JP5861822B2 - 半導体装置およびその試験方法 - Google Patents
半導体装置およびその試験方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5861822B2 JP5861822B2 JP2011235795A JP2011235795A JP5861822B2 JP 5861822 B2 JP5861822 B2 JP 5861822B2 JP 2011235795 A JP2011235795 A JP 2011235795A JP 2011235795 A JP2011235795 A JP 2011235795A JP 5861822 B2 JP5861822 B2 JP 5861822B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding pad
- layer
- bonding
- semiconductor device
- disposed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4845—Details of ball bonds
- H01L2224/48451—Shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/49105—Connecting at different heights
- H01L2224/49107—Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49175—Parallel arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
図5は、パワーICのボンディングパッド部分の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。ここでは、多数ある中の2つのボンディングパッド11,12の箇所(図4のHの箇所)を例に挙げて説明する。
このボンディングパッド11,12部分の断面構造は、図5(b)に示すように、n半導体基板1上にnエピタキシャル層2が配置され、nエピタキシャル層2上に図4に示す集積回路34を形成するpウェル領域の延在部分3が配置され、このpウェル領域の延在部分3上にLOCOS膜からなる酸化膜4が配置される。前記のpウェル領域の延在部分3が無い場合はnエピタキシャル層2上にLOCOS膜からなる酸化膜4が配置される。
また、特許請求の範囲の請求項4に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明において、前記半導体層の表面層に配置され該半導体層と逆導電型の拡散層上に前記第1絶縁層が配置されるとよい。
<実施例1>
図1は、この発明の第1実施例の半導体装置の構成図であり、同図(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のX−X線で切断した要部断面図である。ここでは、半導体装置は例えばパワーICであり、多数ある中の2つのボンディングパッドの箇所を例に挙げて説明する。
このボンディングパッド11,12部分の断面構造は、図1(b)に示すように、n半導体基板1上にnエピタキシャル層2が配置され、nエピタキシャル層2上に図4に示す集積回路34を形成するpウェル領域の延在部分3が配置され、このpウェル領域の延在部分3上にLOCOS膜からなる酸化膜4が配置され、酸化膜4上にポリシリコン5で形成されたpnダイオード9が配置されている。
<実施例2>
図3は、この発明の第2実施例の半導体装置の試験方法を示す図であり、同図(a)は電流値で良品、不良品を判定する場合の図、同図(b)は電圧値で良品、不良品を判定する場合の図である。
しかしながら、ボンディングワイヤは細くてやわらかいため、電圧源21の電極と十分に接触させることが難しい。また、ボンディングワイヤのボンディングパット並びに外部導出端子(リードフレーム)への接合部分へ、不要な応力の印加を避けるためには、ボンディングワイヤが接続された外部導出端子(リードフレーム)への接続が望ましい。
パワーICにおいて、上記の試験のためのpn接合8は、動作状態においてボンディングパッドに印加される電圧が常に第1ボンディングパット11の電圧は第2ボンディングパッド12の電圧より高い状態となる部分に配置される。したがって、動作状態では、pnダイオード9は常に逆バイアス状態にある。そのため、第1、第2ボンディングパッド11,12は電気的に絶縁され、第1、第2ボンディングパッド11,12はそれぞれ所望の電位状態とすることができる。その結果、ダメージが進行しても、ダメージDの状態にならない限り、通常動作には影響を及ぼさない。また、エージング試験(動作試験)では、第1ボンディングパッド11の電圧は第2ボンディングパッド12の電圧より常に高い状態で動作させるため、不良品と判定されることはない。
2 nエピタキシャル層
3 pウェル領域
4 酸化膜
5 ポリシリコン
6 nカソード層
7 pアノード層
8 pn接合
9 pnダイオード
10 層間絶縁膜
11 第1ボンディングパッド
12 第2ボンディングパッド
13、14 ボンディングワイヤ
15 第1外部導出端子
16 第2外部導出端子
21 電圧源
22,42 電流計
23,28,43 電流
26 電流源
27 電圧計
30 半導体チップ
31 支持導体
32 ドレイン端子
33 封止樹脂
34 集積回路
35 出力段MOSFET
36 ゲート
37 ソース
38 ドレイン
39 ツェナーダイオード
41 電源
A〜G ダメージ
Claims (8)
- 半導体層上に配置される第1絶縁層と、該第1絶縁層上に配置されるポリシリコンで形成されたpnダイオードと、該pnダイオードのn層上に配置される第2絶縁層と、該第2絶縁層上で前記n層の直上に配置される第1ボンディングパッドと、前記pnダイオードのp層上に該p層と接して配置される第2ボンディングパッドと、前記第1、第2ボンディングパッドに超音波ボンディングで接続される導線とを有することを特徴とする半導体装置。
- 前記第1ボンディングパッドの電圧を前記第2ボンディングパッドの電圧より常に高い状態で動作させることを特徴とする請求項1のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記半導体層が半導体基板上に配置されるエピタキシャル層であることを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記半導体層の表面層に配置され該半導体層と逆導電型の拡散層上に前記第1絶縁層が配置されることを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第1絶縁層が酸化膜であり、前記第2絶縁層が層間絶縁膜であり、第1,第2ボンディングパッドの材質が、Al−SiまたはAl−Si−Cuであることを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置の試験方法において、前記第1ボンディングパッドと前記第2ボンディングパッド間に電圧源を配設し、前記第1ボンディングパッドと前記第2ボンディングパッド間に電圧を印加して、第2ボンディングパッドから前記pnダイオードのp層、前記pnダイオードのn層、前記第2絶縁層を経由して第1ボンディングパッドに電流を流し、その電流の大きさが所定値以上となったことでダメージを検出し前記半導体装置の良、不良を判定すること特徴とする半導体装置の試験方法。
- 前記請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置の試験方法において、前記第1ボンディングパッドと前記第2ボンディングパッド間に電流源を配設し、前記第2ボンディングパッドから前記第1ボンディングパッドに向かって電流を流し、第1ボンディングパッドと第2ボンディングパッド間に発生する電圧の大きさが所定値以下となったことでダメージを検出し半導体装置の良、不良を判定すること特徴とする半導体装置の試験方法。
- 前記第1ボンディングパッドと前記第2ボンディングパッドに、前記電圧源もしくは前記電流源を配設するにあたり、
