(57)【要約】【課題】電極パッドに対するボンディングずれが発生しても電極パッドの周辺の配線が断線しているかどうかを検査することができる半導体装置を提供する。半導体装置において、電極パッドに対するボンディングずれが発生しても電極パッドの周辺の配線が断線しているかどうかを検査することができる方法を提供する。【解決手段】半導体装置が、少なくとも１個の電極パッドと、電極パッドの周囲を取り囲むように配置された故障検出用配線と、故障検出用配線の入力端子に入力電圧をかける入力用ドライバ回路と、入力電圧を受けるとともに、故障検出用配線の出力端子から出力電圧を受けて、入力電圧と出力電圧を比較して判定信号を出力する故障判定回路とを具備している。【選択図】図３
2008153471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の電極パッドと、
前記電極パッドの周囲を取り囲むように配置された故障検出用配線と、
前記故障検出用配線の入力端子に入力電圧をかける入力用ドライバ回路と、
前記入力電圧を受けるとともに、前記故障検出用配線の出力端子から出力電圧を受けて、前記入力電圧と前記出力電圧を比較して判定信号を出力する故障判定回路と
を具備する
半導体装置。
【請求項２】
前記入力用ドライバ回路は、
高電圧をかけることができる高電圧ドライバと、
一定電圧をかけることができるノーマルドライバと、
前記高電圧ドライバと前記ノーマルドライバとを切り替えるための切替回路と、
前記切替回路に、前記高電圧ドライバと前記ノーマルドライバの切り替えを指示する信号を与えるテスト信号線と
を具備する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
少なくとも１個の電極パッドと、
前記電極パッドの周囲を取り囲むように配置される故障検出用配線と、
既知である抵抗値を有する判定用配線と、
前記故障検出用配線の出力端子から第１出力電圧を受けるとともに、前記判定用配線の出力端子から第２出力電圧を受けて、前記第１出力電圧と前記第２出力電圧との大小を比較して判定信号を出力する故障判定回路と
を具備する
半導体装置。
【請求項４】
少なくとも１個の電極パッドと、
前記電極パッドの周囲を取り囲むように配置された故障検出用配線と、
前記故障検出用配線の入力端子に入力電圧をかける入力用ドライバ回路と、
前記入力電圧を受けるとともに、前記故障検出用配線の出力端子から出力電圧を受けて、前記入力電圧と前記出力電圧を比較して判定信号を出力する故障判定回路と
を具備する半導体装置を用いて、
前記故障検出用配線の前記入力端子に前記入力用ドライバ回路から前記入力電圧をかけるステップと、
前記故障判定回路が、前記入力電圧を受けるステップと、
前記故障判定回路が、前記故障検出用配線の出力端子から前記出力電圧を受けるステップと、
前記故障判定回路が、前記入力電圧と前記出力電圧との大小を比較して判定信号を出力するステップと
を具備する
半導体装置の検査方法。
【請求項５】
前記入力用ドライバ回路が、
高電圧をかけることができる高電圧ドライバと、
一定電圧をかけることができるノーマルドライバと、
前記高電圧ドライバと前記ノーマルドライバとを切り替えるための切替回路と、
前記切替回路に、前記高電圧ドライバと前記ノーマルドライバの切り替えを指示する信号を与えるテスト信号線とを具備する半導体装置を用いて、
前記テスト信号線が、前記切替回路に前記高電圧ドライバへの切り替えを指示する信号を出力するステップと、
前記高電圧ドライバから、高電圧が前記故障検出用配線にかけられるステップと、
前記故障判定回路が、前記高電圧を受けるステップと、
前記故障判定回路が、前記故障検出用配線の出力端子から前記出力電圧を受けるステップと、
前記故障判定回路が、前記高電圧と前記出力電圧との大小を比較して判定信号を出力するステップと
を具備する
請求項４に記載の半導体装置の検査方法。
【請求項６】
少なくとも１個の電極パッドと、
前記電極パッドの周囲を取り囲むように配置される故障検出用配線と、
既知である抵抗値を有する判定用配線と、
前記故障検出用配線の出力端子から第１出力電圧を受けるとともに、前記判定用配線の出力端子から第２出力電圧を受けて、前記第１出力電圧と前記第２出力電圧を比較して判定信号を出力する故障判定回路とを具備する半導体装置を用いて、
前記故障検出用配線に電流を流すステップと、
前記判定用配線に前記電流を流すステップと、
前記故障判定回路が、前記故障検出用配線の出力端子から前記第１出力電圧を受けるステップと、
前記故障判定回路が、前記判定用配線の出力端子から前記第２出力電圧を受けるステップと、
前記故障判定回路が、前記第１出力電圧と前記第２出力電圧との大小を比較して判定信号を出力するステップと
を具備する
