(57)【要約】【課題】パッド電極の面積を大きくすることなく、低荷重の接触でプローブ端子とパッド電極との間の接触抵抗を小さくして、半導体装置を安定して検査できるようにする。【解決手段】半導体装置は、半導体ウエハ２０の上に形成され、内部回路６に電気信号を印加するための複数のパッド電極１と、プローブ端子と各パッド電極との間の電気的な接続を取るためのダミーパッド電極２と、パッド電極１ごとに設けられた複数のスイッチ素子３と、各スイッチ素子３を介して、ダミーパッド電極２と各パッド電極１とを電気的に接続するダミー配線４とを有している。各パッド電極１は、ダミーパッド電極２と各パッド電極１とにプローブ端子により印加された電圧によって、パッド電極１の表面に形成された酸化膜が絶縁破壊されることにより、ダミーパッド電極２と各パッド電極１とが導通状態とされる。【選択図】図１
2008016707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に形成され、内部回路に電気信号を印加するための複数のパッド電極と、
プローブ端子と前記各パッド電極との間の電気的な接続を取るためのダミーパッド電極と、
前記パッド電極ごとに設けられた複数のスイッチ素子と、
前記各スイッチ素子を介して、前記ダミーパッド電極と前記各パッド電極とを電気的に接続するダミー配線とを備え、
前記各パッド電極は、前記ダミーパッド電極と前記各パッド電極との間に前記プローブ端子により印加された電圧によって、前記パッド電極の表面に形成された酸化膜が絶縁破壊されることにより、前記ダミーパッド電極と前記各パッド電極とが導通状態とされることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記各スイッチ素子はヒューズであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記各スイッチ素子はダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ダミーパッド電極及びダミー配線は、前記基板のスクライブレーンの上に形成されていることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板は、半導体ウエハからなることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
基板の上に形成され、内部回路に電気信号を印加するための複数のパッド電極と、プローブ端子と前記各パッド電極との間の電気的な接続を取るためのダミーパッド電極と、前記各パッド電極に設けられた複数のスイッチ素子と、前記各スイッチ素子を介して、前記ダミーパッド電極と前記各パッド電極とを電気的に接続するダミー配線とを備えた半導体装置の検査方法であって、
前記各パッド電極に前記プローブ端子をそれぞれ接触させると共に、前記ダミーパッド電極にダミープローブ端子を接触させる工程（ａ）と、
前記複数のスイッチ素子のうちの少なくとも１つを選択して導通状態とし、選択された前記スイッチ素子に接続されるパッド電極と前記ダミーパッド電極とを電気的に接続可能とする工程（ｂ）と、
選択された前記スイッチ素子に接続されるパッド電極と前記ダミーパッド電極との間に第１の電圧を印加して、前記パッド電極の表面に形成された酸化膜を絶縁破壊することにより、選択された前記スイッチ素子に接続されるパッド電極と前記ダミーパッド電極とを導通する工程（ｃ）と、
選択された前記スイッチ素子を切断する工程（ｄ）と、
選択された前記スイッチ素子に接続されるパッド電極を介して前記内部回路に電気信号を印加することにより、前記内部回路の検査を行なう工程（ｅ）とを備えていることを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項７】
前記スイッチ素子はヒューズであり、
前記工程（ｄ）において、前記工程（ｃ）よりも後で且つ前記工程（ｅ）よりも前に、選択された前記スイッチ素子に接続されるパッド電極と前記ダミーパッド電極との間に前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を印加することにより、選択された前記スイッチ素子を物理的に切断することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の検査方法。
【請求項８】
前記スイッチ素子はダイオードであり、
前記工程（ｄ）において、前記工程（ｃ）よりも後に、選択された前記スイッチ素子に接続されるパッド電極と前記ダミーパッド電極との間が順バイアス状態とならないようにすることにより、選択された前記スイッチ素子を電気的に切断することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の検査方法。
【請求項９】
