JP3246547B2 - Semiconductor device having defect detection function - Google Patents
Semiconductor device having defect detection functionInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に、組立工程及び組立後の熱ストレスに起因して
発生する応力又は欠陥の検出を行うことができる半導体
装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device capable of detecting a stress or a defect generated due to an assembling process and a thermal stress after assembling.
【0002】[0002]
【従来の技術】欠陥検出機能を有する従来の半導体装置
の一例として、特開昭63−76340号公報に開示さ
れている半導体装置を図4に示す。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a semiconductor device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-76340 as an example of a conventional semiconductor device having a defect detection function.
【0003】この半導体装置は、集積回路チップ20
と、集積回路チップ20の外縁に沿って形成された拡散
層配線又は多結晶シリコンからなる欠陥検出用導体配線
21と、欠陥検出用導体配線21に接続されている検出
用アルミパッド22、23と、からなっている。[0003] This semiconductor device has an integrated circuit chip 20.
A conductor layer 21 for defect detection formed of a diffusion layer wiring or polycrystalline silicon formed along the outer edge of the integrated circuit chip 20; and aluminum pads 22 and 23 for detection connected to the conductor wiring 21 for defect detection. , Consists of
【0004】集積回路チップ20の外周部に、除去され
るべきレベルのクラックや欠け等の欠陥24がある場合
には、その欠陥24が存在する位置にも欠陥検出用導体
配線21が配設されているため、欠陥検出用導体配線2
1のオープン/ショートにより、欠陥24の検出が可能
となっていた。If there is a defect 24 such as a crack or chip at a level to be removed on the outer peripheral portion of the integrated circuit chip 20, a defect detection conductor wiring 21 is also provided at the position where the defect 24 exists. The conductor wiring for defect detection 2
The open / short circuit 1 allows the defect 24 to be detected.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した半導体装置は、樹脂封止工程後や組立工程後の熱
ストレスによる応力に起因する欠陥の検出が不可能であ
る、という問題点を有していた。However, the semiconductor device shown in FIG. 4 has a problem that it is impossible to detect a defect caused by a stress due to a thermal stress after a resin sealing step or an assembling step. Had.
【0006】その理由は以下の通りである。図4に示し
た半導体装置においては、欠陥検出用導体配線21が脆
弱硬質材料である多結晶シリコンや拡散層からなってい
る。このため、クラックが発生すれば、欠陥検出用導体
配線21が断線するため、欠陥検出用導体配線21の断
線を欠陥として検出することが可能である。しかしなが
ら、応力に起因して欠陥検出用導体配線21がずれたと
しても、欠陥検出用導体配線21は断線にまでは至らな
いため、欠陥検出用導体配線21のずれを欠陥として検
出することができない。The reason is as follows. In the semiconductor device shown in FIG. 4, the conductor wiring 21 for defect detection is made of a fragile hard material such as polycrystalline silicon or a diffusion layer. For this reason, if a crack occurs, the defect detection conductor wiring 21 is disconnected, so that the disconnection of the defect detection conductor wiring 21 can be detected as a defect. However, even if the defect-detecting conductor wiring 21 is displaced due to the stress, the defect-detecting conductor wiring 21 does not reach the disconnection, so that the deviation of the defect-detecting conductor wiring 21 cannot be detected as a defect. .
【0007】このように、従来の半導体装置において
は、熱応力に起因する欠陥の存在を検出することは不可
能であった。As described above, in the conventional semiconductor device, it is impossible to detect the presence of a defect caused by thermal stress.
【0008】本発明は、従来の半導体装置が有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、樹脂封止工
程後や組立工程後の熱ストレスに起因して生じる、集積
回路チップにとっては除去すべき応力を検出すること可
能にする半導体装置を提供することをを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of a conventional semiconductor device, and has been developed for an integrated circuit chip caused by thermal stress after a resin sealing step or an assembling step. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of detecting a stress to be removed.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明のうち、請求項1は、半導体チップに発生し
た欠陥を検出する機能を有する半導体装置であって、多
層配線構造の最上層に形成された少なくとも一個の欠陥
検出用導体配線と、多層配線構造の最上層及びその直下
の層において、欠陥検出用導体配線からパターニング可
能な最小設計間隔をあけて配置された導体配線と、欠陥
検出用導体配線に接続されたパッドと、導体配線に接続
されたパッドと、を備え、導体配線は、多層配線構造の
最上層において、欠陥検出用導体配線の左右両側のうち
の少なくとも一方の側に形成され、かつ、多層配線構造
の最上層の直下の層において、欠陥検出用導体配線のほ
ぼ下方に形成されており、多層配線構造の最上層の直下
の層に形成されている導体配線の幅は、多層配線構造の
最上層に形成されている導体配線の幅と欠陥検出用導体
配線の幅との総和以上である半導体装置を提供する。ま
た、請求項2は、半導体チップに発生した欠陥を検出す
る機能を有する半導体装置であって、多層配線構造の最
上層に形成された少なくとも一個の欠陥検出用導体配線
と、多層配線構造の最上層及びその直下の層において、
欠陥検出用導体配線からパターニング可能な最小設計間
隔をあけて配置された導体配線と、欠陥検出用導体配線
に接続されたパッドと、導体配線に接続されたパッド
と、を備え、導体配線は、多層配線構造の最上層におい
て、欠陥検出用導体配線の左右両側のうちの少なくとも
一方の側に形成され、かつ、多層配線構造の最上層の直
下の層において、欠陥検出用導体配線のほぼ下方に形成
されており、多層配線構造の最上層の直下の層に形成さ
れている導体配線の幅は、多層配線構造の最上層に形成
されている導体配線と欠陥検出用導体配線のうち両側に
配置されているものの間の全長以上である半導体装置を
提供する。To achieve the above object, according to the present invention, there is provided a semiconductor device having a function of detecting a defect generated in a semiconductor chip, comprising: At least one defect-detecting conductor wiring formed on the uppermost layer of the multi-layer wiring structure and a layer immediately below the conductor wiring disposed at a minimum design interval that can be patterned from the defect-detecting conductor wiring ; A pad connected to the conductor wiring for detection; and a pad connected to the conductor wiring, wherein the conductor wiring is at least one of the left and right sides of the conductor wiring for defect detection in the uppermost layer of the multilayer wiring structure. And in a layer directly below the uppermost layer of the multilayer wiring structure, substantially below the conductor wiring for defect detection, and formed in a layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure. The width of the conductor wire, to provide a semiconductor device is more than the sum of the width of the defect detection conductor lines of the conductor wiring formed on the uppermost layer of the multilayer wiring structure. A second aspect of the present invention is a semiconductor device having a function of detecting a defect that has occurred in a semiconductor chip, wherein the semiconductor device has at least one conductor line for defect detection formed on the uppermost layer of the multilayer wiring structure, In the upper layer and the layer immediately below,
A conductor wiring arranged at a minimum design interval that can be patterned from the defect detection conductor wiring, a pad connected to the defect detection conductor wiring, and a pad connected to the conductor wiring, the conductor wiring comprising: In the uppermost layer of the multilayer wiring structure, formed on at least one of the left and right sides of the defect detection conductor wiring, and in a layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure, substantially below the defect detection conductor wiring. The width of the conductor wiring formed in the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure is arranged on both sides of the conductor wiring formed in the uppermost layer of the multilayer wiring structure and the conductor wiring for defect detection. A semiconductor device that is longer than the entire length of the semiconductor device.
【0010】欠陥検出用導体配線と導体配線とはパター
ニング可能な最小設計間隔をあけて配置されている。こ
のため、樹脂封止工程後や組立工程後の熱ストレスに起
因して生じた応力によって、半導体装置が変形を起こし
たような場合には、それと同時に、欠陥検出用導体配線
が歪み、あるいは、ずれるため、欠陥検出用導体配線が
隣接する導体配線に接触する。欠陥検出用導体配線と導
体配線との間の接触は各々に接続して形成されているパ
ッドを介して容易に検出することが可能である。このよ
うに、本半導体装置によれば、熱ストレスに起因して生
じた応力によって半導体装置に欠陥が生じていることを
極めて容易に発見することができる。請求項3に記載さ
れているように、欠陥検出用導体配線と導体配線は平行
に配置されていることが好ましい。[0010] The conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are arranged with a minimum design space capable of patterning. Therefore, when the semiconductor device is deformed by the stress caused by the thermal stress after the resin sealing step or the assembling step, at the same time, the defect detection conductor wiring is distorted or Due to the displacement, the conductor wiring for defect detection comes into contact with the adjacent conductor wiring. The contact between the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring can be easily detected via the pads formed to be connected to each other. As described above, according to the present semiconductor device, it is very easy to find out that a defect has occurred in the semiconductor device due to the stress caused by the thermal stress. As described in claim 3, the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are preferably arranged in parallel.