半導体装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極パッドに対するボンディングずれが発生した際に発生する電極パッド周辺の回路の故障を検出することができる半導体装置及び半導体装置の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程におけるボンディング工程において、図１Ａに示すように、電極パッド２に対し適正位置のボンディング１０が行われることが望ましい。しかし、図１Ｂに示すように、電極パッド２に対し、不適正位置のボンディング１０‘が発生することがある。半導体装置の配線の集積化に伴い、電極パッド２の周辺にも配線が配置されるようになっており、ボンディング位置のずれにより、電極パッド２の周辺の配線が断線するという事態が起こり得る。
【０００３】
電極パッド２の周辺の配線が断線した場合、半導体装置の製造工程の検査工程において、不良品として発見されない場合がある。つまり、電極パッド２の周辺の配線が、通常使用しないような信号を流すための配線であることがあるため、標準的な検査工程においては、電極パッド２の周辺の配線が断線していることを検知できない。
【０００４】
２線論理符号化された信号を入力とする任意規模の回路ブロックと、該回路ブロックの直近に隣接して配置された複数のインバータ回路とを備えて一つの機能回路を構成し、該機能回路を複数接続して半導体集積回路を構成するものであり、回路ブロックが、入力される２線論理符号信号を１線の論理信号に変換する入力論理変換回路を備え、回路ブロックの出力信号が隣接するインバータ回路のうち二つを経由して出力され、インバータ回路のそれぞれの出力を対として構成する２線論理符号信号を機能回路の出力とし、二つのインバータ間を接続する信号配線が機能回路表面上を網羅的に配置して施され、二つのインバータ回路のそれぞれの出力信号配線が機能回路表面上で互いに重畳される形で配置され、機能回路に供給される電源線またはグランド線の何れか一方の配線が機能回路表面上を覆う形で配置され、半導体集積回路が２線論理符号信号を１線の論理信号に変換し、チップ外部への出力信号を生成するための出力論理変換回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
第１および第２配線の一方端同士が相互に電気的に接続された状態で第１および第２配線を検査する基板の配線検査装置であって、軟質磁性材料からなるコアと、コアに巻かれたコイルとを有し、コアの端面が第１および第２配線の一方端を覆うように配置されて第１および第２配線の一方端側に磁界を印加する磁界印加手段と、磁界印加手段に信号を与えて磁界を構成する磁束を時間的に変化させる磁界制御手段と、第１および第２配線の一方端を同一面上に形成してなる基板を挟んで、端面の反対側に配設されて磁界印加手段により印加される磁界の範囲を絞る軟質磁性材料製の磁界規制手段と、磁束の変化に応じて第１配線と第２配線との間に流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段による検出結果に基づき第１および第２配線の良否を判定する良否判定手段とを備えたことを特徴とする基板の配線検査装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１６１０２号公報
【特許文献２】特許第３２８５５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電極パッドに対するボンディングずれが発生しても電極パッドの周辺の配線が断線しているかどうかを検査することができる半導体装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、半導体装置において、電極パッドに対するボンディングずれが発生しても電極パッドの周辺の配線が断線しているかどうかを検査することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１０】
本発明による半導体装置は、少なくとも１個の電極パッド（２）と、電極パッド（２）の周囲を取り囲むように配置された故障検出用配線（６、１４）と、故障検出用配線（６、１４）の入力端子に入力電圧をかける入力用ドライバ回路（１２）と、入力電圧を受けるとともに、故障検出用配線（６、１４）の出力端子から出力電圧を受けて、入力電圧と出力電圧を比較して判定信号（３２）を出力する故障判定回路（３０）とを備えている。
【００１１】
本発明による半導体装置は、入力用ドライバ回路（１２）が、高電圧をかけることができる高電圧ドライバ（２２）と、一定電圧をかけることができるノーマルドライバ（２４）と、高電圧ドライバ（２２）とノーマルドライバ（２４）とを切り替えるための切替回路（２６）と、切替回路（２６）に、高電圧ドライバ（２２）とノーマルドライバ（２４）の切り替えを指示する信号を与えるテスト信号線（１８）とを備えている。
【００１２】
本発明による半導体装置は、少なくとも１個の電極パッド（２）と、電極パッド（２）の周囲を取り囲むように配置される故障検出用配線（６、４０）と、既知である抵抗値を有する判定用配線（４２）と、故障検出用配線（６、４０）の出力端子から第１出力電圧を受けるとともに、判定用配線（４２）の出力端子から第２出力電圧を受けて、第１出力電圧と第２出力電圧との大小を比較して判定信号（４６）を出力する故障判定回路（４４）とを備えている。
【００１３】
本発明による半導体装置の検査方法は、少なくとも１個の電極パッド（２）と、電極パッド（２）の周囲を取り囲むように配置された故障検出用配線（６、１４）と、故障検出用配線（６、１４）の入力端子に入力電圧をかける入力用ドライバ回路（１２）と、入力電圧を受けるとともに、故障検出用配線（６、１４）の出力端子から出力電圧を受けて、入力電圧と出力電圧を比較して判定信号を出力する故障判定回路（１６）とを具備する半導体装置を用いて、故障検出用配線（６、１４）の入力端子に入力用ドライバ回路（１２）から入力電圧をかけるステップと、故障判定回路（１６）が、入力電圧を受けるステップと、故障判定回路（１６）が、故障検出用配線（６、１４）の出力端子から出力電圧を受けるステップと、故障判定回路（１６）が、入力電圧と出力電圧との大小を比較して判定信号（３２）を出力するステップとを備えている。
【００１４】
本発明による半導体装置の検査方法は、入力用ドライバ回路（１２）が、高電圧をかけることができる高電圧ドライバ（２２）と、一定電圧をかけることができるノーマルドライバ（２４）と、高電圧ドライバ（２２）とノーマルドライバ（２４）とを切り替えるための切替回路（２６）と、切替回路（２６）に、高電圧ドライバ（２２）とノーマルドライバ（２４）の切り替えを指示する信号を与えるテスト信号線（１８）とを具備する半導体装置を用いて、テスト信号線（１８）が、切替回路（２６）に高電圧ドライバ（２２）への切り替えを指示する信号を出力するステップと、高電圧ドライバ（２２）から、高電圧が故障検出用配線（６、１４）にかけられるステップと、故障判定回路（１６）が、高電圧を受けるステップと、故障判定回路（１６）が、故障検出用配線（６、１４）の出力端子から出力電圧を受けるステップと、故障判定回路（１６）が、高電圧と出力電圧との大小を比較して判定信号（３２）を出力するステップとを備えている。
【００１５】
本発明による半導体装置の検査方法は、少なくとも１個の電極パッド（２）と、電極パッド（２）の周囲を取り囲むように配置される故障検出用配線（６、４０）と、既知である抵抗値を有する判定用配線（４２）と、故障検出用配線（６、４０）の出力端子（４１）から第１出力電圧を受けるとともに、判定用配線（４２）の出力端子（４３）から第２出力電圧を受けて、第１出力電圧と第２出力電圧を比較して判定信号を出力する故障判定回路（４４）とを具備する半導体装置を用いて、故障検出用配線（６、４０）に電流を流すステップと、判定用配線（４２）に電流を流すステップと、故障判定回路（４４）が、故障検出用配線（４０）の出力端子（４１）から第１出力電圧を受けるステップと、故障判定回路（４４）が、判定用配線（４２）の出力端子（４３）から第２出力電圧を受けるステップと、故障判定回路（４４）が、第１出力電圧と第２出力電圧との大小を比較して判定信号（４６）を出力するステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電極パッドに対するボンディングずれが発生しても電極パッドの周辺の配線が断線しているかどうかを検査することができる半導体装置が提供される。
【００１７】
本発明によれば、半導体装置において、電極パッドに対するボンディングずれが発生しても電極パッドの周辺の配線が断線しているかどうかを検査することができる方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
添付図面を参照して、本発明による半導体装置及び半導体装置の検査方法を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図２に、電極パッドの周辺に故障検出用配線を配置した状態の図を示す。図２に示すように、電極パッド２の周辺を取り囲むように、一筆書きに故障検出用配線６を配置する。つまり、故障検出用配線６とは、入力端子４から出力端子８までを一本の配線を使い、電極パッド６の周辺を取り囲んだものである。ボンディングずれにより、故障検出用配線６のどこかが断線してしまえば、入力端子４に与える入力電圧と出力端子８から出される出力電圧に違いが出るので、断線していることを検査することができるのである。
【００２０】
図３に、本発明に係る第１の実施形態の半導体装置の構成を示す。図３に示す故障検出用配線１４は、図２に示した故障検出用配線６に相当する。入力用ドライバ回路１２は、入力端子２０に対し、高電圧ドライバ２２とノーマルドライバ２４が並列に接続されている。また、入力用ドライバ回路１２には切替回路２６があって、テスト信号線１８からの指示により、切替回路２６は高電圧ドライバ２２とノーマルドライバ２４の切替を行う。
【００２１】
故障判定回路１６は、判定回路３０を有している。判定回路３０は、故障検出用配線の入力端子にかけられる入力電圧を入力電圧線２８から受けるとともに、故障検出用配線１４の出力端子から出力電圧を受ける。判定回路３０は、その入力電圧と出力電圧とを比較し、判定信号３２を出力する。例えば入力電圧と出力電圧がほぼ等しければ、故障検出用配線１４に断線があるとは認められない。検出回路３０は、断線が起きていないことを示すＬｏｗ信号を出力する。また、入力電圧より出力電圧が高ければ、故障検出用配線１４のどこかに断線が起きていることが認められる。検出回路３０は、断線が起きていることを示すＨｉｇｈ信号を出力する。なお、入力用ドライバ回路１２と故障検出用配線１４と故障判定回路１６は、同一の半導体装置に形成される。
【００２２】
高電圧ドライバ２２とノーマルドライバ２４の切替について図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。図４Ａに示すように、電極パッド２に対してボンディングずれがおきても、故障検出用配線３４が一部断線３６を起こしている場合がある。このような状態は、いずれ断線する可能性があり、この半導体装置は不良品として除かれるほうが望ましい。そこで、テスト信号線１８からの指示により切替回路２６を高電圧ドライバ２２に切り替えて高電圧を故障検出用配線１４に与える。図４Ａに示すような故障検出用配線３４に高電圧がかけられると、一部断線３６の部分は抵抗値が高いため発熱し、図４Ｂのように断線３８を起こす。故障検出用配線１４の断線が検知されれば、電極パッド２の周辺の回路に断線が発生していることも推定できる。このような半導体装置を用いることで、ボンディングずれによる電極パッド２の周辺回路の断線を確実に検査することができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図５に、本発明に係る第２の実施形態の半導体装置の構成を示す。図５に示す半導体装置は、故障検出用配線４０と判定用配線４２を有している。故障検出用配線４０の出力端子４１が故障判定回路４４に接続され、判定用配線４２の出力端子４３が故障判定回路４４に接続されている。故障検出用配線４０と判定用配線４２には、同じ電流値が流される。判定用配線４２の抵抗値は、故障検出用配線４０の抵抗値の許容値として定められたものである。すなわち、判定用配線４２の抵抗値は、既知のものである。なお、故障検出用配線４０と判定用配線４２と故障判定回路４４は、同一の半導体装置に形成される。
【００２４】
例えば、故障検出用配線４０の抵抗値がＸΩであって、ＸΩは、判定用配線ＹΩを超えているとする。この場合、故障検出用配線４０の出力端子４１からの出力電圧は、判定用配線４２の出力端子４３からの出力電圧よりも高くなる。そこで、故障判定回路４４は、判定信号４６として、Ｈｉｇｈ信号を出力する。つまり、Ｈｉｇｈ信号は故障検出用配線４０のどこかが断線していることを示す。一方、ＸΩが、ＹΩを超えていないとする。この場合、故障検出用配線４０の出力端子４１からの出力電圧は、判定用配線４２の出力端子４３からの出力電圧よりも低くなる。そこで、故障判定回路４４は、判定信号４６として、Ｌｏｗ信号を出力する。つまり、Ｌｏｗ信号は故障検出用配線４０のどこかが断線していないことを示す。故障検出用配線４０の断線が検知されれば、電極パッド２の周辺の回路に断線が発生していることも推定できる。このような半導体装置を用いることで、ボンディングずれによる電極パッド２の周辺回路の断線を確実に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】図１Ａは、電極パッド対して適切な位置にボンディングが行われた状態の図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、電極パッドに対してずれた位置にボンディングが行われた状態の図を示す。
【図２】図２は、電極パッドの周辺に故障検出用配線を配置した状態の図を示す。
【図３】図３は、本発明に係る第１の実施形態の半導体装置の構成を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、故障検出用の配線が、完全には断線していない状態を説明する図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、故障検出用の配線が、完全に断線している状態を説明する図である。
【図５】図５は、本発明に係る第２の実施形態の半導体装置の構成を示す。
【符号の説明】
【００２６】
２    ：電極パッド
４    ：入力端子
６    ：故障検出用配線
８    ：出力端子
１０  ：適正位置のボンディング
１０‘：不適正位置のボンディング
１２  ：入力用ドライバ回路
１４  ：故障検出用配線
１６  ：故障判定回路
１８  ：テスト信号線
２０  ：入力端子
２２  ：高電圧ドライバ
２４  ：ノーマルドライバ
２６  ：切替回路
２８  ：入力電圧線
３０  ：判定回路
３２  ：判定信号
３４  ：故障検出用配線
３６  ：一部断線
３８  ：断線
４０  ：故障検出用配線
４１  ：出力端子
４２  ：判定用配線
４３  ：出力端子
４４  ：故障判定回路
４６  ：判定信号
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2008153471.tif 000004
【図２】
2008153471.tif 000005
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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