前記工程（ｃ）よりも前に、選択された前記スイッチ素子に対して光を照射する工程（ｆ）と、
前記工程（ｃ）よりも後に、前記光の照射を停止する工程（ｇ）とをさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の検査方法。
【請求項１０】
前記工程（ｂ）において、前記複数のスイッチ素子のうちの１つを選択して接続状態とし、
前記工程（ｃ）においては、選択された１つの前記スイッチ素子に接続されるパッド電極と前記ダミーパッド電極との間に前記第１の電圧を印加して、前記パッド電極の表面に形成された酸化膜を絶縁破壊した後、前記工程（ｂ）と前記工程（ｃ）とを前記複数のパッド電極における酸化膜を絶縁破壊するまで繰り返すことを特徴とする請求項６から９のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の検査方法。
【請求項１１】
前記基板は、半導体ウエハであり、
前記ダミーパッド電極及びダミー配線は、前記半導体ウエハのスクライブレーンの上に形成することを特徴とする請求項６から１０のうちのいずれか１項に記載の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、半導体装置及びその検査方法に関し、特に、複数の半導体素子が形成されたウエハにおける各半導体素子の電気的特性をウエハ状態で検査するための半導体装置及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体処理工程の最終段階には、完成した半導体装置の電気特性をウエハ状態で検査する検査工程がある。この検査工程においては、半導体装置に設けられたパッド電極にプローブ端子を接触させ、プローブ端子を介して半導体素子に電気信号を印加する必要がある。
【０００３】
ところが、例えばアルミニウムからなるパッド電極の表面に酸化膜が非常に厚く形成されている場合には、プローブ端子とパッド電極との間の電気的な導通が不十分となることがしばしば発生する。さらには、近年、低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）材料等の剛性が低い材料がパッド電極の下地層として使用される場合が多く、プローブ端子をパッド電極に低荷重で接触する必要性が提唱されている。
【０００４】
これに対し、図７に示すように、半導体基板１０１の上に形成された１つのパッド電極１０２の上に１対のプローブ端子１０３を接触させ、この１対のプローブ端子１０３同士に所定の電圧を印加することにより、パッド電極１０２の表面に形成されている表面酸化膜を破って、パッド電極１０２と１対のプローブ端子１０３とを電気的に導通させる方法又は１対のパッド電極ごとにダミーパッド電極を設け、パッド電極とダミーパッド電極とのそれぞれにプローブ端子を接触させる方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００４−９３４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の半導体装置の検査方法は、２本のプローブ端子を互いに接触することなく１つのパッド電極内に確実に接触する必要があり、そのため、パッド電極の面積を必要以上に大きくする必要がある。また、プローブ端子の数も少なくとも２倍は必要となる。
【０００６】
一方、近年、チップの面積の縮小化の要望が強く、前記従来の構成は、チップ面積に占めるパッド電極の面積の割合が大きくなるため、チップ面積を十分に縮小することができないという問題がある。さらには、１パッド電極当たり２本のプローブ端子が必要となるため、通常の２倍の数のプローブ端子が必要となるという問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、前記従来の問題に鑑み、パッド電極の面積を大きくすることなく、低荷重の接触でプローブ端子とパッド電極との間の接触抵抗を小さくして、半導体装置を安定して検査できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明は、半導体装置を、ダミーパッド電極をダミー配線及びスイッチ素子により複数のパッド電極が共有する構成とする。
【０００９】