【0011】欠陥検出用導体配線と導体配線とは、相互
に接触しない限りは、任意の間隔をおいて配置すること
ができ、この場合の間隔は必ずしも一定である必要はな
い。しかしながら、相互の間隔を一定にして配置した方
が、すなわち、欠陥検出用導体配線と導体配線とを平行
に配置した方が、欠陥検出用導体配線が半導体装置の変
形によって受ける影響を一定にすることができるので好
ましい。The conductor wiring for defect detection and the conductor wiring can be arranged at an arbitrary interval as long as they do not contact each other, and the interval in this case does not necessarily have to be constant. However, when the distance between the conductors is fixed, that is, when the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are arranged in parallel, the influence of the deformation of the semiconductor device on the conductor wiring for defect detection becomes constant. It is preferable because it can be used.
【0012】導体配線は、多層配線構造の最上層におい
て、欠陥検出用導体配線の左右両側のうちの少なくとも
一方の側に形成され、かつ、多層配線構造の最上層の直
下の層において、欠陥検出用導体配線のほぼ下方に形成
される。The conductor wiring is formed on at least one of the left and right sides of the defect-detecting conductor wiring in the uppermost layer of the multilayer wiring structure, and in the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure, the defect detection is performed. It is formed substantially below the conductor wiring for use.
【0013】欠陥検出用導体配線に対する導体配線の配
置の仕方は任意であるが、導体配線を欠陥検出用導体配
線の左右両側と下側に配置することが最も好ましい。こ
のように配置すれば、欠陥検出用導体配線を導体配線が
三方から囲む形になるので、欠陥検出用導体配線がどの
方向に変形しても、何れかの導体配線と接触することに
なり、応力検出の精度を高めることができる。The arrangement of the conductor wiring with respect to the conductor wiring for defect detection is arbitrary, but it is most preferable to arrange the conductor wiring on both the left and right sides and below the conductor wiring for defect detection. With this arrangement, the conductor wiring for defect detection surrounds the conductor wiring from three sides, so that even if the conductor wiring for defect detection is deformed in any direction, it will come into contact with any conductor wiring, The accuracy of stress detection can be improved.
【0014】なお、導体配線は欠陥検出用導体配線の左
右両側に配置することは必ずしも必要ではなく、左側又
は右側の何れか一方だけに配置してもよい。It is not always necessary to dispose the conductor wiring on both the left and right sides of the defect detection conductor wiring, and the conductor wiring may be disposed only on one of the left and right sides.
【0015】多層配線構造の最上層の直下の層に形成さ
れている導体配線の幅は、多層配線構造の最上層に形成
されている導体配線の幅と欠陥検出用導体配線の幅との
総和以上に設定される。あるいは、多層配線構造の最上
層の直下の層に形成されている導体配線の幅は、多層配
線構造の最上層に形成されている導体配線と欠陥検出用
導体配線のうち両側に配置されているものの間の全長以
上に設定される。The width of the conductor wiring formed on the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure is the sum of the width of the conductor wiring formed on the uppermost layer of the multilayer wiring structure and the width of the conductor wiring for defect detection. This is set as above. Alternatively, the width of the conductor wiring formed in the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure is arranged on both sides of the conductor wiring formed in the uppermost layer of the multilayer wiring structure and the conductor wiring for defect detection. It is set to be longer than the total length between things.
【0016】[0016]
【0017】以上のように、多層配線構造の最上層の直
下の層に形成されている導体配線の幅を設定することに
より、欠陥検出用導体配線が下方に変形したときに、多
層配線構造の最上層の直下の層に形成されている導体配
線と欠陥検出用導体配線とを確実に接触させ、応力の発
生を検出することができる。As described above, by setting the width of the conductor wiring formed in the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure, when the defect-detecting conductor wiring is deformed downward, the structure of the multilayer wiring structure is reduced. The conductor wiring formed in the layer immediately below the uppermost layer and the conductor wiring for defect detection can be reliably brought into contact with each other, and the occurrence of stress can be detected.
【0018】請求項4に記載されているように、多層配
線構造の最上層に形成されている導体配線と多層配線構
造の最上層の直下の層に形成されている導体配線とはス
ルーホールを介して導通されていることが好ましい。According to a fourth aspect of the present invention, the conductor wiring formed on the uppermost layer of the multilayer wiring structure and the conductor wiring formed on the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure have through holes. It is preferable that the electric current is conducted through the electric field.
【0019】請求項5に記載されているように、例え
ば、欠陥検出用導体配線及び導体配線は半導体装置の外
縁に沿って形成することができる。As described in claim 5, for example, the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring can be formed along the outer edge of the semiconductor device.
