ブロックからなる装置を想定している
。ここで、ＵＡ＝ｕ、は同一の回路構成を有するもので
、各々機能分担は、所定の論理番号を与えることにより
実現されるようになっている。例えば、複数のバタフラ
イ回路から構成されるＦＦＴであれば、論理番号の指定
によって各バタフライ回路の構成順序が決定され、所望
のＦＦＴ構成が得られることとなる。

第４図はウェハ１上の要素回路に対して第３図の機能ブ
ロックを理想的にレイアウトシた場合の予想図であり、
同図において、ＵＡ−Ｕ、は機能プロ・ツタ、Ｕｏは未
使用ブロックを示している。

なお、このレイアウトに際しては、総配線長や発熱の偏
りおよび歩留りの偏り等を総合的に考慮して決定すべき
であり、図示したレイアウトはあくまでも一例である。

第５図は第４図の理想的なレイアウトに従って各要素回
路毎に仮の論理番号（以下ＳＳ）：Ｔ）を設定した割当
て図である。このＳ　ＳＥＴは、機能ブロックＵ　Ａ”
”　Ｕ　＋の数（本実施例では９ブロツク）に対応して
Ｏを含む９までの数であり、第２図に示した試験順路に
沿って順次例えばワイヤードプログラムされるものであ
る。

ここで、１つの要素回路について第６図を参照しながら
その構成を説明すると、２は要素回路であり、要素回路
２は配線Ｌｌ、Ｌ２の各々によって試験順路の前段およ
び後段の要素回路に接続されているとともに、プログラ
ム部３とも接続されており、プログラム部３は各要素回
路毎に設けられて、“Ｈｎ論理レベル電源線■１および
“′Ｌ゛′論理レベルし源線Ｖ２の各々を選択すること
で、第５図に示したＳ　ＳＥＴをプログラムするもので
ある。なお、このプログラムは、ウェハ１上に配線や各
要素回路を形成する段階において、予め行われるもので
ある。

要素回路２は、以下のものを含んで構成されている。す
なわち、プログラム部３からのＳ　ＳＥＴとり、を介し
て伝えられた前段からの信号（後述する５ＣＡＬ）とを
比較して、所定の条件（ＳＳＥＴ　＞５ＣＡＬ　）のと
きに、“Ｈ”論理レベルの信号Ｓｌを出力する比較回路
４と、機能回路（例えばＦＦＴの１つのバタフライ回路
等）５を試験した結果が良好であれば“Ｈ”論理レベル
の信号Ｓ２を出力する試験回路６と、Ｓ、、Ｓ、が共に
“Ｈ”論理レベルのとき、すなわち、Ｓ　ＳＥＴ　＞　
Ｓ　ＣＡＬでかつ試験良好のときに、゛Ｈ′′論理レベ
ルの信号Ｓ３を出力するアンドゲート７と、Ｌｌを介し
て伝えられた前段からのＳ　ＣＡＬと８３とを加算（例
えばＳ３−Ｈ”のときには５ＣＡＬ＋１）し、その加算
結果信号Ｓ　ＣＡＬを出力する加算回路８と、Ｓ３＝“
Ｈ”のときに各ゲートを開きＳ　ＣＡＬを通過させると
ともに、この通過したＳ　ＣＡＬを論理番号（Ｌｉ　）
として機能回路５に与えるアンドゲート群９と、を備え
、プログラム部３は設定手段として機能し、試験回路６
は試験手段として機能し、また、比較回路４、アンドゲ
ート７、加算回路８およびアンドゲート群９は一体とし
て決定手段および出力手段として機能している。なお、
各要素回路２内の試験回路６は例えばホストコンピュー
タからの試験開始信号に従って試験を開始し、この試験
の順序は、第２図に示した試験順路に沿って行われる。

第７図は各論理機能ＵＡ−Ｕ、毎の論理番号し、を示す
もので、例えば任意の機能回路５にＬｉ−１を与えると
、機能回路５はこの場合Ｕ、として機能することを表し
ている。

次に、作用を説明する。まず、本実施例のウェハ１では
、予め要素回路毎にＳ　ＳＥＴがプログラム設定され、
これは、要素回路および周辺配線の形成時に行われる。

次いで、例えばホストコンピュータを起動して試験を開
始すると、第８図のフローチャートに示す動作が実行さ
れる。

すなわち、第８図において、例えばホストコンピュータ
内で試験開始用のｎおよびＳ　ＣＡＬをＯにしくステッ
プＰ１）、次いで、試験開始の要素回路番号をセットす
るとともに、Ｌｌを０にする（ステップｐｚ）。今、ｎ
＝■、し、−〇である。