具体的に、本発明に係る半導体装置は、基板の上に形成され、内部回路に電気信号を印加するための複数のパッド電極と、プローブ端子と各パッド電極との間の電気的な接続を取るためのダミーパッド電極と、パッド電極ごとに設けられた複数のスイッチ素子と、各スイッチ素子を介して、ダミーパッド電極と各パッド電極とを電気的に接続するダミー配線とを備え、各パッド電極は、ダミーパッド電極と各パッド電極との間にプローブ端子により印加された電圧によって、パッド電極の表面に形成された酸化膜が絶縁破壊されることにより、ダミーパッド電極と各パッド電極とが導通状態とされることを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体装置によると、プローブ端子と各パッド電極との間の電気的な接続を取るためのダミーパッド電極と、パッド電極ごとに設けられた複数のスイッチ素子と、各スイッチ素子を介してダミーパッド電極と各パッド電極とを電気的に接続するダミー配線とを備えているため、ダミーパッド電極とダミー配線とを設けることにより、ダミーパッド電極を共有することができる。このダミーパッド電極の共有により、パッド電極の面積を必要以上に大きくしなくても済むので、プローブ端子とパッド電極との間の接触抵抗を低荷重の接触で小さくできるようになり、半導体装置を安定して検査できるようになる。
【００１１】
本発明の半導体装置において、各スイッチ素子はヒューズであることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の半導体装置において、各スイッチ素子はダイオードであることが好ましい。
【００１３】
本発明の半導体装置において、ダミーパッド電極及びダミー配線は、基板のスクライブレーンの上に形成されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の半導体装置において、基板は半導体ウエハからなることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る半導体装置の検査方法は、基板の上に形成され、内部回路に電気信号を印加するための複数のパッド電極と、プローブ端子と各パッド電極との間の電気的な接続を取るためのダミーパッド電極と、各パッド電極に設けられた複数のスイッチ素子と、各スイッチ素子を介して、ダミーパッド電極と各パッド電極とを電気的に接続するダミー配線とを備えた半導体装置の検査方法を対象とし、各パッド電極にプローブ端子をそれぞれ接触させると共に、ダミーパッド電極にダミープローブ端子を接触させる工程（ａ）と、複数のスイッチ素子のうちの少なくとも１つを選択して導通状態とし、選択されたスイッチ素子に接続されるパッド電極とダミーパッド電極とを電気的に接続可能とする工程（ｂ）と、選択されたスイッチ素子に接続されるパッド電極とダミーパッド電極との間に第１の電圧を印加して、パッド電極の表面に形成された酸化膜を絶縁破壊することにより、選択されたスイッチ素子に接続されるパッド電極とダミーパッド電極とを導通する工程（ｃ）と、選択されたスイッチ素子を切断する工程（ｄ）と、選択されたスイッチ素子に接続されるパッド電極を介して内部回路に電気信号を印加することにより、内部回路の検査を行なう工程（ｅ）とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体装置の検査方法によると、プローブ端子と各パッド電極との間の電気的な接続を取るためのダミーパッド電極と、パッド電極ごとに設けられた複数のスイッチ素子と、各スイッチ素子を介してダミーパッド電極と各パッド電極とを電気的に接続するダミー配線とを備えているため、ダミーパッド電極とダミー配線とを設けることにより、ダミーパッド電極を共有することができる。このダミーパッド電極の共有により、パッド電極の面積を必要以上に大きくしなくても済むので、プローブ端子とパッド電極との間の接触抵抗を低荷重の接触で小さくできるようになり、半導体装置を安定して検査できるようになる。
【００１７】
本発明の半導体装置の検査方法において、スイッチ素子はヒューズであり、工程（ｄ）において、工程（ｃ）よりも後で且つ工程（ｅ）よりも前に、選択されたスイッチ素子に接続されるパッド電極とダミーパッド電極との間に第１の電圧よりも高い第２の電圧を印加することにより、選択されたスイッチ素子を物理的に切断することが好ましい。
【００１８】
また、本発明の半導体装置の検査方法において、スイッチ素子はダイオードであり、工程（ｄ）において、工程（ｃ）よりも後に、選択されたスイッチ素子に接続されるパッド電極とダミーパッド電極との間が順バイアス状態とならないようにすることにより、選択されたスイッチ素子を電気的に切断することが好ましい。
【００１９】
本発明の半導体装置の検査方法は、工程（ｃ）よりも前に、選択されたスイッチ素子に対して光を照射する工程（ｆ）と、工程（ｃ）よりも後に、光の照射を停止する工程（ｇ）とをさらに備えていることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の半導体装置の検査方法は、工程（ｂ）において、複数のスイッチ素子のうちの１つを選択して接続状態とし、工程（ｃ）においては、選択された１つのスイッチ素子に接続されるパッド電極とダミーパッド電極との間に第１の電圧を印加して、パッド電極の表面に形成された酸化膜を絶縁破壊した後、工程（ｂ）と工程（ｃ）とを複数のパッド電極における酸化膜を絶縁破壊するまで繰り返すことが好ましい。
【００２１】
本発明の半導体装置の検査方法において、基板は半導体ウエハであり、ダミーパッド電極及びダミー配線は、半導体ウエハのスクライブレーンの上に形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る半導体装置及びその検査方法によると、パッド面積を必要以上に大きくすることなく、また、１パッド電極当たり複数のプローブ数を用いることなく、低荷重の接触でプローブ端子とパッド電極との間の接触抵抗を小さくすることができるため、安定した検査を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る半導体装置について図１を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施形態に係る半導体装置のパッド電極を含む部分を模式的に示している。図１に示すように、複数の半導体素子を含む内部回路６が形成された半導体ウエハ２０の主面上には、それぞれ配線５を通じて内部回路６と接続される複数のパッド電極１が設けられている。
【００２５】
各パッド電極１は、それぞれスイッチ素子としてのヒューズ３を介して共有されるダミー配線４により１つのダミーパッド電極２と接続されている。パッド電極１は、一般に表面酸化膜（自然酸化膜）が形成されやすいアルミニウムで形成されることが多く、ここでもアルミニウムを用いている。ヒューズ３は、例えば幅が０．５μｍで、長さが２０μｍのポリシリコンを用いている。なお、ヒューズ３は、ポリシリコンに限られず、銅又はアルミニウム等の金属を用いてもよい。ダミー配線４はパッド電極１と同様にアルミニウムを用いている。なお、ダミー配線４はヒューズ３と比べて十分に抵抗が小さければよく、その材料はアルミニウムに限られない。
【００２６】
以下、第１の実施形態に係る半導体装置の検査方法について図２及び図３を参照しながら説明する。
【００２７】
図２は図１に示す半導体装置にプローブカードを接触した状態を示す模式的な斜視図である。
【００２８】
まず、図２に示すように、複数のパッド電極１及び１つのダミーパッド電極２とそれぞれ対応する複数のプローブ端子８及び１つのダミープローブ端子９を有するプローブカード７を用意する。続いて、半導体ウエハ２０上の複数のパッド電極１のそれぞれに、プローブカード７のプローブ端子８を接触させると共に、ダミーパッド電極２に対してもプローブカード７のダミープローブ端子９を接触させる。このとき、プローブ端子８に掛かる荷重は、１本当たり約１ｇ以下とし、そのスクラブ量も最小限にする。これにより、パッド電極１の下地層として低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）材料等の剛性が低い材料が用いられていても、下地層を損傷させることがない。
【００２９】
なお、このときのプローブカード７は、半導体ウエハ２０上に形成された複数のパッド電極１と一括に接触する構成でもよく、また、複数のパッド電極１の一部とのみ接触する構成でもよい。
【００３０】
次に、複数のプローブ端子８のうちの１つを選択し、ダミープローブ端子９との間で外部電源により所定の電圧を印加する。具体的には、選択されたプローブ端子８を０Ｖとして、ダミープローブ端子９にプラス電圧、例えば０．１Ｖ〜１０Ｖの電圧を印加し、選択されない他のプローブ端子８は電気的にフローティング状態とする。このとき、選択されたプローブ端子８の電流値を外部テスタによりモニタする。
【００３１】
図３は本実施形態の半導体装置の検査方法に係るプローブ端子８とダミープローブ端子９との間に印加される電圧と電流との関係を示すグラフである。印加電圧が小さい段階では、パッド電極１の表面に酸化膜が形成されているため、ほとんど導通が生じない。従って、電圧を印加してしばらくの間はほとんど電流が流れない。しかしながら、印加電圧が図３に示すＡ点、例えば５Ｖに達した時点で一気に電流値が大きくなる。このとき、パッド電極１の表面の酸化膜が絶縁破壊してパッド電極１とプローブ端子８との間が導通状態になったことが分かる。
【００３２】
続いて、この状態からさらに高い電圧、例えば５Ｖ〜１０Ｖの電圧を印加する。すると徐々に電流が大きくなり、図３に示すＢ点、例えば１０Ｖに達した時点で一気に電流が小さくなる。このとき、導通状態にあるパッド電極１と接続されたヒューズ３が電流による熱により切断（溶断）されたことが分かる。
【００３３】
以上の工程をすべてのパッド電極１に対して順次実施する。これにより、すべてのパッド電極１と接触している複数のプローブ端子８が確実に導通する。
【００３４】
次に、この状態で、プローブ端子８を通じて外部テスタより内部回路６に電気信号を伝えて、内部回路６に対して所定の検査を行なう。
【００３５】
なお、第１の実施形態においては、ヒューズ３を電圧の印加により切断したが、電圧を印加する方法に限られず、レーザ光を用いて切断する等の他の方法を用いてヒューズ３を物理的に切断してもよい。
【００３６】
このように、第１の実施形態によると、通常の複数のパッド電極１に加えて形成されるヒューズ３及びダミー配線４は、その面積が各パッド電極１の面積に対して十分に小さく、また、ダミーパッド電極２は１個か又はパッド電極１の個数と比べて少ない個数で済むため、パッド電極１自体の面積を大きくするか又は通常の２倍の個数が必要であった従来の技術と比べて、半導体チップ自体の面積を小さくすることが可能であり、且つ安定した検査を行なうことが可能となる。
【００３７】
なお、第１の実施形態においては、複数のパッド電極１に対して１つずつ選択してその酸化膜を順次破壊したが、同時に２つ以上選択して酸化膜を破壊してもよい。
【００３８】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置について図４を参照しながら説明する。
【００３９】
図４は本発明の第２の実施形態に係る半導体装置のパッド電極を含む部分を模式的に示している。図４において、図１に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符合を付すことにより説明を省略する。
【００４０】
図４に示すように、第２の実施形態においては、ダミー配線４と各パッド電極１とを接続するスイッチ素子として、半導体ウエハ２０に形成されたＰＮ接合からなるダイオード１０を用いている。具体的には、ダイオード１０は、そのＮ型領域１０ａがパッド電極１と接続され、そのＰ型領域１０ｂがダミー配線４と接続されている。ここで、ダイオード１０のＮ型領域１０ａをパッド電極１と接続し、Ｐ型領域１０ｂをダミー配線４と接続しているのは、内部回路６を検査する際に、パッド電極１にプラス電圧を印加してもダイオード１０が逆バイアスとなって電流がほとんど流れないようにするためである。
【００４１】
各ダイオード１０のＰ型領域１０ｂは、半導体ウエハ２０に対して、例えばボロンイオンを加速エネルギーが２００ｋｅＶで、ドーズ量が１．０×１０１３ｃｍ−２の注入条件でイオン注入することにより形成できる。また、各ダイオード１０のＮ型領域１０ａは、リンイオンを加速エネルギーが４０ｋｅＶで、ドーズ量が１．０×１０１２ｃｍ−２の注入条件でイオン注入することにより形成できる。但し、本発明に係るダイオード１０は、上記のイオン種及び注入条件に限られない。
【００４２】
以下、第２の実施形態に係る半導体装置の検査方法について説明する。
【００４３】
まず、第１の実施形態と同様に、半導体ウエハ２０上の複数のパッド電極１のそれぞれに、プローブカード７のプローブ端子８を接触させると共に、ダミーパッド電極２に対してもプローブカード７のダミープローブ端子９を接触させる。
【００４４】
次に、複数のプローブ端子８のうちの１つを選択し、ダミープローブ端子９との間で外部電源により所定の電圧を印加する。具体的には、選択されたプローブ端子８を０Ｖとして、ダミープローブ端子９にプラス電圧、例えば０．１Ｖ〜５Ｖの電圧を印加する。選択されない他のプローブ端子８は電気的にフローティング状態とする。これにより、電圧が印加されたパッド電極１と接続されるダイオード１０には順バイアス方向の電圧が印加されるため、選択されたプローブ端子８とダミープローブ端子９との間に印加された電圧がほぼそのまま印加される。ここで、選択されたプローブ端子８の電流値を外部テスタによりモニタする。
【００４５】
第２の実施形態においても、第１の実施形態で示した図３と同様の印加電圧と電流との関係がある。すなわち、印加電圧が小さい段階ではパッド電極１の表面に酸化膜が形成されているため、Ａ点に到るまではほとんど導通していない。印加電圧がＡ点に達した時点で一気に電流値が大きくなる。このとき、パッド電極１の酸化膜が絶縁破壊してパッド電極１とプローブ端子８との間が導通状態となる。
【００４６】
但し、第２の実施形態においては、スイッチ素子にダイオード１０を用いているため、パッド電極１とプローブ端子８との間が導通状態になったＡ点で電圧の印加を停止する。これは、第１の実施形態とは異なり、ヒューズを溶断する工程が不要であることによる。
【００４７】
以上の工程をすべてのパッド電極１に対して順次実施する。これにより、すべてのパッド電極１と接触している複数のプローブ端子８が確実に導通する。
【００４８】
次に、この状態で、プローブ端子８を通じて外部テスタより内部回路６に電気信号を伝えて、内部回路６に対して所定の検査を行なう。
【００４９】
第２の実施形態によると、ダミーパッド電極２と各パッド電極１とを電気的に接続するスイッチ素子であるダイオード１０は、ダミーパッド電極２から各パッド電極１に向かう方向（順方向）にのみ電流を流し、各パッド電極１からダミー配線４に向かう方向（逆方向）には電流を流さないため、各パッド電極１の酸化膜を絶縁破壊した後も、ヒューズのように溶断する必要がない。従って、半導体装置に対する一連の検査を何回でも実施することが可能となる。