【0020】欠陥検出用導体配線及び導体配線をこのよ
うに配置することによって、半導体装置の外縁付近にお
ける応力の発生を検出することができる。By arranging the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring in this manner, it is possible to detect the occurrence of stress near the outer edge of the semiconductor device.
【0021】また、請求項6に記載されているように、
欠陥検出用導体配線及び導体配線は半導体装置の中央か
ら半導体装置の外縁に向かって延びる形状をなすように
形成することもできる。Also, as described in claim 6,
The defect-detecting conductor wiring and the conductor wiring may be formed to have a shape extending from the center of the semiconductor device toward the outer edge of the semiconductor device.
【0022】例えば、請求項7に記載されているよう
に、欠陥検出用導体配線及び導体配線は半導体装置の中
央から半導体装置の外縁に向かって四方に延びるように
形成することができる。For example, as described in claim 7, the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring can be formed to extend in four directions from the center of the semiconductor device toward the outer edge of the semiconductor device.
【0023】欠陥検出用導体配線及び導体配線を請求項
6又は請求項7のように配置することによって、半導体
装置の中央部における応力の発生を検出することができ
る。By arranging the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring as in claim 6 or 7, it is possible to detect the occurrence of stress at the center of the semiconductor device.
【0024】[0024]
【0025】請求項8に記載されているように、欠陥検
出用導体配線及び導体配線は金属からなるものであるこ
とが好ましい。特に、請求項9に記載されているよう
に、合金、銅、アルミニウム又は金が好ましい。As described in claim 8, the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are preferably made of metal. In particular, as described in claim 9, an alloy, copper, aluminum or gold is preferable.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】図1及び図2は本発明に係る半導
体装置の第一の実施形態の断面図及び平面図である。1 and 2 are a sectional view and a plan view, respectively, of a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention.
【0027】図1に示すように、本実施形態に係る半導
体チップ1は、シリコン基板2と、シリコン基板2上に
形成された層間絶縁膜としての複数のシリコン酸化膜3
a、3b、3c、3dと、最上層のシリコン酸化膜3の
表面上に形成されたパッシベーション膜としてのポリイ
ミド膜4と、半導体装置1の表面を覆う封止用樹脂5
と、を備えている。As shown in FIG. 1, a semiconductor chip 1 according to the present embodiment includes a silicon substrate 2 and a plurality of silicon oxide films 3 as interlayer insulating films formed on the silicon substrate 2.
a, 3b, 3c, 3d, a polyimide film 4 as a passivation film formed on the surface of the uppermost silicon oxide film 3, and a sealing resin 5 covering the surface of the semiconductor device 1.
And
【0028】図2に示すように、半導体チップ1の内部
の領域はIC領域6を形成しており、IC領域6と半導
体チップ1の切り出し面7との間に半導体装置領域8
(図1参照)が形成されている。As shown in FIG. 2, the region inside the semiconductor chip 1 forms an IC region 6, and a semiconductor device region 8 is formed between the IC region 6 and a cut surface 7 of the semiconductor chip 1.
(See FIG. 1).
【0029】図1に示すように、半導体装置領域8にお
いては、最上層のシリコン酸化膜3aには、欠陥検出用
導体配線としての応力検出用アルミ配線9と、導体配線
としての第一アルミ配線10と、導体配線としての第二
アルミ配線11とが形成されている。さらに、最上層の
シリコン酸化膜3aの直下のシリコン酸化膜3bには、
導体配線としての第三アルミ配線12が形成されてい
る。これらの応力検出用アルミ配線9、第一アルミ配線
10、第二アルミ配線11及び第三アルミ配線12は相
互に平行に配置されている。As shown in FIG. 1, in the semiconductor device region 8, the uppermost silicon oxide film 3a has a stress detection aluminum wiring 9 as a defect detection conductor wiring and a first aluminum wiring as a conductor wiring. 10 and a second aluminum wiring 11 as a conductor wiring are formed. Further, the silicon oxide film 3b immediately below the uppermost silicon oxide film 3a includes:
A third aluminum wiring 12 is formed as a conductive wiring. The aluminum wiring for stress detection 9, the first aluminum wiring 10, the second aluminum wiring 11, and the third aluminum wiring 12 are arranged in parallel with each other.
【0030】応力検出用アルミ配線9とその左右両側の
第一アルミ配線10及び第二アルミ配線11とは、パタ
ーンニング可能な最小設計寸法の間隔をあけて配置され
ている。第三アルミ配線12は、第一アルミ配線10の
外周と第二アルミ配線11の外周との間の距離Sよりも
大きい幅Lを有している(L>S)。The aluminum wiring 9 for stress detection and the first aluminum wiring 10 and the second aluminum wiring 11 on both the left and right sides thereof are arranged with an interval of the minimum design dimension that can be patterned. The third aluminum wiring 12 has a width L larger than the distance S between the outer circumference of the first aluminum wiring 10 and the outer circumference of the second aluminum wiring 11 (L> S).