前記第1ボンディングパッド,前記第2ボンディングパッドに前記導線にてそれぞれ接続された外部導出端子に前記電圧源もしくは前記電流源を配設することを特徴とする請求項6または7のいずれか一項に記載の半導体装置の試験方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011235795A JP5861822B2 (ja) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | 半導体装置およびその試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011235795A JP5861822B2 (ja) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | 半導体装置およびその試験方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013093500A JP2013093500A (ja) | 2013-05-16 |
JP5861822B2 true JP5861822B2 (ja) | 2016-02-16 |
Family
ID=48616398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011235795A Expired - Fee Related JP5861822B2 (ja) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | 半導体装置およびその試験方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5861822B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7099158B2 (ja) * | 2018-08-09 | 2022-07-12 | 富士電機株式会社 | 模擬素子及び抵抗素子の不良検査方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0737928A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-02-07 | Nec Yamagata Ltd | 半導体装置 |
JP3335043B2 (ja) * | 1995-03-27 | 2002-10-15 | 株式会社カイジョー | 半導体デバイスの状態判定方法及び状態判定装置 |
US6781150B2 (en) * | 2002-08-28 | 2004-08-24 | Lsi Logic Corporation | Test structure for detecting bonding-induced cracks |
JP2005251829A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその検査方法 |
JP4983174B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2012-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | ダイオード素子およびダイオード素子の検査方法 |
JP2008218818A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
2011
- 2011-10-27 JP JP2011235795A patent/JP5861822B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013093500A (ja) | 2013-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6404591B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、半導体装置の評価方法および半導体装置 | |
US8461670B2 (en) | Semiconductor component and method of manufacture | |
JP2006513585A (ja) | 検査可能な静電気放電保護回路 | |
JP6135294B2 (ja) | 半導体チップの試験装置および試験方法 | |
US10241151B2 (en) | Die crack detector and method therefor | |
Tran et al. | Fine pitch probing and wirebonding and reliability of aluminum capped copper bond pads | |
US11410892B2 (en) | Semiconductor device and method of inspecting semiconductor device | |
JP5861822B2 (ja) | 半導体装置およびその試験方法 | |
JP2010281625A (ja) | 半導体チップの検査方法 | |
Ng et al. | Copper wirebond package decapsulation technique using mixed acid chemistry | |
JP6894544B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP4179491B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法、ならびにその特性評価方法 | |
JP2008141111A (ja) | 半導体装置及び半導体装置のチップクラック検査方法 | |
JP4983174B2 (ja) | ダイオード素子およびダイオード素子の検査方法 | |
CN1745477A (zh) | 可测试静电放电保护电路 | |
JP5018625B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP7497629B2 (ja) | 半導体チップの試験装置および試験方法 | |
JP7313315B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び電力制御回路の製造方法 | |
JP2022082847A (ja) | 炭化珪素半導体装置、半導体パッケージおよび炭化珪素半導体装置の検査方法 | |
Bejo et al. | Failure Analysis Techniques for Detection of Copper Migration in Die Attach Film | |
JP2018164112A (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置の評価方法 | |
Hsiao et al. | Damage characterization study using piezoresistive stress sensors for wire bonding process | |
JP2022118411A (ja) | 半導体装置および検査方法 | |
JP2022044998A (ja) | 半導体装置および半導体装置の検査方法 | |
JP5604992B2 (ja) | 半導体ウェハ、および半導体装置、および当該半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140912 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20151005 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20151005 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5861822 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |