JP2009188371A - Semiconductor device and evaluation method thereof - Google Patents

Semiconductor device and evaluation method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2009188371A
JP2009188371A JP2008189537A JP2008189537A JP2009188371A JP 2009188371 A JP2009188371 A JP 2009188371A JP 2008189537 A JP2008189537 A JP 2008189537A JP 2008189537 A JP2008189537 A JP 2008189537A JP 2009188371 A JP2009188371 A JP 2009188371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
node
potential
measured
wiring pattern
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.)
Pending
Application number
JP2008189537A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Moriwaki
信行 森脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2008189537A priority Critical patent/JP2009188371A/en
Publication of JP2009188371A publication Critical patent/JP2009188371A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device having a circuit constitution which allows a faulty part to be more easily detected when electrically measuring a plurality of elements in a large-scale contact chain or a large-scale wiring pattern, and to provided an evaluation method thereof. <P>SOLUTION: The semiconductor device includes: a measurement target element circuit comprising a plurality of measurement target unit elements 101 connected in series; a plurality of selecting elements 104 connected to nodes between adjacent measurement target unit elements respectively; and a node information transmission circuit 107 connected to the plurality of selecting elements 104. Potentials generated in respective nodes by applying a voltage to one of a first test pad 102 and a second test pad 103 in both ends of the measurement target circuit are input to the node information transmission circuit 107, and the input potentials of respective nodes are output in the connection order. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、素子の電気的測定を行うための半導体装置及びその評価方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device for performing electrical measurement of an element and an evaluation method thereof.

半導体集積回路の製造プロセスにおいて、製造ラインの状態の管理及び特性不良の原因の解析等をするために、半導体基板の上に半導体集積回路を構成する各素子の特性を簡便に測定するテスト素子が設けられている。これらのテスト素子は、ウェハの製造プロセスの実施中又は製造プロセスの終了時に測定され、各素子が所定の機能を満たしているか否かの試験を行うと共に、製造プロセスが正常に行われたか否かの試験を行うことにより、製造ラインの状態を確認することができる。また、これらのテスト素子は、各素子の特性に異常が認められた時には、さらに詳細なテスト素子の評価が行われ、異常の原因を特定するために用いられる。   In the semiconductor integrated circuit manufacturing process, there is a test element that simply measures the characteristics of each element constituting the semiconductor integrated circuit on the semiconductor substrate in order to manage the state of the manufacturing line and analyze the cause of the characteristic failure. Is provided. These test elements are measured during the wafer manufacturing process or at the end of the manufacturing process to test whether each element fulfills a predetermined function and whether the manufacturing process has been performed normally. By performing this test, the state of the production line can be confirmed. In addition, these test elements are used for further detailed evaluation of the test element when an abnormality is recognized in the characteristics of each element and for identifying the cause of the abnormality.

一般に、テスト素子は、スクライブラインと呼ばれる半導体集積回路チップをウェハから切り出して1つのチップに分割するための切断用領域に形成されることが多い。スクライブラインはチップ同士を容易に分割できる十分な幅を必要とするが、それと同時に1枚のウェハからは可能な限り多くの半導体集積回路チップを得ることが望ましく、可能な限りスクライブラインの幅を小さくする必要がある。このため、前記のテスト素子に用いられる領域は面積が制限された領域とならざるを得ない。さらに、スクライブラインには、測定に用いるテストパッドも形成される。限られた面積にテスト素子とテストパッドとを形成するために、テストパッドの数が制限され、多数のテストパッドをスクライブラインの上に設けることが困難である。従って、限られた数のテストパッドを効率的に用いるように被測定素子を設けることが重要となる。   In general, the test element is often formed in a cutting region for cutting a semiconductor integrated circuit chip called a scribe line from a wafer and dividing it into one chip. The scribe line needs to have a sufficient width that allows the chips to be easily divided. At the same time, it is desirable to obtain as many semiconductor integrated circuit chips as possible from a single wafer. It needs to be small. For this reason, the region used for the test element must be a region with a limited area. Further, a test pad used for measurement is also formed on the scribe line. In order to form test elements and test pads in a limited area, the number of test pads is limited, and it is difficult to provide a large number of test pads on a scribe line. Therefore, it is important to provide the elements to be measured so as to efficiently use a limited number of test pads.

近年の半導体プロセスの微細化、高性能化及び高集積度化に伴い、ウェハの上に形成される半導体素子の規模は拡大の一途である。半導体素子の規模が拡大すると共に、プロセスの不具合を検出するためのテスト素子又は製造ラインの状態をモニタするためのテスト素子もその規模を拡大せざるを得ない。しかしながら、半導体素子の規模の拡大に伴ってテスト素子の数が増加すると、不具合が発生したときに膨大な数のテスト素子の中から不具合箇所を検出することは極めて困難であり、原因究明を行うことが難しい。   With the recent miniaturization, higher performance, and higher integration of semiconductor processes, the scale of semiconductor elements formed on a wafer is constantly expanding. As the scale of semiconductor elements increases, test elements for detecting process failures or test elements for monitoring the state of a production line must be expanded. However, when the number of test elements increases as the scale of semiconductor elements increases, it is extremely difficult to detect a defective part from a vast number of test elements when a problem occurs, and the cause is investigated. It is difficult.

例えば、図14は上層配線層11と下層配線層12とを接続するコンタクト孔13(又はヴィア)の抵抗を評価及び検査する従来のテストパターンの一例であるコンタクトチェーンを示している。図14(a)は平面構成を示し、図14(b)は断面構成を示している。従来のテストパターンは、多数個のコンタクト孔をチェーン状に接続し抵抗値を測定することにより、異常な高抵抗又はオープン不良を検出して、ウェハの良否の判定等を行う。コンタクトチェーンのコンタクト規模が小さいときには電子顕微鏡等の観察器具を用いて、ウェハを物理的に観察して不具合箇所を特定することが可能であるが、規模が数十万個から数百万個もの大規模になると物理的な解析によって場所を特定することは不可能である。   For example, FIG. 14 shows a contact chain as an example of a conventional test pattern for evaluating and inspecting the resistance of the contact hole 13 (or via) connecting the upper wiring layer 11 and the lower wiring layer 12. FIG. 14A shows a planar configuration, and FIG. 14B shows a cross-sectional configuration. In the conventional test pattern, an abnormally high resistance or an open defect is detected by connecting a large number of contact holes in a chain shape and measuring the resistance value, thereby determining the quality of the wafer. When the contact scale of the contact chain is small, it is possible to physically observe the wafer using an observation tool such as an electron microscope to identify the defective part, but the scale is several hundred thousand to several million. When it becomes large-scale, it is impossible to specify the location by physical analysis.

図15(a)及び図15(b)はテストパターンを模式的に示している。図15(a)は、一の抵抗記号が1個のコンタクト又は複数個のコンタクトチェーンを表している。図15(a)に示すように、コンタクトを複数のチェーン状に接続して抵抗値を測定することにより、断線不良を発見することはできるが、その発生場所を特定することは困難である。   FIG. 15A and FIG. 15B schematically show test patterns. In FIG. 15A, one resistance symbol represents one contact or a plurality of contact chains. As shown in FIG. 15 (a), it is possible to find a disconnection defect by connecting the contacts in a plurality of chains and measuring the resistance value, but it is difficult to specify the occurrence location.

図15(b)はコンタクト同士の間又はコンタクトチェーン間のノードをテストパッドに引き出した回路を模式的に示している。図15(b)に示したノードによって分割されたコンタクト又はコンタクトチェーンを順次測定することができるため、不具合箇所をより容易に検出することが可能となる。しかしながら、前述したとおり、スクライブラインの面積は制限されており、該スクライブラインに形成されるテストパッドの数も制限されることから、図15(b)に示すような回路をスクライブラインに形成してウェハの不具合箇所を検出することは現実的には難しい。   FIG. 15B schematically shows a circuit in which nodes between contacts or between contact chains are drawn to a test pad. Since the contacts or contact chains divided by the nodes shown in FIG. 15B can be sequentially measured, it is possible to more easily detect a defective portion. However, as described above, since the area of the scribe line is limited and the number of test pads formed on the scribe line is also limited, a circuit as shown in FIG. 15B is formed on the scribe line. Therefore, it is practically difficult to detect the defective part of the wafer.

また、不具合箇所を検出することが可能な小規模のテスト回路を複数設けて、それらを順次測定することにより、不具合箇所の特定を行うことも可能である。しかし、図15(b)と同様に、スクライブライン領域の面積の制限から、テスト回路及びテストパッドを複数設けることは現実的に困難である。   It is also possible to specify a defective part by providing a plurality of small test circuits capable of detecting the defective part and measuring them sequentially. However, as in FIG. 15B, it is practically difficult to provide a plurality of test circuits and test pads due to the limitation of the area of the scribe line region.

なお、不具合箇所を検出する対象として、図14に示すコンタクトチェーンを例に説明したが、図16に示すスネーク状の配線層からなるテストパターンにおいても同様の問題が発生する。また、図17に示すようなスタックトコンタクトチェーンにおいても同様の問題が発生する。図17(a)はスタックトコンタクトチェーンの平面図を示し、図17(b)はスタックトコンタクトチェーンの断面図を示している。スタックトコンタクトチェーンは図17(a)及び図17(b)に示すように複数のコンタクト孔と配線層とが積層された構成である。   Note that the contact chain shown in FIG. 14 has been described as an example of a target for detecting a defective portion, but the same problem occurs in the test pattern including the snake-like wiring layer shown in FIG. The same problem occurs in the stacked contact chain as shown in FIG. FIG. 17A is a plan view of the stacked contact chain, and FIG. 17B is a cross-sectional view of the stacked contact chain. The stacked contact chain has a structure in which a plurality of contact holes and a wiring layer are laminated as shown in FIGS.

ところで、図14から図17に示した従来例は、コンタクト若しくはヴィアのオープン不良又は配線の断線不良を検出するためのテスト素子を示しており、短絡不良の検出を行う場合には、図18に示すテスト素子を用いる。図18に示すテスト素子は、一般にスネーク&コム(snake&comb)等と呼ばれるテスト素子であり、第1配線パターン1のそれぞれの端子である“O1”端子と“O2”端子との間に所定の電圧を印加して両端子間に流れる電流値を測定してオープン不良の有無を検出すると共に、“O1”端子又は“O2”端子と第2配線パターン2の“S1”端子との間に所定の電圧を印加して短絡電流が流れるか否かによって短絡不良の有無を検出する。一般に、第1配線パターン1をスネークと呼び、第2配線パターン2をコムと呼ぶ。   The prior art shown in FIGS. 14 to 17 shows a test element for detecting a contact or via open failure or a wiring disconnection failure. FIG. 18 shows a case where a short circuit failure is detected. The test element shown is used. The test element shown in FIG. 18 is a test element generally called a snake & comb, and a predetermined voltage between the “O1” terminal and the “O2” terminal, which are the respective terminals of the first wiring pattern 1. Is applied to measure the value of the current flowing between the two terminals to detect the presence of an open defect, and a predetermined interval between the “O1” terminal or “O2” terminal and the “S1” terminal of the second wiring pattern 2 is detected. The presence or absence of a short circuit failure is detected based on whether or not a short circuit current flows by applying a voltage. In general, the first wiring pattern 1 is called a snake, and the second wiring pattern 2 is called a comb.

図18に示した短絡不良検出用のテスト素子においても、その規模の拡大と共に不良の物理的位置を特定することは困難である。   Also in the test element for detecting a short-circuit failure shown in FIG. 18, it is difficult to specify the physical location of the failure as the scale thereof increases.

また、限られた領域に測定パッドを制限して形成したテスト回路をできるだけ多く設けてウェハを測定し、測定したウェハから不具合箇所を検出する方法が提案されている。ここで、その一例について説明する(例えば、特許文献1を参照。)。   In addition, a method has been proposed in which as many test circuits as possible with limited measurement pads are provided in a limited area, a wafer is measured, and a defective portion is detected from the measured wafer. Here, an example will be described (for example, refer to Patent Document 1).

図19は従来のテスト回路の構成を示している。   FIG. 19 shows the configuration of a conventional test circuit.

図19に示すように、従来のテスト回路は、半導体基板の上に複数の被測定素子201が行列状に設けられ、各被測定素子201の両端には選択用のスイッチ202が接続されている。各被測定素子201は列選択回路203及び行選択回路204と接続され、列選択回路203及び行選択回路204にはアドレス発生回路205が接続されている。アドレス発生回路205は、外部からの制御信号により行列状に設けられた複数の被選択素子201の中から1つの被選択素子201を選択する列アドレス及び行アドレスを発生させ、列選択回路203及び行選択回路204に出力することにより、列選択回路203及び行選択回路204によって特定の被選択素子201が選択される。また、各被測定素子201はスイッチ回路206を介して共通バス線207に接続されて、半導体素子の外部の測定器208に接続されている。なお、アドレス発生回路205は具体的にはシフトレジスタ回路により構成され、外部からのクロック信号によりアドレス信号を1番地ずつカウントアップしていく機能を有する。   As shown in FIG. 19, in the conventional test circuit, a plurality of measured elements 201 are provided in a matrix on a semiconductor substrate, and a selection switch 202 is connected to both ends of each measured element 201. . Each measured element 201 is connected to a column selection circuit 203 and a row selection circuit 204, and an address generation circuit 205 is connected to the column selection circuit 203 and the row selection circuit 204. The address generation circuit 205 generates a column address and a row address for selecting one selected element 201 from among a plurality of selected elements 201 provided in a matrix by an external control signal. By outputting to the row selection circuit 204, a specific selected element 201 is selected by the column selection circuit 203 and the row selection circuit 204. Each device under test 201 is connected to a common bus line 207 via a switch circuit 206 and is connected to a measuring device 208 outside the semiconductor device. The address generation circuit 205 is specifically composed of a shift register circuit, and has a function of counting up address signals one address at a time using an external clock signal.

図19に示す従来のテスト回路においては、外部から入力されたアドレス制御信号により選択された特定の被測定素子が外部の測定端子へ順次接続され、外部の測定器により被測定素子の電気的特性を測定することが可能となる。このように従来のテスト回路の構成では外部から入力されるアドレス制御信号から1つの被測定素子を選択するアドレスを発生する発生回路と発生回路から出力される信号を受信する素子選択回路を設けることにより、多数の素子が形成されていても数少ない制御端子及び信号によって順次素子の測定を行って、不具合箇所を特定することが実現できる。
特開2003−7785号公報
In the conventional test circuit shown in FIG. 19, a specific device under measurement selected by an address control signal input from the outside is sequentially connected to an external measurement terminal, and the electrical characteristics of the device under test are measured by an external measuring instrument. Can be measured. As described above, in the configuration of the conventional test circuit, a generation circuit for generating an address for selecting one element to be measured from an address control signal input from the outside and an element selection circuit for receiving a signal output from the generation circuit are provided. Thus, even when a large number of elements are formed, it is possible to perform measurement of the elements sequentially with a small number of control terminals and signals to identify a defective portion.
JP 2003-7785 A

しかしながら、前述の半導体製造プロセスが正常に行われたか否かを評価するための測定の多くは所定の設定電圧を被測定素子に印加して、その素子に流れる電流を測定する電気的な測定である。通常、このような半導体集積回路の評価に用いられる測定器では、精度の高い測定を行うために電圧を設定した後、電圧が安定するまでの待機時間が必要である。通常、半導体素子の電圧測定の待機時間は、1回の測定につき数十msから数百msの時間とされている。   However, many of the measurements for evaluating whether or not the above-described semiconductor manufacturing process has been performed normally are electrical measurements in which a predetermined set voltage is applied to a device under test and the current flowing through the device is measured. is there. Usually, in a measuring instrument used for evaluating such a semiconductor integrated circuit, a standby time is required until the voltage becomes stable after the voltage is set in order to perform highly accurate measurement. Usually, the standby time for voltage measurement of a semiconductor element is set to a time of several tens of milliseconds to several hundreds of milliseconds per measurement.

従って、前述の特許文献1に記載された従来のテスト回路では外部制御信号でアドレスを1個進めて被測定素子の測定を行い、次の被測定素子の測定に移るまでに数十msから数百msの時間を要するため、たとえば1000個の素子が設けられた場合にはすべての素子を1条件で測定するのにも数十sから数百sを要することになる。すなわち、このような電気的な測定を素子ごとに測定条件等を変えながらウェハ全面を測定するためには多大な検査時間を要することになる。このように多大な時間を検査に費やすことはコスト的にも非現実的である。また、現在の半導体製造における全製造費用に対する検査に要する費用の割合は非常に大きいものとなっている。   Therefore, in the conventional test circuit described in Patent Document 1 described above, the address of the device under test is measured by advancing one address with the external control signal, and several tens of ms to several seconds are required until the next device under test is measured. Since a time of 100 ms is required, for example, when 1000 elements are provided, it takes tens to hundreds of seconds to measure all elements under one condition. That is, it takes a lot of inspection time to measure the entire surface of the wafer while changing the measurement conditions and the like for each element. It is impractical in terms of cost to spend such a large amount of time for inspection. Moreover, the ratio of the cost required for the inspection to the total manufacturing cost in the current semiconductor manufacturing is very large.

前記に鑑み、本発明は、前記従来の問題を解決するため、大規模なコンタクトチェーン又は大規模な配線パターンにおける複数の素子の電気的な測定を行う際に、不具合箇所の検出をより容易に行う回路構成を有する半導体装置とその評価方法が得られるようにすることを目的とする。   In view of the above, in order to solve the above-described conventional problems, the present invention makes it easier to detect a defective portion when performing electrical measurement of a plurality of elements in a large-scale contact chain or a large-scale wiring pattern. It is an object of the present invention to obtain a semiconductor device having a circuit configuration to be performed and an evaluation method thereof.

前記の目的を達成するため、本発明は、半導体装置を、被測定単位素子の不具合箇所を測定単位素子間のノードの電位から同定する構成とする。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a semiconductor device is configured to identify a defective portion of a unit element to be measured from a potential of a node between the measurement unit elements.

具体的に、本発明に係る第1の半導体装置は、直列に接続された複数の被測定単位素子を含む被測定素子回路と、隣り合う被測定単位素子同士の間の各ノードにそれぞれ接続された複数の選択素子と、複数の選択素子と接続されるノード情報伝達回路とを備え、被測定素子回路の両端に電圧を印加したときに各ノードに発生する電位が、ノード情報伝達回路に入力され、ノード情報伝達回路は、入力された各ノードの電位を外部へ順次出力することを特徴とする。   Specifically, the first semiconductor device according to the present invention is connected to a measured element circuit including a plurality of measured unit elements connected in series and each node between adjacent measured unit elements. A plurality of selection elements and a node information transmission circuit connected to the plurality of selection elements, and the potential generated at each node when a voltage is applied across the measured element circuit is input to the node information transmission circuit. The node information transmission circuit sequentially outputs the input potential of each node to the outside.

第1の半導体装置によると、ノード情報伝達回路に入力された各ノードの電位が順次出力されるため、電位が変化するまでのノードの個数を計数することにより、不具合箇所を容易に検出することができる。   According to the first semiconductor device, since the potential of each node input to the node information transmission circuit is sequentially output, it is possible to easily detect a defective portion by counting the number of nodes until the potential changes. Can do.

第1の半導体装置において、複数のノードのいずれか1つのノードの電位を固定する電位固定手段をさらに備え、電位が固定されたノードと被測定素子回路の両端との間の各ノードに発生する電位が、ノード情報伝達回路に入力されることが好ましい。   The first semiconductor device further includes potential fixing means for fixing a potential of any one of the plurality of nodes, and is generated at each node between the node where the potential is fixed and both ends of the element circuit to be measured. The potential is preferably input to the node information transmission circuit.

このようにすると、被測定素子回路内の任意のノードから被測定素子回路の両端に向かって電位を印加することが可能であるため、被測定素子回路の両端から電位を印加しても検出不可能であった複数の不具合箇所を検出することができる。   In this way, a potential can be applied from any node in the device under test circuit toward both ends of the device under test circuit, so detection is not possible even if a potential is applied from both ends of the device under test circuit. It is possible to detect a plurality of defective portions that were possible.

本発明に係る第2の半導体装置は、それぞれが、直列に接続された複数の被測定単位素子を含み且つ互いに並列に接続された複数の被測定素子回路を有する被測定回路と、被測定素子回路における隣り合う被測定単位素子同士の間の各ノードにそれぞれ接続され、互いに並列に接続された複数の選択回路と、複数の選択回路と接続されるノード情報伝達回路とを備え、複数の被測定素子回路のうちの一の被測定素子回路の両端に電圧を印加したときに各ノードに発生する電位が、一の被測定素子回路に対応する複数の選択回路を制御する信号によりノード情報伝達回路に入力され、ノード情報伝達回路は、入力された各ノードの電位を外部へ順次出力することを特徴とする。   A second semiconductor device according to the present invention includes a circuit to be measured, each of which includes a plurality of unit elements to be measured connected in series and having a plurality of element circuits to be measured connected in parallel to each other; A plurality of selection circuits connected to each node between adjacent unit elements to be measured in the circuit and connected in parallel to each other; and a node information transmission circuit connected to the plurality of selection circuits. Node information is transmitted by a signal that controls a plurality of selection circuits corresponding to one measured device circuit when a voltage is applied across the measured device circuit of one of the measured device circuits. The node information transmission circuit that is input to the circuit sequentially outputs the input potential of each node to the outside.

第2の半導体装置によると、被測定単位素子が直列に接続された被測定素子回路が複数並列に接続されていたとしても、各被測定単位素子間のノードの電位がノード情報伝達回路に入力され、順次出力されるため、複数の被測定素子回路における複数の不具合箇所を容易に検出することができる。   According to the second semiconductor device, even when a plurality of device circuits to be measured connected in series are connected in parallel, the potential of the node between the device devices to be measured is input to the node information transmission circuit. Since the signals are sequentially output, it is possible to easily detect a plurality of trouble spots in the plurality of element circuits to be measured.

本発明に係る第1の半導体装置の評価方法は、被測定素子回路の両端に電圧を印加する工程(a)と、工程(a)によって各ノードに発生する電位を、複数の選択素子を制御する信号によりノード情報伝達回路に入力する工程(b)と、工程(b)によってノード情報伝達回路に入力された各ノードの電位を外部へ順次出力する工程(c)と、工程(c)によって出力された各ノードの電位の変化点を検出することにより被測定単位素子における第1の不具合箇所を特定する工程(d)とを備えていることを特徴とする。   A first semiconductor device evaluation method according to the present invention includes a step (a) of applying a voltage to both ends of an element circuit to be measured, and a potential generated at each node by the step (a), and controlling a plurality of selection elements. A step (b) of inputting the signal to the node information transmission circuit by a signal, a step (c) of sequentially outputting the potential of each node input to the node information transmission circuit in the step (b), and a step (c) And a step (d) of identifying a first defect location in the unit element to be measured by detecting a change point of the potential of each outputted node.

第1の半導体装置の評価方法によると、複数の被測定単位素子が直列に接続されてなる被測定素子回路における不具合箇所を容易に検出することができる。   According to the first method for evaluating a semiconductor device, it is possible to easily detect a defective portion in a measured element circuit in which a plurality of measured unit elements are connected in series.

また、第1の半導体装置の評価方法は、工程(d)の後に、被測定素子回路の両端に、工程(a)とは逆方向に電圧を印加する工程(e)と、工程(e)によって各ノードに発生する電位を、複数の選択素子を制御する信号によりノード情報伝達回路に入力する工程(f)と、工程(f)によってノード情報伝達回路に入力された各ノードの電位を外部へ順次出力する工程(g)と、工程(g)によって出力された各ノードの電位の変化点を検出することにより被測定端子素子における第2の不具合箇所を特定する工程(h)とをさらに備えていることが好ましい。   The first semiconductor device evaluation method includes a step (e) of applying a voltage in the opposite direction to the step (a) to both ends of the element circuit to be measured after the step (d), and a step (e). The step (f) of inputting the potential generated at each node to the node information transmission circuit by a signal for controlling a plurality of selection elements, and the potential of each node input to the node information transmission circuit by the step (f) A step (g) of sequentially outputting to a step, and a step (h) of identifying a second failure location in the terminal element to be measured by detecting a change point of the potential of each node output in the step (g). It is preferable to provide.

このようにすると、複数の被測定単位素子からなる被測定素子回路に複数の不具合箇所が存在する場合であっても、第2の不具合箇所を容易に検出することができる。   In this way, even when there are a plurality of failure locations in the measured element circuit composed of a plurality of unit elements to be measured, the second failure location can be easily detected.

また、第1の半導体装置の評価方法は、工程(h)の後に、複数のノードのいずれか1つのノードに電位を印加する工程(i)と、工程(i)によって各ノードに発生する電位を、複数の選択素子を制御する信号によりノード情報伝達回路に入力する工程(j)と、工程(j)によってノード情報伝達回路に入力された各ノードの電位を外部へ順次出力する工程(k)と、工程(k)によって出力された各ノードの電位の変化点を検出することにより被測定端子素子における第3の不具合箇所を特定する工程(l)とを備えていることが好ましい。   The first semiconductor device evaluation method includes a step (i) of applying a potential to any one of a plurality of nodes after the step (h), and a potential generated at each node by the step (i). Are input to the node information transmission circuit by a signal for controlling a plurality of selection elements, and the steps of sequentially outputting the potential of each node input to the node information transmission circuit in step (j) (k) And a step (l) of identifying a third defect location in the terminal element to be measured by detecting a change point of the potential of each node output in step (k).

このようにすると、複数の被測定単位素子からなる被測定素子回路に複数の不具合箇所が存在する場合であっても、複数の不具合箇所を容易に検出することができる。   In this way, even if there are a plurality of defect locations in the measured element circuit composed of a plurality of unit elements to be measured, the plurality of defect locations can be easily detected.

本発明に係る第2の半導体装置の評価方法は、複数の被測定素子回路のうちの第1の被測定素子回路の両端に電圧を印加する工程(a)と、工程(a)によって第1の被測定素子回路の各ノードに発生する電位を、第1の被測定素子回路に対応する複数の選択回路を制御する信号によりノード情報伝達回路に入力する工程(b)と、工程(b)によってノード情報伝達回路に入力された第1の被測定素子回路の各ノードの電位を外部へ順次出力する工程(c)と、工程(c)によって出力された各ノードの電位の変化点を検出することにより第1の被測定素子回路を構成する被測定単位素子のうちの不具合箇所を特定する工程(d)と、複数の被測定素子回路のうち第1の被測定素子回路を除く他の複数の被測定素子回路に対して、工程(a)〜(d)を順次繰り返し実行し、複数の被測定素子回路の全てにおける不具合が発生した被測定単位素子を特定することを特徴とする。   The second semiconductor device evaluation method according to the present invention includes a step (a) of applying a voltage to both ends of the first device-under-measurement circuit among the plurality of device-under-measurement circuits, and a step (a). (B) inputting a potential generated at each node of the device under test circuit to the node information transmission circuit by a signal for controlling a plurality of selection circuits corresponding to the first device under test circuit; Step (c) for sequentially outputting the potential of each node of the first device under test circuit inputted to the node information transmission circuit by the step (c), and detecting the change point of the potential of each node outputted by the step (c) A step (d) of identifying a defective portion of the unit elements to be measured constituting the first device-under-measurement circuit, and other than the first device-under-test circuit among the plurality of device-under-measurement circuits For a plurality of device circuits to be measured, the process (a ~ Sequentially executed repeatedly (d), and identifies the measured unit elements failure in all occurs a plurality of device under test circuitry.

第2の半導体装置の評価方法によると、複数の被測定単位素子が直列に接続されてなる被測定素子回路が複数並列に接続されていたとしても、複数の被測定単位素子のなかから不具合箇所を容易に検出することができる。   According to the second method for evaluating a semiconductor device, even if a plurality of device elements to be measured in which a plurality of device elements to be measured are connected in series are connected in parallel, a problem location is detected from among the plurality of device elements to be measured. Can be easily detected.

本発明に係る第3の半導体装置は、一の面内で蛇行するように形成され、複数の凹凸部を有するスネーク形状の第1配線パターンと、該第1配線パターンの各凹凸部に沿うように対向して配置された複数のコム形状の第2配線パターンとによって構成された被測定素子回路と、隣り合う第2配線パターン同士の間の各ノードにそれぞれ接続された複数の選択素子と、複数の選択素子と接続されるノード情報伝達回路と、第1配線パターンと複数の第2配線パターンから選択された所定の第2配線パターンとの間に電圧を印加した場合に、第1配線パターンと所定の第2配線パターンとの間に流れる電流値を外部測定器により測定するための端子とを備え、ノード情報伝達回路は、選択素子を順次非選択化することにより、第2配線パターンを順次切り離すことを特徴とする。   A third semiconductor device according to the present invention is formed so as to meander in one plane, and has a snake-shaped first wiring pattern having a plurality of concavo-convex portions and the concavo-convex portions of the first wiring pattern. A plurality of comb-shaped second wiring patterns disposed opposite to each other, a plurality of selection elements respectively connected to each node between the adjacent second wiring patterns, When a voltage is applied between a node information transmission circuit connected to a plurality of selection elements and a predetermined second wiring pattern selected from the first wiring pattern and the plurality of second wiring patterns, the first wiring pattern And a terminal for measuring an electric current value flowing between the second wiring pattern and the predetermined second wiring pattern by an external measuring device, and the node information transmission circuit sequentially deselects the selection elements, thereby And wherein the disconnecting next.

第3の半導体装置によると、ノード情報伝達回路は、選択素子を順次非選択化することにより第2配線パターンを順次切り離すため、切り離された第2配線パターンにより短絡電流が流れなくなった場合に、短絡箇所が切り離された第2配線パターンに含まれていることが分かる。   According to the third semiconductor device, since the node information transmission circuit sequentially disconnects the second wiring pattern by sequentially deselecting the selection elements, when the short-circuit current stops flowing due to the disconnected second wiring pattern, It can be seen that the short-circuit portion is included in the second wiring pattern separated.

本発明に係る第4の半導体装置は、一の面内で蛇行するように形成され、複数の凹凸部を有するスネーク形状の第1配線パターンと、該第1配線パターンの各凹凸部に沿うように対向して配置された複数のコム形状の第2配線パターンとによって構成された被測定素子回路と、複数の第2配線パターンと接続されるノード情報伝達回路と、第1配線パターンと複数の第2配線パターンから選択された所定の第2配線パターンとの間に電圧を印加した場合に、第1配線パターンと所定の第2配線パターンとの間に流れる電流値を外部測定器により測定するための端子とを備え、ノード情報伝達回路は、接続された第2配線パターンの電位を第1配線パターンの電位と同電位にすることを特徴とする。   A fourth semiconductor device according to the present invention is formed so as to meander in one plane, and has a snake-shaped first wiring pattern having a plurality of uneven portions, and along each uneven portion of the first wiring pattern. A device under test circuit configured by a plurality of comb-shaped second wiring patterns disposed opposite to each other, a node information transmission circuit connected to the plurality of second wiring patterns, a first wiring pattern, and a plurality of wirings When a voltage is applied between a predetermined second wiring pattern selected from the second wiring patterns, a current value flowing between the first wiring pattern and the predetermined second wiring pattern is measured by an external measuring instrument. And the node information transmission circuit is characterized in that the potential of the connected second wiring pattern is the same as the potential of the first wiring pattern.

第4の半導体装置によると、ノード情報伝達回路は、接続された第2配線パターンの電位を第1配線パターンの電位と同電位にするため、短絡不調が生じている場合には、短絡電流が流れ込まなくなるので、所定の第2配線パターンに不良があったことが分かる。   According to the fourth semiconductor device, the node information transmission circuit sets the potential of the connected second wiring pattern to the same potential as that of the first wiring pattern. Since it does not flow, it can be seen that there was a defect in the predetermined second wiring pattern.

本発明に係る第3の半導体装置の評価方法は、第1配線パターンと複数の第2配線パターンから選択された所定の第2配線パターンとの間に電圧を印加する工程(a)と、ノード情報伝達回路により複数の選択素子を順次非選択化し、第2配線パターンを順次切り離す工程(b)と、工程(b)によって切り離されなかった第1配線パターンと複数の第2配線パターン間に流れる電流を順次モニタする工程(c)と、工程(c)によって出力された各ノードの電流値の変化点を検出することにより、複数の第2配線パターンにおける不具合箇所を特定する工程(d)とを備えていることを特徴とする。   A third semiconductor device evaluation method according to the present invention includes a step (a) of applying a voltage between a first wiring pattern and a predetermined second wiring pattern selected from a plurality of second wiring patterns, and a node A step (b) of sequentially deselecting the plurality of selection elements by the information transmission circuit and sequentially separating the second wiring pattern, and a flow between the first wiring pattern and the plurality of second wiring patterns not separated by the step (b). A step (c) of sequentially monitoring the current, and a step (d) of identifying a defective portion in the plurality of second wiring patterns by detecting a change point of the current value of each node output in the step (c). It is characterized by having.

第3の半導体装置の評価方法によると、スネーク&コム形状の被測定素子回路であっても、複数の第2配線パターンのなかから不具合箇所、特に短絡不良を容易に検出することができる。   According to the third method for evaluating a semiconductor device, a defective portion, particularly a short-circuit failure can be easily detected from a plurality of second wiring patterns even in a snake and comb-shaped element circuit to be measured.

本発明に係る第4の半導体装置の評価方法は、第1配線パターンと複数の第2配線パターンから選択された所定の第2配線パターンとの間に電圧を印加する工程(a)と、ノード情報伝達回路により第2配線パターンの電位を第1配線パターンの電位と同電位に設定する工程(b)と、工程(b)によって順次変化する第1配線パターンと複数の第2配線パターンとの間に流れる電流を順次モニタする工程(c)と、工程(c)によって各ノードの電流値の変化点を検出することにより複数の第2配線パターンにおける不具合箇所を特定する工程(d)とを備えていることを特徴とする。   A fourth semiconductor device evaluation method according to the present invention includes a step (a) of applying a voltage between a first wiring pattern and a predetermined second wiring pattern selected from a plurality of second wiring patterns, and a node The step (b) of setting the potential of the second wiring pattern to the same potential as the potential of the first wiring pattern by the information transmission circuit, and the first wiring pattern and the plurality of second wiring patterns that sequentially change in the step (b) A step (c) for sequentially monitoring the current flowing between them, and a step (d) for identifying a defective portion in the plurality of second wiring patterns by detecting a change point of the current value of each node in the step (c). It is characterized by having.

第4の半導体装置の評価方法によると、スネーク&コム形状の被測定素子回路であっても、複数の第2配線パターンのなかから不具合箇所、特に短絡不良を容易に検出することができる。   According to the fourth method for evaluating a semiconductor device, even a snake-and-comb-shaped element circuit to be measured can easily detect a defective portion, particularly a short-circuit failure, from among a plurality of second wiring patterns.

本発明に係る半導体装置及びその評価方法によると、不具合箇所を検出することが困難な大規模なコンタクトチェーン又は大規模な配線パターンに対して、短時間の測定で不具合箇所の有無を容易に測定することが可能となり、半導体製造プロセスの不具合による歩留まりの低下に対して早期に対処することができる。   According to the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the present invention, it is possible to easily measure the presence / absence of a defective portion in a short time with respect to a large-scale contact chain or a large-scale wiring pattern in which it is difficult to detect the defective portion. Therefore, it is possible to cope with a decrease in yield due to defects in the semiconductor manufacturing process at an early stage.

(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及びその評価方法について図面を参照しながら説明する。
(First embodiment)
A semiconductor device and an evaluation method thereof according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は第1の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示している。   FIG. 1 shows a circuit configuration of the semiconductor device according to the first embodiment.

図1に示すように、第1の実施形態に係る半導体装置は、2個以上の被測定単位素子101(図1においては符号101a、101b、101cで示し、M+1個(Mは正の整数)からなる。)が直列に接続された被測定素子回路と、該被測定素子回路の両端に接続された第1のテストパッド102及び第2のテストパッド103と、被測定単位素子同士の間の各ノードに接続された選択素子である転送スイッチ104と、各転送スイッチ104を開閉する第1の信号入力パッド105と、転送スイッチ104により転送された被測定素子間のノードの電位情報を順次伝播する機能を有するノード情報伝達回路107と、ノード情報を読み出す第3のテストパッド108と、ノード情報伝達回路107を制御する1個以上の第2の信号入力パッド109とを有する。ここで、図1に示すように、各被測定単位素子101と各被測定単位素子101に接続される転送スイッチ104とによってノード情報伝達回路単位(ユニット)106が構成されている。   As shown in FIG. 1, the semiconductor device according to the first embodiment includes two or more measured unit elements 101 (indicated by reference numerals 101a, 101b, and 101c in FIG. 1 and M + 1 (M is a positive integer)). Are connected in series, the first test pad 102 and the second test pad 103 connected to both ends of the measured element circuit, and the unit elements to be measured The transfer switch 104, which is a selection element connected to each node, the first signal input pad 105 that opens and closes each transfer switch 104, and the node potential information between the measured elements transferred by the transfer switch 104 are sequentially propagated. A node information transmission circuit 107 having a function of functioning, a third test pad 108 for reading the node information, and one or more second signal input pads for controlling the node information transmission circuit 107. And a de-109. Here, as shown in FIG. 1, a node information transmission circuit unit (unit) 106 is configured by each measured unit element 101 and the transfer switch 104 connected to each measured unit element 101.

被測定単位素子101は、例えば図14に示したコンタクトチェーン、図16に示した配線断線チェックパターン又は図17に示した多層の配線層間をつなぐスタックトコンタクトチェーンであり、その規模は任意である。   The unit element to be measured 101 is, for example, a contact chain shown in FIG. 14, a wiring break check pattern shown in FIG. 16, or a stacked contact chain that connects the multilayer wiring layers shown in FIG. 17, and its scale is arbitrary. .

次に、本実施形態の半導体装置の評価方法について、以下に説明する。   Next, a method for evaluating the semiconductor device of this embodiment will be described below.

まず、第1の測定モードを実施する。第1の測定モードにより、被測定素子回路の不具合箇所の有無を測定する。   First, the first measurement mode is performed. In the first measurement mode, the presence / absence of a defective portion of the element circuit to be measured is measured.

転送スイッチ104を第1の信号入力パッド105により非選択状態(ここではハイ(H)状態とする。)とし、被測定素子回路の一端である第1のテストパッド102をH状態、被測定端子回路の他端である第2のテストパッド103をロー(L)状態とし第1のテストパッド102から第2のテストパッド103へ流れる電流を測定する。この電流値が被測定素子回路の抵抗値を鑑みて適当な値であれば被測定素子回路に断線がないことが分かる。一方、断線があった場合には電流がほとんど流れないため不具合が生じていることが分かる。   The transfer switch 104 is set in a non-selected state (here, in a high (H) state) by the first signal input pad 105, the first test pad 102 which is one end of the element circuit to be measured is in the H state, and the terminal to be measured The second test pad 103 which is the other end of the circuit is set to a low (L) state, and a current flowing from the first test pad 102 to the second test pad 103 is measured. If this current value is an appropriate value in view of the resistance value of the device-under-test circuit, it can be seen that there is no disconnection in the device-under-test circuit. On the other hand, when there is a disconnection, it can be seen that a problem occurs because almost no current flows.

次に、被測定素子回路に断線があった場合には、第2の測定モードを実施する。第2の測定モードにより、不具合箇所を特定する。   Next, when there is a disconnection in the device under test, the second measurement mode is performed. The defective part is specified by the second measurement mode.

第2の測定モードは、まず、第1の測定モードと同様に第1のテストパッド102をH状態、第2のテストパッド103をL状態として、第1のテストパッド102から第2のテストパッド103に電流を流す。ここで、例えば被測定素子回路を構成する被測定単位素子101cに断線不良が生じた場合、第1のテストパッド102から不良箇所までの間のノードの電位情報はH電位となり、不良箇所から第2のテストパッド103までの間のノードの電位情報はL電位となる。すなわち、ノードN01及びノードN02の電位情報がH電位であり、ノードN03からノードNMまでの電位情報がL電位である。   In the second measurement mode, first, similarly to the first measurement mode, the first test pad 102 is set to the H state, the second test pad 103 is set to the L state, and the first test pad 102 to the second test pad are set. A current is passed through 103. Here, for example, when a disconnection failure occurs in the unit element 101c constituting the device circuit to be measured, the potential information of the node between the first test pad 102 and the defective part becomes the H potential, and the first part from the defective part is The potential information of the node between the two test pads 103 is L potential. That is, the potential information of the node N01 and the node N02 is the H potential, and the potential information from the node N03 to the node NM is the L potential.

次に、この状態で第1の信号入力パッド105をH状態からL状態に切り替えることにより転送スイッチ104を導通状態とすると、ノードN01からノードNMの間のノードの電位情報がノード情報伝達回路107に伝わる。外部から第2の信号入力パッド109に適切な制御信号を入力することにより、ノード情報伝達回路107が受け取ったノードの電位情報が第3のテストパッド108に転送される。第3のテストパッド108にはノードの電位情報が、ノードNMからノードN01まで順次転送され、その順に出力される。ノードNMから断線箇所までは、L電位の電位情報が出力され、断線箇所からノードN01までは、H電位の電位情報が出力されるため、L電位からH電位に変化するまでのL電位のノードの個数を数えることにより、断線箇所を含む被測定単位素子の数を計ることができる。これにより、被測定素子回路における不具合箇所を容易に検出することができる。   Next, when the transfer switch 104 is turned on by switching the first signal input pad 105 from the H state to the L state in this state, the potential information of the node between the node N01 and the node NM becomes the node information transmission circuit 107. It is transmitted to. By inputting an appropriate control signal to the second signal input pad 109 from the outside, the node potential information received by the node information transmission circuit 107 is transferred to the third test pad 108. Node potential information is sequentially transferred from the node NM to the node N01 and output to the third test pad 108 in that order. Since the potential information of the L potential is output from the node NM to the disconnection location, and the potential information of the H potential is output from the disconnection location to the node N01, the node of the L potential until it changes from the L potential to the H potential. By counting the number, the number of unit elements to be measured including the broken portion can be measured. As a result, it is possible to easily detect a defective portion in the element circuit to be measured.

このように、第1の実施形態の半導体装置の評価方法によると、大規模なコンタクトチェーン等に発生した断線による不具合箇所を短時間で容易に検出することができるため、短時間で不具合の原因を特定することもできる。   As described above, according to the semiconductor device evaluation method of the first embodiment, it is possible to easily detect a defective portion due to a disconnection occurring in a large-scale contact chain or the like in a short time. Can also be specified.

次に、ノード情報伝達回路107の具体的な実施例について、図2及び図3を用いて説明する。   Next, a specific example of the node information transmission circuit 107 will be described with reference to FIGS.

図2は第1の実施形態に係る半導体装置の一例として、ノード情報を逐次伝播する回路であるノード情報伝達回路107に代えて、各ユニット106毎にフリップフロップ回路(F/F)110が接続された構成を示している。転送スイッチ104は、第1の信号入力パッド105がH状態では前段のフリップフロップ回路110の出力信号が後段のフリップフロップ回路110の入力信号となるように接続される。また、転送スイッチ104は、第1の信号入力パッド105がL状態では被測定単位素子101a等の各ノードが後段のユニット106のフリップフロップ回路110の入力信号となるように接続される。   As an example of the semiconductor device according to the first embodiment, FIG. 2 shows a flip-flop circuit (F / F) 110 connected to each unit 106 in place of the node information transmission circuit 107 which is a circuit that sequentially propagates node information. Is shown. The transfer switch 104 is connected so that the output signal of the preceding flip-flop circuit 110 becomes the input signal of the succeeding flip-flop circuit 110 when the first signal input pad 105 is in the H state. Further, the transfer switch 104 is connected so that each node such as the unit element 101a to be measured becomes an input signal of the flip-flop circuit 110 of the unit 106 at the subsequent stage when the first signal input pad 105 is in the L state.

図3はフリップフロップ回路110の構成の一例を示している。図2には、結線を示していないが、各フリップフロップ回路110内のノードはリセット信号(RST)111により測定前に予めリセットされる。   FIG. 3 shows an example of the configuration of the flip-flop circuit 110. Although connection is not shown in FIG. 2, the node in each flip-flop circuit 110 is reset in advance by a reset signal (RST) 111 before measurement.

図2に示す半導体装置の評価方法は、前述のように、第2の測定モードにおいて、第1の信号入力パッド105をH状態からL状態に切り替えることにより転送スイッチ104を導通状態とすると、ノードN01からノードNMの間の各ノードの電位情報が対応するフリップフロップ回路110の入力信号となる。この状態で、クロック信号(CLK)112にパルス信号を印加することにより、ノードの電位情報が各フリップフロップ回路110に伝えられる。   As described above, when the transfer switch 104 is turned on by switching the first signal input pad 105 from the H state to the L state in the second measurement mode, the semiconductor device evaluation method shown in FIG. The potential information of each node between N01 and node NM becomes the input signal of the corresponding flip-flop circuit 110. In this state, by applying a pulse signal to the clock signal (CLK) 112, node potential information is transmitted to each flip-flop circuit 110.

次に、第1の信号入力パッド105をL状態からH状態に切り替えることにより、各フリップフロップ回路110が直列に接続されて、クロック信号112により、フリップフロップ回路110が受け取った各ノードの電位情報がNMからN01まで順次、OUT端子である第3のテストパッド108に伝播される。ここで、L電位からH電位に変化するまでに入力したクロック信号112のパルス数を数えることにより、断線箇所を含む被測定単位素子の数を計ることができる。これにより、被測定素子回路における不具合箇所を容易に検出することができる。   Next, the flip-flop circuit 110 is connected in series by switching the first signal input pad 105 from the L state to the H state, and the potential information of each node received by the flip-flop circuit 110 by the clock signal 112. Are successively transmitted from NM to N01 to the third test pad 108 which is the OUT terminal. Here, by counting the number of pulses of the clock signal 112 input until the potential changes from the L potential to the H potential, the number of unit elements to be measured including the broken portion can be measured. As a result, it is possible to easily detect a defective portion in the element circuit to be measured.

このように、ノード情報を逐次伝播する回路にフリップフロップ回路を用いた例を示したが、通常用いられるシフトレジスタ回路を用いても同様な効果を持つ回路を構成することができる。   As described above, an example in which a flip-flop circuit is used as a circuit that sequentially propagates node information has been described. However, a circuit having the same effect can be configured by using a commonly used shift register circuit.

また、第1の実施形態は、テストパッドの数が制限されるスクライブラインにコンタクトチェーン等を設けることを想定しているが、通常のチップが形成される領域に設けられていても不具合箇所を容易に検出することができる。   In the first embodiment, it is assumed that a contact chain or the like is provided on a scribe line in which the number of test pads is limited. It can be easily detected.

第1の実施形態に係る半導体装置及びその評価方法によると、従来の半導体装置及びその評価方法では不具合箇所を検出することが困難であった大規模のコンタクトチェーン等においても、短時間で不具合箇所を特定することが可能となる。   According to the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the first embodiment, even in a large-scale contact chain or the like in which it is difficult to detect the failure location with the conventional semiconductor device and the evaluation method thereof, the failure location is achieved in a short time. Can be specified.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.

本発明の第1の実施形態の半導体装置及びその評価方法によると、大規模なコンタクトチェーン等に発生した断線による不具合箇所を容易に検出することができる。しかしながら、複数個の不具合箇所が発生した場合にはH電位を印加した第1のテストパッド102に近い不具合箇所のみが検出されることになり、第2の不具合箇所については検出することができない。本発明の第2の実施形態に係る半導体装置及びその評価方法は、大規模なコンタクトチェーン等に断線による不具合箇所が2箇所生じた場合の評価方法である。   According to the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the first embodiment of the present invention, it is possible to easily detect a defective portion due to a disconnection occurring in a large-scale contact chain or the like. However, when a plurality of failure locations occur, only the failure location close to the first test pad 102 to which the H potential is applied is detected, and the second failure location cannot be detected. The semiconductor device and the evaluation method thereof according to the second embodiment of the present invention are evaluation methods in the case where two defective portions due to disconnection occur in a large-scale contact chain or the like.

図4は第2の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示している。第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。   FIG. 4 shows a circuit configuration of the semiconductor device according to the second embodiment. About the same component as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

図4に示すように、第2の実施形態に係る半導体装置の回路構成は、第1の実施形態と同様である。ここで、第2の実施形態においては、断線による不具合箇所が被測定単位素子101bと被測定単位素子101cとに発生している。   As shown in FIG. 4, the circuit configuration of the semiconductor device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment. Here, in 2nd Embodiment, the malfunction location by disconnection has generate | occur | produced in the to-be-measured unit element 101b and the to-be-measured unit element 101c.

第2の実施形態に係る半導体装置の評価方法は、第1の実施形態における第1の測定モードと同様にして、第1のテストパッド102をH状態、第2のテストパッド103をL状態とし第1のテストパッド102から第2のテストパッド103へ流れる電流を測定することによって、被測定素子回路の不具合箇所の有無を測定すると共に、第1の不具合箇所を検出する。すなわち、第1のテストパッド102から第1の不具合箇所までの間のノードの電位情報はH電位となり、第1の不具合箇所から第2の不具合箇所を含む第2のテストパッド103までの間のノードの電位情報はL電位となる。ここでは、第1のテストパッド102と第1の断線箇所との間にあるノードN01がH電位となり、ノードN02からノードNMがL電位となる。このノードの電位情報を第1の実施形態の第2の測定モードと同様にして、ノードの電位情報がノード情報伝達回路107を介して第3のテストパッド108に転送して、第3のテストパッド108からの出力がL電位からH電位に変化するまでに入力したクロック信号112のパルス数を数えることにより、被測定単位素子101bに第1の不具合が発生していることを検出できる。   In the semiconductor device evaluation method according to the second embodiment, the first test pad 102 is set to the H state and the second test pad 103 is set to the L state in the same manner as in the first measurement mode in the first embodiment. By measuring the current flowing from the first test pad 102 to the second test pad 103, the presence / absence of a defective portion of the device circuit to be measured is measured, and the first defective portion is detected. That is, the potential information of the node between the first test pad 102 and the first defect location is the H potential, and between the first defect location and the second test pad 103 including the second defect location. The node potential information is L potential. Here, the node N01 between the first test pad 102 and the first disconnection location is at the H potential, and the nodes N02 to NM are at the L potential. The node potential information is transferred to the third test pad 108 via the node information transmission circuit 107 in the same manner as in the second measurement mode of the first embodiment. By counting the number of pulses of the clock signal 112 input until the output from the pad 108 changes from the L potential to the H potential, it is possible to detect that the first defect has occurred in the unit element 101b.

次に、第1のテストパッド102をL状態、第2のテストパッド103をH状態とすることにより、第2のテストパッド103から第2の不具合箇所までの間のノードの電位情報がH電位となり、第2の不具合箇所から第1の不具合箇所を含む第1のテストパッド102までの間のノードの電位情報がL電位となる。ここでは、第2のテストパッド103から第2の断線箇所までの間であるノードNMからノードN03がH電位となり、ノードN02及びノードN01がL電位となる。このノードの電位情報を前述と同様にして、ノード情報伝達回路107を介して第3のテストパッド108に転送して、第3のテストパッドからの出力がH電位からL電位に変化するまでに入力したクロック信号のパルス数を数えることにより、被測定単位素子101cに第2の不具合が発生していることを検出できる。   Next, by setting the first test pad 102 to the L state and the second test pad 103 to the H state, the potential information of the node between the second test pad 103 and the second defect location becomes the H potential. Thus, the potential information of the node between the second defective portion and the first test pad 102 including the first defective portion becomes the L potential. Here, the node NM to the node N03 between the second test pad 103 and the second disconnection point are set to the H potential, and the node N02 and the node N01 are set to the L potential. The node potential information is transferred to the third test pad 108 via the node information transmission circuit 107 in the same manner as described above until the output from the third test pad changes from the H potential to the L potential. By counting the number of pulses of the input clock signal, it can be detected that the second defect has occurred in the unit element to be measured 101c.

第2の実施形態に係る半導体装置及びその評価方法によると、大規模のコンタクトチェーン等に2箇所の不具合が発生している場合においても、それぞれの不具合箇所を短時間で特定することが可能である。   According to the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the second embodiment, even when two defects occur in a large-scale contact chain or the like, it is possible to identify each defective area in a short time. is there.

(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.

本発明の第1の実施形態及び第2の実施形態の半導体装置及びその評価方法によると、大規模なコンタクトチェーン等に発生した2箇所以下の断線による不具合箇所を容易に検出することができる。しかしながら、第1及び第2の実施形態の半導体装置及びその評価方法では、不具合箇所のうちテストパッドに最も近い不具合箇所のみ検出可能であり、3箇所以上の不具合を検出することができない。本発明の第3の実施形態は、大規模なコンタクトチェーン等に複数の不具合箇所が生じた場合に不具合箇所が検出できる半導体装置及びその評価方法である。   According to the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the first and second embodiments of the present invention, it is possible to easily detect a defective portion due to a disconnection of two or less locations generated in a large-scale contact chain or the like. However, in the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the first and second embodiments, it is possible to detect only a defective portion closest to the test pad among the defective portions, and it is not possible to detect defects at three or more locations. The third embodiment of the present invention is a semiconductor device capable of detecting a defective portion when a plurality of defective portions are generated in a large-scale contact chain or the like and an evaluation method thereof.

図5は第3の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示している。本実施形態においても第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。   FIG. 5 shows a circuit configuration of the semiconductor device according to the third embodiment. Also in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図5に示すように、第3の実施形態に係る半導体装置は、被測定単位素子101が2個以上(図5ではM+1個)直列に接続した被測定素子回路を有しており、被測定単位素子同士の間のノードに、転送スイッチ104と、被測定単位素子の電位をVDD電位にプルアップするPMOSトランジスタ113とが接続されている。被測定素子回路の両端には第1のテストパッド102及び第2のテストパッド103が接続されており、転送スイッチ104には、第1の信号入力パッド105が接続されている。各PMOSトランジスタ113のゲート端子は、各被測定単位素子に対応したフリップフロップ回路110に接続され、フリップフロップ回路110の入力信号は第4のテストパッド114に引き出され、出力信号は第3のテストパッド108に引き出されている。ここで、被測定単位素子101a、101b及び101mの3箇所に断線が発生しているとする。   As shown in FIG. 5, the semiconductor device according to the third embodiment includes a device under test circuit in which two or more unit devices under test 101 (M + 1 in FIG. 5) are connected in series. A transfer switch 104 and a PMOS transistor 113 that pulls up the potential of the unit element to be measured to the VDD potential are connected to a node between the unit elements. A first test pad 102 and a second test pad 103 are connected to both ends of the device under test circuit, and a first signal input pad 105 is connected to the transfer switch 104. The gate terminal of each PMOS transistor 113 is connected to the flip-flop circuit 110 corresponding to each unit element to be measured, the input signal of the flip-flop circuit 110 is drawn to the fourth test pad 114, and the output signal is the third test pad. It is drawn out to the pad 108. Here, it is assumed that disconnections occur at three locations of the unit elements 101a, 101b, and 101m to be measured.

第3の実施形態に係る半導体装置は、第1の信号入力パッド105をH状態として、フリップフロップ回路110が直列に接続されるようにする。第4のテストパッド114にフリップフロップ回路110の段数分の任意のH状態又はL状態の電位情報をクロック信号112に同期に入力することにより、全てのフリップフロップ回路110の電位状態を外部から任意に設定することができる。すなわち、任意のフリップフロップ回路110の電位状態をL状態とすることにより、電位状態がL状態のフリップフロップ回路110と接続しているPMOSトランジスタ113と電源VDDとが導通状態となり、ノードN01からノードNMの中から任意のノードを強制的にH状態とすることが可能である。このようにしてノードの電位状態を設定した後に、第1の実施形態に示すようにノードの電位情報を出力パッド108から読み出すことにより、どの被測定単位素子に不具合が発生したかを検出することができる。   In the semiconductor device according to the third embodiment, the first signal input pad 105 is set to the H state so that the flip-flop circuits 110 are connected in series. Arbitrary H state or L state potential information corresponding to the number of stages of the flip-flop circuit 110 is input to the fourth test pad 114 in synchronization with the clock signal 112, so that the potential states of all the flip-flop circuits 110 can be arbitrarily externally input. Can be set to That is, by setting the potential state of an arbitrary flip-flop circuit 110 to the L state, the PMOS transistor 113 connected to the flip-flop circuit 110 in which the potential state is the L state and the power supply VDD are brought into conduction, and the node N01 to the node It is possible to force any node from the NM to be in the H state. After setting the potential state of the node in this manner, it is possible to detect which unit element to be measured has failed by reading out the potential information of the node from the output pad 108 as shown in the first embodiment. Can do.

以下、具体的に被測定単位素子101a、101b及び101mに断線による不具合が発生したことを評価する方法について説明する。   Hereinafter, a method for evaluating the occurrence of a failure due to disconnection in the unit elements 101a, 101b, and 101m to be measured will be specifically described.

第1及び第2の実施形態に係る半導体装置の評価方法と同様の方法によって、第1のテストパッド102と第2のテストパッド103とをそれぞれH状態又はL状態とすることにより、H電位を印加したテストパッドに近い場所の不具合箇所が検出されるため、第1のテストパッド102に最も近い不具合箇所である被測定単位素子101a及び第2のテストパッド103に最も近い不具合箇所である被測定単位素子101mに断線が発生していることを検出することが可能である。   By setting the first test pad 102 and the second test pad 103 to the H state or the L state, respectively, by the same method as the semiconductor device evaluation method according to the first and second embodiments, the H potential is set. Since a defect location near the applied test pad is detected, the unit to be measured 101 a that is the failure location closest to the first test pad 102 and the measurement target that is the failure location closest to the second test pad 103 are detected. It is possible to detect that a disconnection has occurred in the unit element 101m.

次に、例えばノードN03を強制的にH状態に設定した後、各ノードの電位情報を読み出せば被測定単位素子101bに不具合が発生していることを検出できる。   Next, for example, after the node N03 is forcibly set to the H state, the potential information of each node can be read to detect that a failure has occurred in the unit element to be measured 101b.

このように、第1及び第2の実施形態に係る半導体装置の評価方法では、L状態からH状態に切り替わるノードを測定することにより断線箇所を検出しているため、直列に接続された被測定単位素子に複数箇所の断線が発生した場合、H状態に設定されたテストパッドから最も近い位置の断線のみが検出される。しかしながら、L状態のノードの中には複数の断線が含まれている可能性があるが、第1及び第2の実施形態による評価方法では検出することができない。第3の実施形態に係る半導体装置の評価方法は、L状態のノードを強制的にH状態に設定できるため、第3の不具合箇所を検出することが可能であり、さらに複数の断線が発生した場合にもその不具合箇所を特定することができる。   As described above, in the semiconductor device evaluation method according to the first and second embodiments, the disconnection point is detected by measuring the node that switches from the L state to the H state, and thus the devices to be measured connected in series. When disconnection occurs at a plurality of locations in the unit element, only the disconnection at the position closest to the test pad set in the H state is detected. However, a node in the L state may include a plurality of disconnections, but cannot be detected by the evaluation methods according to the first and second embodiments. Since the semiconductor device evaluation method according to the third embodiment can forcibly set the node in the L state to the H state, it is possible to detect the third fault location, and a plurality of disconnections occur. Even in this case, it is possible to identify the defective part.

図6は複数の断線箇所を効率的に検出する作業手順を示す図である。図中の式は、各ノードの符号をそのまま位置情報として示している。例えばノードn03を示す式のn03=n01+(n02−n01)/2は、ノードn01の位置にノードn01からノードn02の間の1/2を加えた場所であり、ノードn01とノードn02の中間点を示す。   FIG. 6 is a diagram showing an operation procedure for efficiently detecting a plurality of disconnection points. The expression in the figure indicates the sign of each node as position information as it is. For example, n03 = n01 + (n02−n01) / 2 in the expression indicating the node n03 is a location obtained by adding a half between the node n01 and the node n02 to the position of the node n01, and an intermediate point between the node n01 and the node n02 Indicates.

図6に示すように、第1の実施形態及び第2の実施形態に係る半導体装置の評価方法により、第1のテストパッド102とノードn01との間及び第2のテストパッド103とノードn02との間に断線による不具合箇所が検出された場合、ノードn01とノードn02との間に不具合箇所があるかどうか、また不具合箇所がある場合のその数は不明であるため、ノードn01とノードn02との間を評価する。まず、ノードn01とノードn02との中間点であるノードn03を強制的にH状態とする。このようにして、L状態となるノードの位置から第3の不具合箇所を検出する。ここで、例えばノードn04がL状態になったとすれば、ノードn04から見てノードn03側にある被測定単位素子に不具合が発生しており、ノードn04とノードn01との間には更なる不具合箇所があるかどうかは不明である。次に、ノードn01とノードn04との中間点であるノードn05を強制的にH状態として、L状態となるノードを測定することにより不具合箇所を検出する。この操作を不具合箇所が検出されなくなるまで繰り返し行う。   As shown in FIG. 6, by the semiconductor device evaluation method according to the first and second embodiments, between the first test pad 102 and the node n01 and between the second test pad 103 and the node n02, If a fault location due to a disconnection is detected between the node n01 and the node n02, it is unknown whether there is a fault location between the node n01 and the node n02, and the number of fault locations is unknown. Evaluate between. First, the node n03 that is an intermediate point between the node n01 and the node n02 is forcibly set to the H state. In this manner, the third failure location is detected from the position of the node that is in the L state. Here, for example, if the node n04 is in the L state, a failure has occurred in the unit element to be measured on the node n03 side as viewed from the node n04, and there is a further failure between the node n04 and the node n01. Whether there is a place is unknown. Next, the node n05, which is an intermediate point between the node n01 and the node n04, is forcibly set to the H state, and a defective portion is detected by measuring the node in the L state. This operation is repeated until no defective part is detected.

なお、不具合箇所が含まれている可能性のある領域の中間点のノードを強制的にH状態としているが、不具合箇所が含まれている可能性のある領域に設けられた被測定単位素子は整数個であるから、正確な中間点に代えて中間点の近傍であってもよい。   In addition, although the node at the midpoint of the area that may contain the defective part is forcibly set to the H state, the unit element to be measured provided in the area that may contain the defective part is Since it is an integer, it may be in the vicinity of the intermediate point instead of the exact intermediate point.

また、図5に示した回路構成は、各ノードにPMOSトランジスタを接続して、ノードの電位をVDD電位にプルアップする回路例を示したが、この構成に代えて、図7に示すように、各ノードの電位をVSSにプルダウンするようにしても同様の効果を得ることが可能である。   The circuit configuration shown in FIG. 5 shows a circuit example in which a PMOS transistor is connected to each node and the node potential is pulled up to the VDD potential. Instead of this configuration, as shown in FIG. The same effect can be obtained by pulling down the potential of each node to VSS.

第3の実施形態に係る半導体装置及びその評価方法によると、大規模のコンタクトチェーン等に任意の数の不具合箇所が発生している場合においても、それらの複数個の不具合箇所を短時間で特定することが可能である。   According to the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the third embodiment, even when an arbitrary number of trouble spots are generated in a large-scale contact chain, the plurality of trouble spots are identified in a short time. Is possible.

(第4の実施形態)
以下、本発明の第4の実施形態について説明する。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment of the present invention will be described below.

第1〜第3の実施形態の半導体装置及びその評価方法では、第1のテストパッド102と第2のテストパッド103との間に複数の被測定単位素子が直列に接続した一被測定素子回路について、被測定素子回路に不具合箇所が複数発生しても容易に不具合箇所を検出することができる。本発明の第4の実施形態は、複数の被測定単位素子が直列に接続した被測定素子回路の両端がテストパッドに接続された構成が並列に複数設けられた半導体装置についてその不具合箇所を容易に検出する半導体装置及びその評価方法である。   In the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the first to third embodiments, one measured element circuit in which a plurality of measured unit elements are connected in series between the first test pad 102 and the second test pad 103. With respect to the above, even if a plurality of trouble spots occur in the device circuit to be measured, the trouble spots can be easily detected. In the fourth embodiment of the present invention, it is easy to solve the problem of a semiconductor device in which a plurality of configurations in which both ends of a measured element circuit in which a plurality of measured unit elements are connected in series are connected to a test pad are provided in parallel. And a method for evaluating the semiconductor device.

図8は第4の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示している。本実施形態においても第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。   FIG. 8 shows a circuit configuration of the semiconductor device according to the fourth embodiment. Also in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図8に示すように、複数の被測定単位素子101が直列に接続した被測定素子回路115(1151,…,115K)の両端には第1のテストパッド102及び第2のテストパッド103が接続されている。同様に被測定素子回路の両端がテストパッドに接続された構成が並列に設けられて被測定回路を形成しており、K個目の構成は、被測定素子回路115Kの両端に第5のテストパッド116及び第6のテストパッド117が接続されている。それぞれの被測定素子回路における被測定単位素子同士の間の各ノードには、対応する選択回路118が接続され、一の選択回路118には各被測定素子回路のK個の被測定単位素子が接続されている。また、各選択回路118には、被測定素子回路に応じて複数の信号入力パッド(図8においてはK個)が接続され、信号入力パッドから入力される選択信号により被測定素子回路1151から被測定素子回路115Kの中の1つのノードの情報信号が選択されてノード情報伝達回路107に伝えられて、第3のテストパッド108から引き出される。このように、第4の実施形態に係る半導体装置は、ノード情報伝達回路107を複数の被測定素子回路で共有しているため、限られたスクライブライン領域を有効に活用したテストパターンが設けられている。   As shown in FIG. 8, a first test pad 102 and a second test pad 103 are connected to both ends of a measured element circuit 115 (1151,..., 115K) in which a plurality of measured unit elements 101 are connected in series. Has been. Similarly, a configuration in which both ends of the device under test circuit are connected to the test pad is provided in parallel to form a circuit under test, and the Kth configuration is the fifth test at both ends of the device under test circuit 115K. The pad 116 and the sixth test pad 117 are connected. A corresponding selection circuit 118 is connected to each node between the measured unit elements in each measured element circuit, and one selected circuit 118 has K measured unit elements of each measured element circuit. It is connected. In addition, a plurality of signal input pads (K in FIG. 8) are connected to each selection circuit 118 according to the device circuit under test, and the device under test circuit 1151 receives a selection signal input from the signal input pad. An information signal of one node in the measurement element circuit 115K is selected, transmitted to the node information transmission circuit 107, and extracted from the third test pad 108. As described above, since the semiconductor device according to the fourth embodiment shares the node information transmission circuit 107 with a plurality of element circuits to be measured, a test pattern that effectively uses a limited scribe line region is provided. ing.

第4の実施形態に係る半導体装置の評価方法は、まず、第1の実施形態の半導体装置の評価方法と同様にして、それぞれの被測定素子回路の両端に接続されたテストパッドをH状態又はL状態とすることにより、各被測定素子回路内の断線の有無を順次測定して、断線による不具合が検出された場合には、ノードを測定することにより第1の断線箇所を特定している。また、さらに断線による不具合箇所が発生している場合には、第2及び第3の実施形態の半導体装置の評価方法と同様にして、不具合箇所の検出及び特定をすることができる。このようにして、複数の被測定素子回路が設けられた半導体装置においても不具合箇所を容易に検出することができる。   In the semiconductor device evaluation method according to the fourth embodiment, first, in the same manner as the semiconductor device evaluation method of the first embodiment, the test pads connected to both ends of each element circuit to be measured are in the H state or By setting the L state, the presence or absence of disconnection in each device under test circuit is sequentially measured, and when a malfunction due to disconnection is detected, the first disconnection location is specified by measuring the node. . Further, when a defective portion due to disconnection occurs, the defective portion can be detected and specified in the same manner as in the semiconductor device evaluation methods of the second and third embodiments. In this way, a defective portion can be easily detected even in a semiconductor device provided with a plurality of element circuits to be measured.

図9は第4の実施形態に係る半導体装置の一変形例を示している。   FIG. 9 shows a modification of the semiconductor device according to the fourth embodiment.

図9に示すように、各被測定素子回路の両端はパッド選択回路119に接続して、共通のテストパッドに接続される。このため、各被測定素子回路にそれぞれのテストパッドが接続される構成と比べてテストパッドの数を削減することができるため、限られたスクライブライン領域をさらに有効に活用することができる。   As shown in FIG. 9, both ends of each device under test circuit are connected to a pad selection circuit 119 and connected to a common test pad. For this reason, since the number of test pads can be reduced as compared with the configuration in which each test pad is connected to each device under test circuit, the limited scribe line region can be used more effectively.

図10はパッド選択回路119の詳細を示している。   FIG. 10 shows details of the pad selection circuit 119.

図10に示すように、第1のテストパッド102は、それぞれPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとが平行に接続されたCMOS転送スイッチST1〜STKを介して各被測定素子回路に接続されている。CMOS転送スイッチST1〜STKがパッド選択回路であり、それぞれのCMOS転送スイッチを構成するNMOSトランジスタのゲート電極は信号入力パッド1051〜105Kが接続された選択用信号に接続され、PMOSトランジスタのゲート電極は選択用信号のインバータ回路を介した反転信号に接続されている。   As shown in FIG. 10, the first test pad 102 is connected to each device under test circuit via CMOS transfer switches ST1 to STK in which a PMOS transistor and an NMOS transistor are connected in parallel. The CMOS transfer switches ST1 to STK are pad selection circuits. The gate electrodes of the NMOS transistors constituting the respective CMOS transfer switches are connected to a selection signal connected to the signal input pads 1051 to 105K, and the gate electrodes of the PMOS transistors are The selection signal is connected to an inverted signal through an inverter circuit.

なお、信号入力パッド1051〜105Kは、H状態とすることにより選択状態になり、通常は非選択状態のL状態である。例えば、被測定素子回路1151を選択する場合には、第1の信号入力パッド1051のみをH状態とし、他の信号入力パッドをL状態とすれば、ノード情報伝達回路107に被測定素子回路1151のみが接続されて、第3のテストパッド108から被測定素子回路1151の各ノードの情報が引き出されることになる。   Note that the signal input pads 1051 to 105K are in a selected state by being in the H state, and are normally in the L state of the non-selected state. For example, when the device under test circuit 1151 is selected, if only the first signal input pad 1051 is set to the H state and the other signal input pads are set to the L state, the node information transmitting circuit 107 is connected to the device under test circuit 1151. Are connected, and the information of each node of the device under test circuit 1151 is extracted from the third test pad 108.

このようにして、各被測定素子回路に発生した不具合箇所を検出することができ、第2の実施形態及び第3の実施形態に示した評価方法を用いることによって、各被測定素子回路に複数の不具合が発生した場合においてもその不具合箇所を容易に特定することが可能である。   In this way, it is possible to detect a defective portion occurring in each device under test circuit. By using the evaluation methods shown in the second embodiment and the third embodiment, a plurality of devices under test each device circuit. Even when a problem occurs, it is possible to easily identify the defect part.

なお、第4の実施形態においては、図示を簡略化するために被測定素子回路を2回路のみ図示しているが、並列させる被測定素子回路数は、任意に設定すれば良い。また、図示は省略しているが、被測定素子回路を複数設ける場合にはテストパッドの数を減少させるためにデコード方式を用いることも可能である。   In the fourth embodiment, only two measured device circuits are shown in order to simplify the illustration, but the number of measured device circuits to be paralleled may be arbitrarily set. Although not shown, when a plurality of element circuits to be measured are provided, a decoding method can be used to reduce the number of test pads.

第4の実施形態に係る半導体装置及びその評価方法によると、複数の大規模のコンタクトチェーン等が並列に設けられた被測定回路を有する半導体装置に不具合が発生した場合においても、その不具合箇所を短時間で容易に特定することが可能である。   According to the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the fourth embodiment, even when a failure occurs in a semiconductor device having a circuit to be measured in which a plurality of large-scale contact chains and the like are provided in parallel, It is possible to specify easily in a short time.

(第5の実施形態)
以下、本発明の第5の実施形態について説明する。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment of the present invention will be described below.

第1〜第4の実施形態の半導体装置及びその評価方法においては、複数の被測定単位素子を直列に接続した一被測定素子回路について、被測定素子回路にオープン不良箇所が複数発生しても不具合箇所を容易に検出することができる。   In the semiconductor device and the evaluation method thereof according to the first to fourth embodiments, even if a plurality of open defective portions are generated in the measured element circuit for one measured element circuit in which a plurality of measured unit elements are connected in series. A defective part can be easily detected.

本発明に係る第5の実施形態は、短絡不良検出パターンである被測定素子回路についてその不具合箇所を容易に検出できる半導体装置及びその評価方法である。   The fifth embodiment according to the present invention is a semiconductor device capable of easily detecting a defective portion of a measured element circuit which is a short circuit failure detection pattern, and an evaluation method thereof.

図11は第5の実施形態に係る半導体装置を示している。図11に示す半導体装置は、図18に示したスネーク&コムパターンを変形した構成を持ち、第1配線パターン1の両端部に“O1”端子と“O2”端子とを有する。図18に示した短絡(ショート)を検出するコム側(短絡検査用)の第2配線パターン2は、所定の配線単位10に分割されており、図11においては、第2配線パターン2、第3配線パターン及び第4配線パターン4で示される。分割された短絡検査用の配線パターン2、3、4は、図11に示すスイッチングトランジスタ5、6により順次接続されている。   FIG. 11 shows a semiconductor device according to the fifth embodiment. The semiconductor device shown in FIG. 11 has a configuration obtained by modifying the snake and comb pattern shown in FIG. 18 and has “O1” terminals and “O2” terminals at both ends of the first wiring pattern 1. The second wiring pattern 2 on the comb side (for short circuit inspection) for detecting a short circuit (short circuit inspection) shown in FIG. 18 is divided into predetermined wiring units 10, and in FIG. 3 wiring patterns and 4th wiring pattern 4 are shown. The divided wiring patterns 2, 3, 4 for short-circuit inspection are sequentially connected by switching transistors 5, 6 shown in FIG.

スイッチングトランジスタ5、6の各ゲートは、該スイッチングトランジスタ5、6と対応して配置されたシフトレジスタ回路7、8の各出力ノードと接続されている。図11に示した回路例においては、スイッチングトランジスタ5、6にP型MOSトランジスタを用いている。従って、シフトレジスタ回路7、8の各出力ノードは初期状態で“L”レベルであり、各スイッチングトランジスタ5、6は同通状態であるように設定されており、短絡検査用の各配線パターン2、3、4は、初期状態では互いに電気的に接続されて、端子“S1”と同電位となっている。   Each gate of the switching transistors 5 and 6 is connected to each output node of the shift register circuits 7 and 8 arranged corresponding to the switching transistors 5 and 6. In the circuit example shown in FIG. 11, P-type MOS transistors are used for the switching transistors 5 and 6. Accordingly, the output nodes of the shift register circuits 7 and 8 are initially set to “L” level, the switching transistors 5 and 6 are set to be in the same state, and each wiring pattern 2 for short circuit inspection is set. 3, 4 are electrically connected to each other in the initial state and have the same potential as the terminal “S1”.

オープン不良を検出する際には、第1配線パターン1の両端の“O1”端子と“O2”端子とに電圧を印加して端子間に流れる電流値を測定してオープン不良の有無を検出する。短絡不良を検出するには“O1”端子もしくは“O2”端子と短絡検査用配線パターンの“S1”端子間に電圧を印加して短絡電流が流れるか否かで短絡不良の有無を検出する。このとき、前述したように、短絡検査用の各配線パターンの2、3、4は“S1”端子と電気的に接続されて同電位になっている。   When detecting an open defect, a voltage is applied to the “O1” and “O2” terminals at both ends of the first wiring pattern 1 to measure the value of the current flowing between the terminals, thereby detecting the presence or absence of the open defect. . In order to detect a short-circuit failure, a voltage is applied between the “O1” or “O2” terminal and the “S1” terminal of the short-circuit inspection wiring pattern to detect the presence or absence of a short-circuit failure. At this time, as described above, 2, 3 and 4 of each wiring pattern for short circuit inspection are electrically connected to the “S1” terminal and have the same potential.

以下に、“O1”端子とS1”端子との間又は“O2”端子とS1”端子との間に短絡不良が発生した場合に、不良箇所を同定する手段について説明する。ここでは、短絡検査用の第3配線パターン3と第1配線パターン1との間で短絡不良が発生したと仮定して説明する。   Hereinafter, a means for identifying a defective portion when a short-circuit failure occurs between the “O1” terminal and the S1 terminal or between the “O2” terminal and the S1 terminal will be described. Here, a description will be given assuming that a short-circuit defect has occurred between the third wiring pattern 3 for short-circuit inspection and the first wiring pattern 1.

前述したように、各シフトレジスタ回路7、8の出力値は、初期状態では“L”レベルに固定されている。従って、シフトレジスタ回路7の入力を“H”レベルに設定し、且つ“CLK”端子にクロック信号を入力すると、初段のシフトレジスタ回路7の出力はクロック信号の入力に対応して“L”状態から“H”状態に切り替わる。これによりスイッチングトランジスタ5は導通状態から遮断状態に切り替わり、短絡検査用の第2のパターン2が“S1”端子から切り離される。パターン2には短絡不良は生じていないため、“O1”端子又は“O2” 端子と“S1”端子との間の短絡電流に変化はない。   As described above, the output values of the shift register circuits 7 and 8 are fixed to the “L” level in the initial state. Therefore, when the input of the shift register circuit 7 is set to the “H” level and the clock signal is input to the “CLK” terminal, the output of the first-stage shift register circuit 7 is in the “L” state corresponding to the input of the clock signal. To “H” state. As a result, the switching transistor 5 is switched from the conductive state to the cutoff state, and the second pattern 2 for short circuit inspection is disconnected from the “S1” terminal. Since there is no short circuit failure in the pattern 2, there is no change in the short circuit current between the “O1” terminal or the “O2” terminal and the “S1” terminal.

次に“CLK”端子にクロック信号を入力すると2段目のシフトレジスタ回路8の出力値が“H”レベルに変化して、2段目のシフトレジスタ回路8と接続されるスイッチングトランジスタ6が遮断状態となって、2段目の短絡検査用の第3配線パターン3が“S1”端子から切り離される。   Next, when a clock signal is input to the “CLK” terminal, the output value of the second-stage shift register circuit 8 changes to “H” level, and the switching transistor 6 connected to the second-stage shift register circuit 8 is cut off. In this state, the third wiring pattern 3 for short-circuit inspection at the second stage is disconnected from the “S1” terminal.

このように、“O1”端子又は“O2”端子とS1”端子との間に短絡電流が流れているか否かを確認しながら、“CLK”端子に順次クロック信号を入力することにより、短絡検査用の配線パターン2、3、4を順次切り離す。ここで、短絡不良の発生箇所を含む配線パターンが“S1”端子と接続されている間は短絡電流は流れる。しかしながら、クロック入力が進行して、短絡検査用の第3配線パターン3が切り離されると、“O1”端子又は“O2”端子とS1”端子との間に短絡電流が流れなくなるため、不良箇所が第3配線パターン3に含まれていることが判明する。従って、入力したクロックパルスの個数を数えれば、不良位置を容易に同定することができる。   In this way, by checking whether or not a short-circuit current is flowing between the “O1” terminal or “O2” terminal and the S1 terminal, the clock signal is sequentially input to the “CLK” terminal, thereby checking the short circuit. The wiring patterns 2, 3, and 4 are sequentially cut off, and a short-circuit current flows while the wiring pattern including the portion where the short-circuit defect occurs is connected to the “S 1” terminal. When the third wiring pattern 3 for short-circuit inspection is cut off, a short-circuit current does not flow between the “O1” terminal or the “O2” terminal and the S1 terminal, so that a defective portion is included in the third wiring pattern 3. It turns out that Therefore, the defective position can be easily identified by counting the number of input clock pulses.

このように、第5の実施形態によると、大規模な短絡検査用配線パターンにおいても、短絡不良の発生箇所を容易に同定することが可能となる。   As described above, according to the fifth embodiment, it is possible to easily identify the occurrence location of a short-circuit defect even in a large-scale short-circuit inspection wiring pattern.

なお、第5の実施形態においては、スイッチングトランジスタ5、6をP型MOSトランジスタで構成したが、N型MOSトランジスタ等の他のスイッチング手段でも同様の効果を持つ検査パターンを構成することができる。   In the fifth embodiment, the switching transistors 5 and 6 are P-type MOS transistors, but other switching means such as an N-type MOS transistor can form a test pattern having the same effect.

(第6の実施形態)
以下、本発明の第6の実施形態について図12を参照しながら説明する。第5の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. About the same component as 5th Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

第5の実施形態と同様に、短絡検査用の配線パターンは、第2の配線パターン2、第3の配線パターン3及び第4の配線パターン4のように所定数に分割されている。分割された各配線パターン2、3、4と対応して、シフトレジスタ回路7、8、9が直列に接続されており、シフトレジスタ回路7、8、9の間の各ノードは分割された短絡検査用の各配線パターン2、3、4とそれぞれ接続されている。シフトレジスタ回路7、8、9は、初期状態で“L”レベルに設定されている。ここでも、短絡検査用の第3配線パターン3と第1配線パターン1との間に短絡不良が発生していると仮定して説明する。     Similar to the fifth embodiment, the wiring pattern for short circuit inspection is divided into a predetermined number such as the second wiring pattern 2, the third wiring pattern 3, and the fourth wiring pattern 4. Corresponding to the divided wiring patterns 2, 3, 4, shift register circuits 7, 8, 9 are connected in series, and each node between the shift register circuits 7, 8, 9 is divided short circuit. The wiring patterns 2, 3, and 4 for inspection are connected to the wiring patterns. The shift register circuits 7, 8, and 9 are set to the “L” level in the initial state. Here, the description will be made on the assumption that a short-circuit defect has occurred between the third wiring pattern 3 for short-circuit inspection and the first wiring pattern 1.