【0031】なお、本実施形態においては、第三アルミ
配線12の幅Lは距離Sよりも大きくなるように設定し
たが、等しくなるように設定してもよい(L=S)。Although the width L of the third aluminum wiring 12 is set to be larger than the distance S in the present embodiment, it may be set to be equal (L = S).
【0032】図2に示すように、応力検出用アルミ配線
9及び第一乃至第三アルミ配線10、11、12は半導
体チップ1の外縁に沿って矩形状に配置されており、応
力検出用アルミ配線9はその一端において半導体チップ
1の内側に向かって屈曲し、応力検出用パッド13と接
続されている。同様に、第三アルミ配線10も、応力検
出用アルミ配線9の屈曲点の付近において屈曲し、応力
検出用パッド14に接続されている。二つの応力検出用
パッド13、14は、図2に示すように、近接して配置
されている。As shown in FIG. 2, the aluminum wiring 9 for stress detection and the first to third aluminum wirings 10, 11, 12 are arranged in a rectangular shape along the outer edge of the semiconductor chip 1, and The wiring 9 is bent at one end toward the inside of the semiconductor chip 1 and is connected to the stress detection pad 13. Similarly, the third aluminum wiring 10 is bent near the bending point of the aluminum wiring 9 for stress detection, and is connected to the pad 14 for stress detection. The two stress detection pads 13 and 14 are arranged close to each other as shown in FIG.
【0033】図1及び図2には明確には示されていない
が、第一アルミ配線10、第二アルミ配線11及び第三
アルミ配線12はスルーホール15(図2参照)を介し
て相互に接続されている。従って、第一アルミ配線1
0、第二アルミ配線11及び第三アルミ配線12も応力
検出用アルミ配線9を介して応力検出用パッド14に接
続されていることになる。Although not clearly shown in FIGS. 1 and 2, the first aluminum wiring 10, the second aluminum wiring 11, and the third aluminum wiring 12 are mutually connected through a through hole 15 (see FIG. 2). It is connected. Therefore, the first aluminum wiring 1
0, the second aluminum wiring 11 and the third aluminum wiring 12 are also connected to the stress detection pad 14 via the stress detection aluminum wiring 9.
【0034】以上のような構成を有する本実施形態に係
る半導体装置の作用及び機能を以下に説明する。The operation and function of the semiconductor device according to the present embodiment having the above configuration will be described below.
【0035】樹脂封止後の状態を考えると、封止樹脂5
とポリイミド膜4とは材質の違いのため熱膨張率が異な
る。同様に、ポリイミド膜4とシリコン酸化膜3aとも
材質の違いのため熱膨張率が異なる。このため、熱スト
レスが加わると、それらの界面に熱応力が発生する。Considering the state after resin sealing, the sealing resin 5
And the polyimide film 4 have different coefficients of thermal expansion due to the difference in material. Similarly, the polyimide film 4 and the silicon oxide film 3a have different coefficients of thermal expansion due to the difference in material. For this reason, when thermal stress is applied, thermal stress is generated at the interface between them.
【0036】この熱応力が大きいと、ポリイミド膜4や
シリコン酸化膜3aにクラックが発生し、その結果、応
力検出用アルミ配線9が左右又は下方の何れかに移動
し、第一乃至第三アルミ配線10、11、12の何れか
と短絡する。このように、応力検出用アルミ配線9が第
一乃至第三アルミ配線10、11、12の何れかと短絡
すれば、二つの応力検出用パッド13、14の電気的特
性が変化するので、応力検出用パッド13、14の電気
的特性を常時モニターしておくことにより、応力検出用
アルミ配線9と第一乃至第三アルミ配線10、11、1
2との間の短絡を検出することができる。If the thermal stress is large, cracks occur in the polyimide film 4 and the silicon oxide film 3a, and as a result, the stress detecting aluminum wiring 9 moves to the left or right or downward, and the first to third aluminum Short-circuit with any of the wirings 10, 11, and 12. As described above, when the stress detection aluminum wiring 9 is short-circuited to any one of the first to third aluminum wirings 10, 11, and 12, the electrical characteristics of the two stress detection pads 13 and 14 change. By monitoring the electrical characteristics of the pads 13 and 14 at all times, the aluminum wiring 9 for stress detection and the first to third aluminum wirings 10, 11, 1
2 can be detected.
【0037】さらに、応力検出用パッド13、14の電
気的特性の変化の度合いに応じて、発生した熱応力の大
きさが半導体チップ1にとって不具合なレベルであるか
否かの判断を行うことができる。Further, it is possible to determine whether or not the magnitude of the generated thermal stress is at a level that is inconvenient for the semiconductor chip 1 according to the degree of change in the electrical characteristics of the stress detection pads 13 and 14. it can.
【0038】以上のように、本実施形態によれば、樹脂
封止工程後や組立工程後の熱ストレスに起因して生じ
る、半導体チップにとっては除去すべき応力を容易に検
出することができる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to easily detect the stress to be removed from the semiconductor chip, which is caused by the thermal stress after the resin sealing step or the assembling step.
【0039】また、応力の検出は層間絶縁膜の最上層及
び上から2層目だけを用いて行われるので、通常の素子
動作領域のレイアウト上の制約にはならない。Further, since the stress is detected using only the uppermost layer of the interlayer insulating film and the second layer from the top, there is no restriction on the layout of the normal element operation region.
【0040】図1に示すように、応力検出用アルミ配線
9は第一乃至第三アルミ配線10、11、12とは絶縁
されているため、本実施形態に係る半導体チップ1を応
力検出用アルミ配線9と第一乃至第三アルミ配線10、
11、12を極板とするコンデンサーと考えることがで
きる。 樹脂封止工程後や組立工程後においては、前述
したように、各層の界面の応力は熱ストレスによって変
動し、応力検出用アルミ配線9の移動量は応力の大きさ
に応じて変動するので、このコンデンサーの容量は応力
の大きさによって変動する。従って、コンデンサーの容
量の変動を検出することにより、応力の変動を知ること
ができる。As shown in FIG. 1, the aluminum wiring 9 for stress detection is insulated from the first to third aluminum wirings 10, 11, and 12, so that the semiconductor chip 1 according to this embodiment is Wiring 9 and first to third aluminum wiring 10,
It can be considered that capacitors 11 and 12 are used as electrode plates. After the resin sealing step and after the assembling step, as described above, the stress at the interface of each layer fluctuates due to the thermal stress, and the amount of movement of the stress detection aluminum wiring 9 fluctuates according to the magnitude of the stress. The capacity of this capacitor varies depending on the magnitude of the stress. Therefore, by detecting the change in the capacitance of the capacitor, the change in the stress can be known.
【0041】特に、容量が0となるときは、応力によっ
て応力検出用アルミ配線9と第一乃至第三アルミ配線1
0、11、12とが短絡している場合であるので、応力
の大きさが半導体チップ1にとって不具合になるか否か
の判断を行うこともできる。In particular, when the capacitance becomes 0, the stress detecting aluminum wiring 9 and the first to third aluminum wiring 1
Since 0, 11, and 12 are short-circuited, it can be determined whether or not the magnitude of the stress becomes a problem for the semiconductor chip 1.
【0042】本発明に係る半導体装置の第二の実施形態
を図3に示す。FIG. 3 shows a second embodiment of the semiconductor device according to the present invention.
【0043】本実施形態においては、応力検出用アルミ
配線9と第一乃至第三アルミ配線10、11、12と
は、半導体チップ1の中央から外縁に向かって十字状に
四方に延びるように形成されている。In this embodiment, the aluminum wiring 9 for stress detection and the first to third aluminum wirings 10, 11, 12 are formed so as to extend in a cross shape from the center of the semiconductor chip 1 to the outer edge in all directions. Have been.
【0044】応力検出用アルミ配線9と第一乃至第三ア
ルミ配線10、11、12をこのように形成することに
より、樹脂封止時に発生する半導体チップ1の中央部の
応力を検出することができる。応力の検出方法は上述の
第一の実施形態の場合と同様である。By forming the aluminum wiring 9 for stress detection and the first to third aluminum wirings 10, 11, and 12 in this manner, it is possible to detect the stress generated at the center of the semiconductor chip 1 during resin sealing. it can. The method for detecting the stress is the same as that in the first embodiment.
【0045】なお、本実施形態においては、応力検出用
アルミ配線9と第一乃至第三アルミ配線10、11、1
2を十字状に形成したが、形状はそれには限定されな
い。どのような形状であっても、応力検出用アルミ配線
9と第一乃至第三アルミ配線10、11、12が半導体
チップ1の中央部を通るように形成されていれば、樹脂
封止時に発生する半導体チップ1の中央部の応力を検出
することが可能である。In the present embodiment, the aluminum wiring 9 for stress detection and the first to third aluminum wirings 10, 11, and 1 are used.