【００５０】
また、プローブ端子８とダミープローブ端子９との間に必要以上の電圧を印加する必要がないため、内部回路６に対する安全性もより向上する。
【００５１】
（第２の実施形態の一変形例）
以下、本発明の第２の実施形態の一変形例に係る半導体装置の検査方法について図５を参照しながら説明する。
【００５２】
図５は図４に示す半導体装置にプローブカードを接触した状態を示す模式的な斜視図である。図５において、図２及び図４に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符合を付すことにより説明を省略する。
【００５３】
本変形例においては、ダイオード１０Ａを構成するＮ型領域１０ｃ及びＰ型領域１０ｄは不純物濃度が比較的に低い半導体領域により形成されている。例えば、Ｐ型領域１０ｄは、半導体ウエハ２０に対して、例えばボロンイオンを加速エネルギーが２００ｋｅＶで、ドーズ量が１．０×１０１１ｃｍ−２の注入条件でイオンを注入し、Ｎ型領域１０ｃは、リンイオンを４０ｋｅＶで、ドーズ量が１．０×１０１０ｃｍ−２の注入条件でイオンを注入することにより形成される。但し、本変形例に係るダイオード１０Ａは、上記のイオン種及び注入条件に限られない。
【００５４】
本変形例に係るダイオード１０Ａは、そのＮ型領域１０ｃがパッド電極１と接続され、そのＰ型領域１０ｄがダミー配線４と接続され、その上、不純物濃度が低いため、電子のポテンシャル障壁が高い。このため、内部回路６を検査する際に、パッド電極１に対してプラス電圧を印加しても、ダイオード１０Ａには電流がより一層流れ難くなる。
【００５５】
以下、第２の実施形態の一変形例に係る半導体装置の検査方法について図５を参照しながら説明する。
【００５６】
まず、第１の実施形態と同様に、半導体ウエハ２０上の複数のパッド電極１のそれぞれに、プローブカード７のプローブ端子８を接触させると共に、ダミーパッド電極２に対してもプローブカード７のダミープローブ端子９を接触させる。
【００５７】
次に、出力が１００Ｗの光源１１により、可視光を半導体ウエハ２０の各ダイオード１０Ａに照射する。但し、この光源１１の出力は１００Ｗに限られない。また、可視光は半導体ウエハ２０の全体に照射してもよく、プローブ端子８と接触するパッド電極１の近傍のみを照射してもよい。
【００５８】
本変形例に係るダイオード１０Ａは、光照射を受けなければ、不純物濃度が小さいため順方向の電圧が印加されても導通性は低い。しかしながら、可視光が照射されたダイオード１０Ａはその内部で光励起が起こるため、導通性が大幅に向上する。
【００５９】
次に、複数のプローブ端子８のうちの１つを選択し、ダミープローブ端子９との間で外部電源により所定の電圧を印加する。具体的には、選択されたプローブ端子８を０Ｖとして、ダミープローブ端子９にプラス電圧、例えば０．１Ｖ〜５Ｖの電圧を印加する。選択されない他のプローブ端子８は電気的にフローティング状態とする。これにより、電圧が印加されたパッド電極１と接続されるダイオード１０Ａには順バイアス方向の電圧が印加されるため、選択されたプローブ端子８とダミープローブ端子９との間に印加された電圧がほぼそのまま印加される。ここで、選択されたプローブ端子８の電流値を外部テスタによりモニタする。
【００６０】
本変形例においても、第１の実施形態で示した図３と同様の印加電圧と電流との関係がある。すなわち、印加電圧が小さい段階ではパッド電極１の表面に酸化膜が形成されているため、Ａ点に到るまではほとんど導通していない。印加電圧がＡ点に達した時点で一気に電流値が大きくなる。このとき、パッド電極１の酸化膜が絶縁破壊してパッド電極１とプローブ端子８との間が導通状態となる。
【００６１】
但し、本変形例においては、スイッチ素子にダイオード１０Ａを用いているため、パッド電極１とプローブ端子８との間が導通状態になったＡ点で電圧の印加を停止する。これは、第１の実施形態とは異なり、ヒューズを溶断する工程が不要であることによる。
【００６２】
以上の工程をすべてのパッド電極１に対して順次実施する。これにより、すべてのパッド電極１と接触している複数のプローブ端子８が確実に導通する。その後、光源１１からの可視光の照射を停止する。
【００６３】
次に、この状態で、プローブ端子８を通じて外部テスタより内部回路６に電気信号を伝えて、内部回路６に対して所定の検査を行なう。
【００６４】
第２の実施形態の一変形例によると、ダミーパッド電極２と各パッド電極１とを電気的に接続するスイッチ素子であるダイオード１０Ａは、ダミーパッド電極２から各パッド電極１に対してのみの一方向にしか電流を流さないため、各パッド電極１の酸化幕を絶縁破壊した後も、ヒューズのように溶断する必要がない。従って、半導体装置に対する一連の検査を何回でも実施することが可能となる。
【００６５】
また、プローブ端子８とダミープローブ端子９との間に必要以上の電圧を印加する必要がないため、内部回路６に対する安全性もより向上する。
【００６６】
さらに、本変形例においては、内部回路６を各パッド電極１を介して検査する際に、ダイオード１０Ａに流れる電流がほぼ０となるため、検査の信頼性がより向上する。
【００６７】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置について図６を参照しながら説明する。
【００６８】
図６は本発明の第３の実施形態に係る半導体装置のパッド電極を含む部分を模式的に示している。図６において、図１に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符合を付すことにより説明を省略する。
【００６９】
図６に示すように、第３の実施形態においては、ダミーパッド電極２、該ダミーパッド電極２と電気的に接続されたダミー配線４及び該ダミー配線４と各パッド電極１とを接続する各ヒューズ３は、半導体ウエハ２０におけるスクライブレーン１２の上に形成されている。また、各ヒューズ３はスクライブレーン１２とチップ形成領域との境界部分に跨るように形成されている。
【００７０】
なお、第３の実施形態に係る半導体装置の検査方法は、第１の実施形態と同様である。
【００７１】
このように、第３の実施形態に係る半導体装置は、製品として不要となるダミーパッド電極２、ヒューズ３及びダミー配線４をいずれも、半導体ウエハ２０をチップ状に分割する際の分割領域であるスクライブレーン１２上に形成しているため、これらダミーパッド電極２、ヒューズ３及びダミー配線４がチップに搭載されなくなるため、チップの面積をさらに小さくすることができる。
【００７２】
また、ダイシング工程において、半導体ウエハ２０をチップ状に分割したときに、ポリシリコンからなるヒューズ３はその断面が露出するものの、金属からなるダミー配線４は露出しないため、金属が露出することによる腐食等の問題が発生することがない。
【００７３】
なお、第３の実施形態においては、ダミーパッド電極２、ヒューズ３及びダミー配線４をスクライブレーン１２の上に形成したが、これらダミーパッド電極２、ヒューズ３及びダミー配線４のうちのすくなくとも１つをスクライブレーン１２の上に形成してもよい。また、ヒューズ３に代えて、第２の実施形態に係るダイオード１０若しくはその変形例に係る１０Ａ又は他のスイッチ素子を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る半導体装置及びその検査方法は、パッド面積を必要以上に大きくすることなく、また、１パッド電極当たり複数のプローブ端子を用いることなく、低荷重の接触でプローブ端子とパッド電極との間の接触抵抗を小さくすることができ、特にｌｏｗ−ｋ材料を用いるような高性能な半導体素子が形成された半導体ウエハにおける各半導体素子の電気的特性をウエハ状態で検査するための半導体装置及びその検査方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置のパッド電極を含む部分を示す模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査方法を示す模式的な斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査方法であって、プローブ端子とダミープローブ端子との間に印加する電圧と電流との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置のパッド電極を含む部分を示す模式的な平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の一変形例に係る半導体装置の検査方法を示す模式的な斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置のパッド電極を含む部分を示す模式的な平面図である。
【図７】従来例に係る半導体装置の検査方法を示す模式的な部分断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１      パッド電極
２      ダミーパッド電極
３      ヒューズ（スイッチ素子）
４      ダミー配線
５      配線
６      内部回路
７      プローブカード
８      プローブ端子
９      ダミープローブ端子
１０    ダイオード（スイッチ素子）
１０Ａ  ダイオード（スイッチ素子）
１０ａ  Ｎ型領域
１０ｂ  Ｐ型領域
１０ｃ  Ｎ型領域
１０ｄ  Ｐ型領域
１１    光源
１２    スクライブレーン
２０    半導体ウエハ（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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