“O1”端子又は“O2”端子に“H”電位を印加すると、短絡検査用の第3配線パターン3における短絡不良により、“H”電位を印加した“O1”端子又は“O2”端子から電流が回路に流れ込むことにより、短絡不良の発生が確認される。   When the “H” potential is applied to the “O1” terminal or the “O2” terminal, the current from the “O1” terminal or the “O2” terminal to which the “H” potential is applied due to a short circuit failure in the third wiring pattern 3 for short circuit inspection. Flows into the circuit, confirming the occurrence of a short circuit failure.

初段のシフトレジスタ回路7の入力値を“H”レベルに設定して“CLK”端子にクロック信号を入力することにより、シフトレジスタ回路7の出力は“H”状態となる。このとき、もし第1配線パターン1と短絡検査用の第2配線パターン2との間に短絡不良が生じていれば、双方の電位が“H”状態なるため電流が流れ込まなくなり、短絡不良が第1配線パターン1と第2配線パターン2との間に生じていたことが分かる。しかし、短絡箇所は第1配線パターン1と第3配線パターン3との間であるため、短絡電流に変化は生じない。これにより、第1配線パターン1と第2配線パターン2との間には短絡不良がなかったことが分かる。   By setting the input value of the first-stage shift register circuit 7 to the “H” level and inputting the clock signal to the “CLK” terminal, the output of the shift register circuit 7 becomes the “H” state. At this time, if a short-circuit failure occurs between the first wiring pattern 1 and the second wiring pattern 2 for short-circuit inspection, both potentials are in the “H” state, so that no current flows, and the short-circuit failure is It can be seen that this occurred between the first wiring pattern 1 and the second wiring pattern 2. However, since the short-circuit portion is between the first wiring pattern 1 and the third wiring pattern 3, no change occurs in the short-circuit current. Thereby, it can be seen that there was no short circuit failure between the first wiring pattern 1 and the second wiring pattern 2.

さらに“CLK”端子にクロック信号を順次入力することにより、シフトレジスタ回路7、8、9の出力値が順次“H”レベルに切り替わっていき、切り替わったシフトレジスタ回路7、8、9の出力端子と接続される短絡検査用の配線パターン2等に短絡不良が生じていない限りは短絡電流に変化は生じない。   Further, by sequentially inputting the clock signal to the “CLK” terminal, the output values of the shift register circuits 7, 8, 9 are sequentially switched to the “H” level, and the output terminals of the shifted shift register circuits 7, 8, 9 are switched. As long as there is no short circuit failure in the short circuit inspection wiring pattern 2 or the like connected to, the short circuit current does not change.

クロック信号を順次入力して、短絡検査用の第3配線パターン3と接続されるシフトレジスタ回路8の出力値が“H”レベルに切り替わると、“O1”端子又は“O2”端子と同電位となるため、短絡電流は流れ込まなくなる。これにより、第3配線パターン3に不良があったことが判明する。従って、入力したクロックパルスの個数を数えれば、不良位置を容易に同定することができる。   When the clock signal is sequentially input and the output value of the shift register circuit 8 connected to the third wiring pattern 3 for short circuit inspection is switched to the “H” level, the same potential as that of the “O1” terminal or “O2” terminal is obtained. Therefore, the short circuit current does not flow. Thereby, it is found that the third wiring pattern 3 is defective. Therefore, the defective position can be easily identified by counting the number of input clock pulses.

このように、第6の実施形態においては、大規模な短絡検査用パターンにおける短絡不良の発生箇所を容易に同定することが可能となる。   As described above, in the sixth embodiment, it is possible to easily identify the occurrence location of the short-circuit defect in the large-scale short-circuit test pattern.

図13に、第6の実施形態に係る半導体装置の詳細な回路の一例を示す。図2に示した第1の実施形態に係る回路構成と同等の構成であり、図2におけるノード情報伝達回路単位(ユニット)106と同等のノード情報伝達回路単位106を有している。   FIG. 13 shows an example of a detailed circuit of the semiconductor device according to the sixth embodiment. The configuration is equivalent to the circuit configuration according to the first embodiment shown in FIG. 2, and has a node information transmission circuit unit 106 equivalent to the node information transmission circuit unit (unit) 106 in FIG.

図13においては、短絡検査用の第2配線パターン2が追加され、ユニット106に含まれるフリップフロップ回路110の出力端子と接続されている。オープン不良を検出する際には、第1の実施形態で示したように、“O1”端子をH状態とし、他端の“O2”端子をL状態に設定して、両端子間に流れる電流を測定することにより、オープン不良の有無を検出する。オープン不良が発生していることが判明したときには、第1の実施形態で示した手法により、不良位置を同定することができる。   In FIG. 13, a second wiring pattern 2 for short circuit inspection is added and connected to the output terminal of the flip-flop circuit 110 included in the unit 106. When detecting an open failure, as shown in the first embodiment, the “O1” terminal is set to the H state, the other end “O2” terminal is set to the L state, and the current flowing between both terminals is detected. Is measured to detect the presence of open defects. When it is determined that an open defect has occurred, the defect position can be identified by the method described in the first embodiment.

これに対し、短絡不良を検出するには、“C1”端子をまずH状態として、複数のフリップフロップ回路110を直列に接続する。その後、“O1”端子又は“O2”端子をH状態に固定する。ここで、RST信号を印加することにより、各フリップフロップ回路110の出力値はL状態となるため、短絡検査用の第2配線パターン2に短絡不良が存在した場合には、H状態の“O1”端子又は“O2”端子から電流が流れ込むため、短絡不良が判明する。   On the other hand, in order to detect a short circuit failure, the “C1” terminal is first set to the H state, and a plurality of flip-flop circuits 110 are connected in series. Thereafter, the “O1” terminal or the “O2” terminal is fixed to the H state. Here, by applying the RST signal, the output value of each flip-flop circuit 110 is in the L state. Therefore, if there is a short circuit failure in the second wiring pattern 2 for short circuit inspection, the “O1 in the H state is displayed. Since current flows from the “terminal” or “O2” terminal, a short circuit failure is found.

その後は、第5の実施形態に示した手法と同様に、CLK端子にクロックパルスを順次入力して、短絡検査端子の電位を順次H状態とすることにより、“O1”端子又は“O2”端子から電流が流れ込まなくなる状態を発生させ、その状態に至るクロックのパルス数を数えることにより、短絡不良箇所を同定する。   After that, similarly to the method shown in the fifth embodiment, by sequentially inputting clock pulses to the CLK terminal and sequentially setting the potential of the short-circuit inspection terminal to the H state, the “O1” terminal or the “O2” terminal A state where current does not flow from is generated, and the number of clock pulses reaching that state is counted to identify a short-circuit defective portion.

このように、第1〜第4の実施形態で用いたノード情報伝達回路単位106と同一の基本回路構成に短絡検査用パターンを追加することにより、短絡検査を実現することができる。   As described above, the short circuit inspection can be realized by adding the short circuit inspection pattern to the same basic circuit configuration as the node information transmission circuit unit 106 used in the first to fourth embodiments.

本発明に係る半導体装置及びその評価方法は、大規模なコンタクトチェーン又は大規模な配線パターンで素子の電気的測定を行う際に、不具合箇所を短時間でより容易に検出することが可能であり、半導体装置の製造工程の安定管理等に有用である。   The semiconductor device and the evaluation method thereof according to the present invention can detect a defective part more easily in a short time when performing electrical measurement of an element with a large-scale contact chain or a large-scale wiring pattern. This is useful for stable management of semiconductor device manufacturing processes.

本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の回路構成の一例を示す回路図 である。1 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る半導体装置におけるフリップフロップ回路 の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a flip-flop circuit in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the semiconductor device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the semiconductor device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る評価方法の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the evaluation method which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態の一変形例に係る半導体装置の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the semiconductor device which concerns on the modification of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the semiconductor device which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の一変形例に係る半導体装置の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the semiconductor device which concerns on the modification of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係るパッド選択回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the pad selection circuit based on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the semiconductor device which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る半導体装置の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the semiconductor device which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る半導体装置の回路構成の詳細を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detail of the circuit structure of the semiconductor device which concerns on the 6th Embodiment of this invention. (a)及び(b)は従来のコンタクトチェーンを示す図であり、(a)は平面図であり、(b)は断面図である。(A) And (b) is a figure which shows the conventional contact chain, (a) is a top view, (b) is sectional drawing. (a)及び(b)は従来のテストパターンを模式的に示す回路図である。(A) And (b) is a circuit diagram which shows typically the conventional test pattern. 従来の配線層用の断線チェックパターンを示す平面図である。It is a top view which shows the disconnection check pattern for the conventional wiring layers. (a)及び(b)は従来のスタックトコンタクトチェーンを示し、(a)は平面図であり、(b)は断面図である。(A) And (b) shows the conventional stacked contact chain, (a) is a top view, (b) is sectional drawing. 従来の配線層用の短絡チェックパターン(スネーク&コム)を示す平面図である。It is a top view which shows the short circuit check pattern (snake & comb) for the conventional wiring layers. 従来例に係る半導体装置(テスト回路)の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the semiconductor device (test circuit) which concerns on a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

101a 被測定単位素子
101b 被測定単位素子
101c 被測定単位素子
102 第1のテストパッド
103 第2のテストパッド
104 転送スイッチ
105 第1の信号入力パッド
106 ノード情報伝達回路単位(ユニット)
107 ノード情報伝達回路
108 第3のテストパッド
109 第2の信号入力パッド
110 フリップフロップ回路
111 リセット信号
112 クロック信号
113 PMOSトランジスタ
114 第4のテストパッド
115 被測定素子回路
116 第5のテストパッド
117 第6のテストパッド
118 選択回路
119 パッド選択回路
1 第1配線パターン
2 第2配線パターン
3 第3配線パターン
4 第4配線パターン
5 スイッチングトランジスタ
6 スイッチングトランジスタ
7 シフトレジスタ回路
8 シフトレジスタ回路
9 シフトレジスタ回路
10 配線単位
101 a unit element to be measured 101 b unit element to be measured 101 c unit element to be measured 102 first test pad 103 second test pad 104 transfer switch 105 first signal input pad 106 node information transmission circuit unit (unit)
107 node information transmission circuit 108 third test pad 109 second signal input pad 110 flip-flop circuit 111 reset signal 112 clock signal 113 PMOS transistor 114 fourth test pad 115 measured device circuit 116 fifth test pad 117 first 6 test pads 118 selection circuit 119 pad selection circuit 1 first wiring pattern 2 second wiring pattern 3 third wiring pattern 4 fourth wiring pattern 5 switching transistor 6 switching transistor 7 shift register circuit 8 shift register circuit 9 shift register circuit 10 Wiring unit

Claims (11)

直列に接続された複数の被測定単位素子を含む被測定素子回路と、
隣り合う前記被測定単位素子同士の間の各ノードにそれぞれ接続された複数の選択素子と、
前記複数の選択素子と接続されるノード情報伝達回路とを備え、
前記被測定素子回路の両端に電圧を印加したときに前記各ノードに発生する電位が、前記ノード情報伝達回路に入力され、
前記ノード情報伝達回路は、入力された前記各ノードの電位を外部へ順次出力することを特徴とする半導体装置。
A measured element circuit including a plurality of measured unit elements connected in series;
A plurality of selection elements respectively connected to each node between the adjacent unit elements to be measured;
A node information transmission circuit connected to the plurality of selection elements,
The potential generated at each node when a voltage is applied across the measured device circuit is input to the node information transmission circuit,
The node information transmission circuit sequentially outputs the inputted potential of each node to the outside.
前記複数のノードのいずれか1つのノードの電位を固定する電位固定手段をさらに備え、
電位が固定された前記ノードと前記被測定素子回路の両端との間の前記各ノードに発生する電位が、前記ノード情報伝達回路に入力されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
A potential fixing means for fixing the potential of any one of the plurality of nodes;
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a potential generated at each node between the node at which the potential is fixed and both ends of the device under test circuit is input to the node information transmission circuit. .
それぞれが、直列に接続された複数の被測定単位素子を含み且つ互いに並列に接続された複数の被測定素子回路を有する被測定回路と、
前記被測定素子回路における隣り合う前記被測定単位素子同士の間の各ノードにそれぞれ接続され、互いに並列に接続された複数の選択回路と、
前記複数の選択回路と接続されるノード情報伝達回路とを備え、
前記複数の被測定素子回路のうちの一の被測定素子回路の両端に電圧を印加したときに前記各ノードに発生する電位が、前記一の被測定素子回路に対応する前記複数の選択回路を制御する信号により前記ノード情報伝達回路に入力され、
前記ノード情報伝達回路は、入力された前記各ノードの電位を外部へ順次出力することを特徴とする半導体装置。
A circuit under test having a plurality of device under test circuits each including a plurality of device under test devices connected in series and connected in parallel with each other;
A plurality of selection circuits connected to each node between adjacent unit elements to be measured in the device circuit to be measured, and connected in parallel to each other;
A node information transmission circuit connected to the plurality of selection circuits,
The potentials generated at the nodes when a voltage is applied to both ends of one of the plurality of device circuits to be measured are applied to the plurality of selection circuits corresponding to the one device circuit to be measured. Input to the node information transmission circuit by a signal to be controlled,
The node information transmission circuit sequentially outputs the inputted potential of each node to the outside.
請求項1又は2に記載の半導体装置の評価方法であって、
前記被測定素子回路の両端に電圧を印加する工程(a)と、
前記工程(a)によって前記各ノードに発生する電位を、前記複数の選択素子を制御する信号により前記ノード情報伝達回路に入力する工程(b)と、
前記工程(b)によって前記ノード情報伝達回路に入力された前記各ノードの電位を外部へ順次出力する工程(c)と、
前記工程(c)によって出力された前記各ノードの電位の変化点を検出することにより前記被測定単位素子における第1の不具合箇所を特定する工程(d)とを備えていることを特徴とする半導体装置の評価方法。
A method for evaluating a semiconductor device according to claim 1, wherein:
Applying a voltage across the measured device circuit (a);
(B) inputting the potential generated at each node by the step (a) to the node information transmission circuit by a signal for controlling the plurality of selection elements;
A step (c) of sequentially outputting the potential of each node input to the node information transmission circuit in the step (b) to the outside;
And (d) identifying a first defect location in the unit element to be measured by detecting a change point of the potential of each node output in the step (c). Semiconductor device evaluation method.
前記工程(d)の後に、
前記被測定素子回路の両端に、前記工程(a)とは逆方向に電圧を印加する工程(e)と、
前記工程(e)によって前記各ノードに発生する電位を、前記複数の選択素子を制御する信号により前記ノード情報伝達回路に入力する工程(f)と、
前記工程(f)によって前記ノード情報伝達回路に入力された前記各ノードの電位を外部へ順次出力する工程(g)と、
前記工程(g)によって出力された前記各ノードの電位の変化点を検出することにより前記被測定端子素子における第2の不具合箇所を特定する工程(h)とをさらに備えていることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の評価方法。
After step (d)
A step (e) of applying a voltage in the opposite direction to the step (a) to both ends of the device circuit to be measured;
Inputting the potential generated at each node by the step (e) into the node information transmission circuit by a signal for controlling the plurality of selection elements;
A step (g) of sequentially outputting the potential of each node input to the node information transmission circuit in the step (f) to the outside;
And (h) identifying a second failure location in the terminal element to be measured by detecting a change point of the potential of each node output in the step (g). The method for evaluating a semiconductor device according to claim 4.
前記工程(h)の後に
前記複数のノードのいずれか1つのノードに電位を印加する工程(i)と、
前記工程(i)によって前記各ノードに発生する電位を、前記複数の選択素子を制御する信号により前記ノード情報伝達回路に入力する工程(j)と、
前記工程(j)によって前記ノード情報伝達回路に入力された前記各ノードの電位を外部へ順次出力する工程(k)と、
前記工程(k)によって出力された前記各ノードの電位の変化点を検出することにより前記被測定端子素子における第3の不具合箇所を特定する工程(l)とを備えていることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の評価方法。
(I) applying a potential to any one of the plurality of nodes after the step (h);
Inputting the potential generated at each node in the step (i) into the node information transmission circuit by a signal for controlling the plurality of selection elements;
A step (k) of sequentially outputting the potential of each node input to the node information transmission circuit in the step (j) to the outside;
And (1) identifying a third defect location in the measured terminal element by detecting a change point of the potential of each node output in the step (k). The method for evaluating a semiconductor device according to claim 5.
請求項3に記載の半導体装置の評価方法であって、
前記複数の被測定素子回路のうちの第1の被測定素子回路の両端に電圧を印加する工程(a)と、
前記工程(a)によって前記第1の被測定素子回路の各ノードに発生する電位を、前記第1の被測定素子回路に対応する複数の選択回路を制御する信号により前記ノード情報伝達回路に入力する工程(b)と、
前記工程(b)によって前記ノード情報伝達回路に入力された前記第1の被測定素子回路の前記各ノードの電位を外部へ順次出力する工程(c)と、
前記工程(c)によって出力された前記各ノードの電位の変化点を検出することにより前記第1の被測定素子回路を構成する前記被測定単位素子のうちの不具合箇所を特定する工程(d)と、
前記複数の被測定素子回路のうち前記第1の被測定素子回路を除く他の複数の被測定素子回路に対して、前記工程(a)〜(d)を順次繰り返し実行し、前記複数の被測定素子回路の全てにおける不具合が発生した被測定単位素子を特定することを特徴とする半導体装置の評価方法。
A method for evaluating a semiconductor device according to claim 3, comprising:
Applying a voltage across the first measured device circuit of the plurality of measured device circuits (a);
The potential generated at each node of the first device under test circuit by the step (a) is input to the node information transmission circuit by a signal for controlling a plurality of selection circuits corresponding to the first device under test circuit. Step (b) to perform,
A step (c) of sequentially outputting the potential of each node of the first device under test circuit input to the node information transmission circuit in the step (b) to the outside;
A step (d) of identifying a defective portion in the unit element to be measured that constitutes the first device to be measured circuit by detecting a change point of the potential of each node output in the step (c). When,
The steps (a) to (d) are sequentially and repeatedly performed on a plurality of measured device circuits other than the first measured device circuit among the plurality of measured device circuits. A method for evaluating a semiconductor device, comprising: identifying a unit element to be measured in which a failure occurs in all of the measurement element circuits.
一の面内で蛇行するように形成され、複数の凹凸部を有するスネーク形状の第1配線パターンと、該第1配線パターンの各凹凸部に沿うように対向して配置された複数のコム形状の第2配線パターンとによって構成された被測定素子回路と、
隣り合う前記第2配線パターン同士の間の各ノードにそれぞれ接続された複数の選択素子と、
前記複数の選択素子と接続されるノード情報伝達回路と、
前記第1配線パターンと前記複数の第2配線パターンから選択された所定の第2配線パターンとの間に電圧を印加した場合に、前記第1配線パターンと前記所定の第2配線パターンとの間に流れる電流値を外部測定器により測定するための端子とを備え、
前記ノード情報伝達回路は、選択素子を順次非選択化することにより、前記第2配線パターンを順次切り離すことを特徴とする半導体装置。
A snake-shaped first wiring pattern formed so as to meander in one plane and having a plurality of concavo-convex portions, and a plurality of comb shapes disposed so as to face each concavo-convex portion of the first wiring pattern A device under test circuit configured by the second wiring pattern,
A plurality of selection elements respectively connected to each node between the adjacent second wiring patterns;
A node information transmission circuit connected to the plurality of selection elements;
Between the first wiring pattern and the predetermined second wiring pattern when a voltage is applied between the first wiring pattern and the predetermined second wiring pattern selected from the plurality of second wiring patterns. A terminal for measuring the current value flowing through the external measuring instrument,
The node information transmission circuit sequentially disconnects the second wiring pattern by sequentially deselecting selection elements.
一の面内で蛇行するように形成され、複数の凹凸部を有するスネーク形状の第1配線パターンと、該第1配線パターンの各凹凸部に沿うように対向して配置された複数のコム形状の第2配線パターンとによって構成された被測定素子回路と、
前記複数の第2配線パターンと接続されるノード情報伝達回路と、
前記第1配線パターンと前記複数の第2配線パターンから選択された所定の第2配線パターンとの間に電圧を印加した場合に、前記第1配線パターンと前記所定の第2配線パターンとの間に流れる電流値を外部測定器により測定するための端子とを備え、
前記ノード情報伝達回路は、接続された前記第2配線パターンの電位を前記第1配線パターンの電位と同電位にすることを特徴とする半導体装置。
A snake-shaped first wiring pattern formed so as to meander in one plane and having a plurality of concavo-convex portions, and a plurality of comb shapes disposed so as to face each concavo-convex portion of the first wiring pattern A device under test circuit configured by the second wiring pattern,
A node information transmission circuit connected to the plurality of second wiring patterns;
Between the first wiring pattern and the predetermined second wiring pattern when a voltage is applied between the first wiring pattern and the predetermined second wiring pattern selected from the plurality of second wiring patterns. A terminal for measuring the current value flowing through the external measuring instrument,
The node information transmission circuit makes the potential of the connected second wiring pattern the same as the potential of the first wiring pattern.
請求項8に記載の半導体装置の評価方法であって、
前記第1配線パターンと前記複数の第2配線パターンから選択された前記所定の第2配線パターンとの間に電圧を印加する工程(a)と、
前記ノード情報伝達回路により前記複数の選択素子を順次非選択化し、前記第2配線パターンを順次切り離す工程(b)と、
前記工程(b)によって切り離されなかった前記第1配線パターンと前記複数の第2配線パターン間に流れる電流を順次モニタする工程(c)と、
前記工程(c)によって出力された前記各ノードの電流値の変化点を検出することにより、前記複数の第2配線パターンにおける不具合箇所を特定する工程(d)とを備えていることを特徴とする半導体装置の評価方法。
A method for evaluating a semiconductor device according to claim 8, comprising:
Applying a voltage between the first wiring pattern and the predetermined second wiring pattern selected from the plurality of second wiring patterns (a);
A step (b) of sequentially deselecting the plurality of selection elements by the node information transmission circuit and sequentially separating the second wiring pattern;
A step (c) of sequentially monitoring a current flowing between the first wiring pattern and the plurality of second wiring patterns that have not been separated by the step (b);
And (d) identifying a defect location in the plurality of second wiring patterns by detecting a change point of the current value of each node output in the step (c). For evaluating a semiconductor device.
請求項9に記載の半導体装置の評価方法であって、
前記第1配線パターンと前記複数の第2配線パターンから選択された所定の第2配線パターンとの間に電圧を印加する工程(a)と、
前記ノード情報伝達回路により前記第2配線パターンの電位を前記第1配線パターンの電位と同電位に設定する工程(b)と、
前記工程(b)によって順次変化する前記第1配線パターンと前記複数の第2配線パターンとの間に流れる電流を順次モニタする工程(c)と、
前記工程(c)によって前記各ノードの電流値の変化点を検出することにより前記複数の第2配線パターンにおける不具合箇所を特定する工程(d)とを備えていることを特徴とする半導体装置の評価方法。
A method for evaluating a semiconductor device according to claim 9, comprising:
Applying a voltage between the first wiring pattern and a predetermined second wiring pattern selected from the plurality of second wiring patterns (a);
Setting the potential of the second wiring pattern to the same potential as the potential of the first wiring pattern by the node information transmission circuit;
A step (c) of sequentially monitoring a current flowing between the first wiring pattern and the plurality of second wiring patterns that sequentially change in the step (b);
A step (d) of identifying a defective portion in the plurality of second wiring patterns by detecting a change point of the current value of each node in the step (c). Evaluation methods.
JP2008189537A 2008-01-11 2008-07-23 Semiconductor device and evaluation method thereof Pending JP2009188371A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008189537A JP2009188371A (en) 2008-01-11 2008-07-23 Semiconductor device and evaluation method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008004014 2008-01-11
JP2008189537A JP2009188371A (en) 2008-01-11 2008-07-23 Semiconductor device and evaluation method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009188371A true JP2009188371A (en) 2009-08-20

Family

ID=41071281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008189537A Pending JP2009188371A (en) 2008-01-11 2008-07-23 Semiconductor device and evaluation method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009188371A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011258292A (en) * 2010-06-11 2011-12-22 Toppan Printing Co Ltd Semiconductor memory device and potential measuring method for circuit thereof
JP2016192452A (en) * 2015-03-30 2016-11-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and measuring method for semiconductor device
JP2018533900A (en) * 2015-11-06 2018-11-15 エレンベルガー ウント ペンスケン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Power distribution device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011258292A (en) * 2010-06-11 2011-12-22 Toppan Printing Co Ltd Semiconductor memory device and potential measuring method for circuit thereof
JP2016192452A (en) * 2015-03-30 2016-11-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and measuring method for semiconductor device
JP2018533900A (en) * 2015-11-06 2018-11-15 エレンベルガー ウント ペンスケン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Power distribution device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2064562B1 (en) Testable integrated circuit and ic test method
US7859285B2 (en) Device under test array for identifying defects
JP4576242B2 (en) Test pattern of semiconductor device and test method using the same
JP3701954B2 (en) Semiconductor integrated circuit, electrostatic withstand voltage test method and apparatus thereof
Karmani et al. Design and test challenges in Nano-scale analog and mixed CMOS technology
JP2009188371A (en) Semiconductor device and evaluation method thereof
US6998866B1 (en) Circuit and method for monitoring defects
US7429867B1 (en) Circuit for and method of detecting a defect in a component formed in a substrate of an integrated circuit
JP2010165755A (en) Semiconductor device
JP2013026406A (en) Semiconductor device and evaluation method for the same
JP2009099602A (en) Semiconductor device and its inspecting method
CN103688180B (en) The verifying attachment of semiconductor device, checking system, the method for inspection and the production method of semiconductor device inspected
JP2005011970A (en) Evaluation equipment for semiconductor device
KR20020087931A (en) A printed circuit assembly with configurable boundary scan paths
JP2007012709A (en) Semiconductor inspection device, and inspection method of semiconductor device
JP2006201005A (en) Semiconductor device, and testing device and testing method therefor
JP2008026074A (en) Ic test method and ic
JP3531635B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
KR101121957B1 (en) Semiconductor Device And Test Method Of It
KR20020025674A (en) Manufacturing method of semiconductor device
Appello et al. Rapid root cause analysis and process change validation with design-centric volume diagnostics in production yield enhancement
JP2009139294A (en) Semiconductor tester
CN113484718A (en) Detection circuit structure and detection method
JP2007183188A (en) Semiconductor test system, and method and program for generation of test pattern
JP2005024253A (en) Semiconductor device provided with open inspection circuit and open test method using the inspection circuit