Although 2 was formed in a cross shape, the shape is not limited thereto. Regardless of the shape, if the stress detection aluminum wiring 9 and the first to third aluminum wirings 10, 11, and 12 are formed so as to pass through the central portion of the semiconductor chip 1, a resin sealing occurs. It is possible to detect the stress at the center of the semiconductor chip 1.
【0046】また、上記の第一及び第二の実施形態にお
いては、欠陥検出用導体配線及び導体配線は全てアルミ
ニウムで形成したが、欠陥検出用導体配線及び導体配線
の材質はアルミニウムには限定されない。アルミニウム
以外の他の金属を用いることも可能である。その際、特
に、銅又は金が好ましい。あるいは、種々の金属の合金
を用いることも可能である。Further, in the first and second embodiments, the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are all formed of aluminum, but the material of the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring is not limited to aluminum. . Other metals than aluminum can be used. In that case, copper or gold is particularly preferable. Alternatively, it is also possible to use alloys of various metals.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明に係る半導体装置によれば、樹脂
封止工程後や組立工程後の熱ストレスによる応力の大き
さが半導体チップにとって不具合になるか否かの判断を
容易に行うことができる。According to the semiconductor device of the present invention, it is possible to easily determine whether or not the magnitude of the stress due to the thermal stress after the resin sealing step or the assembling step becomes a defect for the semiconductor chip. it can.
【0048】その理由は、本半導体装置の欠陥検出用導
体配線が、半導体装置の最上層近傍にあるため、樹脂封
止工程後や組立工程後の熱ストレスによる応力の影響を
受け易いためである。The reason is that the conductor wiring for defect detection of the present semiconductor device is in the vicinity of the uppermost layer of the semiconductor device, so that it is easily affected by the stress due to the thermal stress after the resin sealing step or the assembling step. .
【0049】また、欠陥検出用導体配線と導体配線はそ
れぞれパッドに接続されているので、これらのパッドを
介して、欠陥検出用導体配線と導体配線との電気的特性
を容易に検出することができる。Also, since the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are connected to the respective pads, it is possible to easily detect the electrical characteristics of the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring via these pads. it can.
【図1】本発明の第一の実施形態に係る半導体装置の断
面図である。FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示した半導体装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG.
【図3】本発明の第二の実施形態に係る半導体装置の平
面図である。FIG. 3 is a plan view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】従来の半導体装置の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a conventional semiconductor device.
1 半導体チップ 2 シリコン基板 3a、3b、3c、3d シリコン酸化膜 4 ポリイミド膜 5 樹脂 6 IC領域 7 切り出し面 8 半導体装置領域 9 応力検出用アルミ配線 10 第一アルミ配線 11 第二アルミ配線 12 第三アルミ配線 13 応力検出用パッド 14 応力検出用パッド 15 スルーホール 20 集積回路チップ 21 欠陥検出用導体配線 22、23 検出用アルミパッド 24 欠陥 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor chip 2 Silicon substrate 3a, 3b, 3c, 3d Silicon oxide film 4 Polyimide film 5 Resin 6 IC area 7 Cut-out surface 8 Semiconductor device area 9 Aluminum wiring for stress detection 10 First aluminum wiring 11 Second aluminum wiring 12 Third Aluminum wiring 13 Pad for stress detection 14 Pad for stress detection 15 Through hole 20 Integrated circuit chip 21 Conductor wiring for defect detection 22, 23 Detection aluminum pad 24 Defect
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−235578(JP,A) 特開 昭61−67942(JP,A) 特開 平11−211586(JP,A) 特開 平10−90349(JP,A) 実開 平3−1439(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 H01L 21/822 H01L 27/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-7-235578 (JP, A) JP-A-61-67942 (JP, A) JP-A-11-211586 (JP, A) JP-A-10-107 90349 (JP, A) Japanese Utility Model 3-1439 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/66 H01L 21/822 H01L 27/04
Claims (9)
機能を有する半導体装置であって、 多層配線構造の最上層に形成された少なくとも一個の欠
陥検出用導体配線と、 前記多層配線構造の最上層及びその直下の層において、
前記欠陥検出用導体配線からパターニング可能な最小設
計間隔をあけて配置された導体配線と、 前記欠陥検出用導体配線に接続されたパッドと、 前記導体配線に接続されたパッドと、 を備え、 前記導体配線は、前記多層配線構造の最上層において、
前記欠陥検出用導体配線の左右両側のうちの少なくとも
一方の側に形成され、かつ、前記多層配線構造の最上層
の直下の層において、前記欠陥検出用導体配線のほぼ下
方に形成されており、 前記多層配線構造の最上層の直下の層に形成されている
導体配線の幅は、前記多層配線構造の最上層に形成され
ている導体配線の幅と前記欠陥検出用導体配線の幅との
総和以上である半導体装置。1. A semiconductor device having a function of detecting a defect generated in a semiconductor chip, comprising: at least one conductor wire for defect detection formed on an uppermost layer of a multilayer wiring structure; and an uppermost layer of the multilayer wiring structure. And the layer immediately below it,
A conductor wiring arranged at a minimum design interval that can be patterned from the conductor wiring for defect detection, a pad connected to the conductor wiring for defect detection, and a pad connected to the conductor wiring. The conductor wiring is in the uppermost layer of the multilayer wiring structure,
It is formed on at least one of the left and right sides of the defect detection conductor wiring, and in a layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure, is formed substantially below the defect detection conductor wiring, The width of the conductor wiring formed in the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure is a sum of the width of the conductor wiring formed in the uppermost layer of the multilayer wiring structure and the width of the conductor wiring for defect detection. The above is a semiconductor device.
機能を有する半導体装置であって、 多層配線構造の最上層に形成された少なくとも一個の欠
陥検出用導体配線と、 前記多層配線構造の最上層及びその直下の層において、
前記欠陥検出用導体配線からパターニング可能な最小設
計間隔をあけて配置された導体配線と、 前記欠陥検出用導体配線に接続されたパッドと、 前記導体配線に接続されたパッドと、 を備え、 前記導体配線は、前記多層配線構造の最上層において、
前記欠陥検出用導体配線の左右両側のうちの少なくとも
一方の側に形成され、かつ、前記多層配線構造の最上層
の直下の層において、前記欠陥検出用導体配線のほぼ下
方に形成されており、 前記多層配線構造の最上層の直下の層に形成されている
導体配線の幅は、前記多層配線構造の最上層に形成され
ている導体配線と前記欠陥検出用導体配線のうち両側に
配置されているものの間の全長以上である半導体装置。2. A semiconductor device having a function of detecting a defect generated in a semiconductor chip, comprising: at least one conductor wire for defect detection formed on an uppermost layer of a multilayer wiring structure; and an uppermost layer of the multilayer wiring structure. And the layer immediately below it,
A conductor wiring arranged at a minimum design interval that can be patterned from the conductor wiring for defect detection, a pad connected to the conductor wiring for defect detection, and a pad connected to the conductor wiring. The conductor wiring is in the uppermost layer of the multilayer wiring structure,
It is formed on at least one of the left and right sides of the defect detection conductor wiring, and in a layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure, is formed substantially below the defect detection conductor wiring, The width of the conductor wiring formed in the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure is arranged on both sides of the conductor wiring formed in the uppermost layer of the multilayer wiring structure and the conductor wiring for defect detection. Semiconductor devices that are longer than the total length between
は平行に配置されていることを特徴とする請求項1また
は2に記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are arranged in parallel.
いる導体配線と前記多層配線構造の最上層の直下の層に
形成されている導体配線とはスルーホールを介して導通
されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一
項に記載の半導体装置。4. The conductor wiring formed on the uppermost layer of the multilayer wiring structure and the conductor wiring formed on the layer immediately below the uppermost layer of the multilayer wiring structure are electrically connected via a through hole. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
線は前記半導体装置の外縁に沿って形成されていること
を特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の半導
体装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are formed along an outer edge of the semiconductor device.
線は前記半導体装置の中央から前記半導体装置の外縁に
向かって延びる形状をなすように形成されていることを
特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の半導体
装置。6. The semiconductor wiring according to claim 1, wherein the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are formed to extend from a center of the semiconductor device toward an outer edge of the semiconductor device. The semiconductor device according to claim 1.
線は前記半導体装置の中央から前記半導体装置の外縁に
向かって四方に延びていることを特徴とする請求項6に
記載の半導体装置。7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the defect detection conductor wiring and the conductor wiring extend in four directions from a center of the semiconductor device toward an outer edge of the semiconductor device.
線が金属からなることを特徴とする請求項1乃至7の何
れか一項に記載の半導体装置。8. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are made of metal.
線が合金、銅、アルミニウム又は金からなることを特徴
とする請求項8に記載の半導体装置。9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the conductor wiring for defect detection and the conductor wiring are made of an alloy, copper, aluminum, or gold.
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