そして、ｎで示された要素回路■の試験結果が良好であ
れば（ステップＰ３　）、５ＣＡＬ　　（今、Ｓ　ＣＡ
Ｌ−〇）と５ＳＥＴ　　（■に予め設定された５ｓｔｔ
はＯ）とを比較しくステップＰ４）、この場合Ｎｏ命令
であるから、ステップＰ２〜Ｐ４を繰り返す。そして、
Ｓ、。ア＞５ＣＡＬが満足される要素回路まで試験が進
の、その要素回路が良品であれば、その要素回路に入力
された前段からのＳ　ＣＡＬを＋１してＳ　ＣＡＬとし
くステップＰ５）、このＳ。Ａ、を後段に出力するとと
もに、Ｌ、とじて自己の機能回路５に与える（ステップ
Ｐ６）。そして、上記ステップＰ２〜Ｐ６を繰り返して
ｎがｎｍａｘ　　（本実施例の場合ｎ□Ｘ−０）に一致
すると、全ての要素回路の試験が完了したとして動作を
終える（ステップＰ’ｌ）。

以上の動作をまとめたものが第９図である。第９図にお
いて、Ｓ　ＳＥＴの欄の各数のうち同一の数の最初（＊
印を付す）のものは、理想的なレイアウトの場合の各機
能ブロックの位置を示している。

すなわち、何れの要素回路も良品であれば、上記理想位
置が決定すべき位置となる。しかし、理想位置に欠陥が
あると、この位置を避けて再配置しなければならない。

本実施例では、要素回路の試験結果が良好（ＯＫ）で、
かつ自己要素回路の仮の論理番号（ＳＳＥ□）が前段要
素回路からの番号（ＳＣＡＬ　）よりも大きければ（Ｓ
ＳＥＴ　＞　５ＣＡＬ　）　、該番号（ＳＣＡＬ　）に
＋１した数を自己要素回路の機能回路に与える論理番号
（Ｌ、）として決定している。したがって、Ｌ、（ｉ＝
ｌ、２．３、・・・・・・９）が付与された要素回路■
、■、■、■、［相］、＠、■、■、［相］は、それぞ
れ機能ブロックＵＣ，ＵＢ、　ＵＡ、　Ｕｖ、　ＵＥ、
　Ｕｎ。

Ｕ、、Ｕ、、Ｕ、として機能するようになり、試験を行
うだけで、不良の要素回路を避けて良品の要素回路同士
を接続する再配置を行うことができる（第１０図参照）
。その結果、ＣＡＤを使用した配線パターンデータの計
算や、配線を形成するための露光を省くことができ、再
配置を簡単化して、特に、多数のＷＳＩを製造する場合
においてきわめで有効な技術を提供することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、要素回路間の配線パターンのデータ処
理や露光を行うことなく、簡単に再配置することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２〜１０図は本発明に係るウェハスケール集積回路装
置の一実施例を示す図であり、 第２図はその要素回路に識別番号を付したウェハの平面
図、 第３図はそのウェハ上に搭載を予定している集積回路装
置の一例を示す機能ブロック図、第４図はその理想的な
レイアウト位置を示すウェハの平面図、 第５図はその各要素回路毎に設定する仮の論理番号の割
当て図、 第６図はその１つの要素回路の構成を示す図、第７図は
その各機能ブロック毎の論理番号を示す図、 第８図はその試験および再配置動作を示すフローチャー
ト、 第９図はその試験および再配置動作をまとめた図、 第１０図はその再配置を完了したウェハの平面図である
。 Ｌ＋、Ｌｘ・・・・・・配線、 ３・・・・・・プログラム部（設定手段）、６・・・・
・・試験回路（試験手段）、−３３２＝ 一実施例の各機能ブロック毎の論理番号を示時開平２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ウェハ上に配列された多数の要素回路と、 該多数の要素回路を一次元的に接続する配線と、要素回
   路毎に、予め仮の論理番号を設定する設定手段と、 要素回路内の機能回路を試験する試験手段と、該試験手
   段による試験の結果が良好で、かつ自己の要素回路に設
   定された仮の論理番号が、前記配線を介して前段の要素
   回路から伝えられた番号よりも大きいとき、該伝えられ
   た番号に＋１した数を自己の要素回路の論理番号として
   決定する決定手段と、 該＋１した数を前記配線を介して後段の要素回路に出力
   する出力手段と、 を備えたことを特徴とするウェハスケール集積回路装置
   。