JP2014093488A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device that allows avoiding an increase in chip size while enabling analysis using a TEG even after product shipment.SOLUTION: A semiconductor device 1 includes an active region A1 having a semiconductor layer including, for example, a base diffusion layer 13 and an emitter diffusion layer 14. TEGs 21, which are structures for evaluation including constituent elements of the active region A1, are provided at outside corner portions of a primary surface of the active region A1.

Description

本発明は、半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device.

半導体装置の評価方法としてTEG(Test element Group)を用いた評価法が知られている。TEGとは、半導体装置のプロセス開発、設計、製造などの各種段階で発生する問題点の要因を究明するため、半導体装置を構成する素子の構造の一部を切り出したり、不具合の原因の究明に適した専用の回路や構造を構成することで早期に原因を究明できるようにした評価用素子または評価用構造体である。   As a semiconductor device evaluation method, an evaluation method using TEG (Test Element Group) is known. TEG is used to investigate the causes of problems that occur at various stages such as process development, design, and manufacturing of semiconductor devices. It is an evaluation element or an evaluation structure that can be investigated early by configuring a suitable dedicated circuit or structure.

図1(a)および図1(b)は、半導体ウエハ内における従来のTEGの配置を示す平面図である。図1(a)に示すように、図中においてハッチングで示されるTEG100はウエハ200の面内において、量産用チップ110のいくつかを犠牲にして形成される場合がある。しかしながら、この場合1枚のウエハから得られる量産用のチップの数量が少なくなる。そこで、製造工程が安定し歩留りの向上が確認された段階では、図1(b)に示すように、TEGをダイシングライン(スクライブライン)L上にのみ形成するのが一般的である。   FIG. 1A and FIG. 1B are plan views showing the arrangement of conventional TEGs in a semiconductor wafer. As shown in FIG. 1A, the TEG 100 indicated by hatching in the drawing may be formed in the surface of the wafer 200 at the expense of some of the mass production chips 110. However, in this case, the number of mass production chips obtained from one wafer is reduced. Therefore, at the stage where the manufacturing process is stabilized and the improvement in yield is confirmed, it is common to form the TEG only on the dicing line (scribe line) L as shown in FIG.

特許文献1には、半導体ウエハを複数のチップに固片化する際のダイシング工程においてダイシングブレードが通過するスクライブ線領域にアクセサリーパターン(TEG)が形成され、ダイシング時にこのアクセサリーパターンが切断されることが記載されている。   In Patent Document 1, an accessory pattern (TEG) is formed in a scribe line region through which a dicing blade passes in a dicing process when solidifying a semiconductor wafer into a plurality of chips, and the accessory pattern is cut during dicing. Is described.

特開2010−129695号公報JP 2010-129695 A

上記の特許文献1に記載のようにTEGをダイシングライン(スクライブライン)上に形成した場合には、TEGはダイシング時にダイシングブレードによって切削除去される。ダイシングによって個片化された半導体チップ上には切削除去されたTEGの断片が半導体チップのエッジ部分に残る場合があるが、これらはもはやTEGとして有効に機能するものではない。従って、例えば、製品出荷後において半導体装置に不具合が生じた場合にはTEGを利用した解析を行うことができず、不具合が生じた現品の解析を行うこととなる。しかしながら、不具合が生じた半導体装置そのものの解析では、複数の回路素子や複数の構造要素を含んだ複合的なデータしか得ることができないため不具合の根本的な原因の切り分けが困難となる場合がある。また、半導体装置が焼損等の比較的大きいダメージを受けている場合には、不具合が生じた現品からでは適正な電気的特性を得ることは困難である。一方、TEGを用いた不具合解析によれば、当該半導体装置の構成要素毎の詳細な評価および解析が可能となる。従って、量産出荷用の半導体装置内にTEGを組み込んでおくことで、製品出荷後においてもTEGを用いた各種の評価・解析が可能となる。しかしながら、この場合、半導体チップの形成領域内にTEGを形成するための領域を確保する必要があり、半導体チップのサイズが大きくなるおそれがある。半導体チップはウェハという限られた面積の上に製造されるため、半導体チップのサイズの拡大は、1枚のウェハから製造される半導体チップ数を減少させ、ひいては半導体チップのコスト増加の原因となる。   When a TEG is formed on a dicing line (scribe line) as described in Patent Document 1, the TEG is removed by cutting with a dicing blade during dicing. On the semiconductor chip separated by dicing, the TEG fragments cut and removed may remain at the edge portion of the semiconductor chip, but these no longer function effectively as a TEG. Therefore, for example, when a defect occurs in the semiconductor device after product shipment, analysis using the TEG cannot be performed, and the actual product in which the defect has occurred is analyzed. However, in the analysis of the semiconductor device itself in which a failure has occurred, it may be difficult to isolate the root cause of the failure because only complex data including a plurality of circuit elements and a plurality of structural elements can be obtained. . In addition, when the semiconductor device is subjected to relatively large damage such as burnout, it is difficult to obtain appropriate electrical characteristics from the actual product in which a defect has occurred. On the other hand, according to failure analysis using TEG, detailed evaluation and analysis for each component of the semiconductor device can be performed. Therefore, by incorporating a TEG in a semiconductor device for mass production shipment, various evaluations and analyzes using the TEG can be performed even after product shipment. However, in this case, it is necessary to secure an area for forming the TEG in the semiconductor chip formation area, which may increase the size of the semiconductor chip. Since semiconductor chips are manufactured on a limited area called a wafer, an increase in the size of the semiconductor chips reduces the number of semiconductor chips manufactured from a single wafer, which in turn increases the cost of the semiconductor chips. .

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、製品出荷後においてもTEGを用いた解析を行うことを可能としつつもチップサイズの増大を回避することができる半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a semiconductor device capable of avoiding an increase in chip size while enabling analysis using TEG even after product shipment. With the goal.

上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、矩形形状を有する主面と、前記主面内に設けられて少なくとも1層の半導体層を含む活性領域と、前記活性領域の外周を囲む耐圧構造部と、前記耐圧構造部の外側の前記主面のコーナ部に設けられ且つ前記活性領域を評価するための構成要素を含む評価用構造体と、を含む。   In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention includes a main surface having a rectangular shape, an active region provided in the main surface and including at least one semiconductor layer, and an outer periphery of the active region. And a structure for evaluation including a component for evaluating the active region, which is provided at a corner portion of the main surface outside the pressure-resistant structure.

また、本発明に係る他の半導体装置は、矩形形状を有する主面と、前記主面内に設けられて少なくとも1層の半導体層を含む活性領域と、前記活性領域の外側の前記主面のコーナ部に設けられ且つ前記活性領域を評価するための構成要素を含む評価用構造体と、前記主面のコーナ部において前記主面を画定する辺に対して傾いた方向に配列され且つ前記評価用構造体に接続された複数の電極パッドと、を含む。   Another semiconductor device according to the present invention includes a main surface having a rectangular shape, an active region provided in the main surface and including at least one semiconductor layer, and the main surface outside the active region. An evaluation structure provided in a corner portion and including a component for evaluating the active region, and arranged in a direction inclined with respect to a side defining the main surface in the corner portion of the main surface and the evaluation A plurality of electrode pads connected to the structural body.

本発明に係る半導体装置によれば、製品出荷後においてもTEGを用いた解析を行うことを可能としつつもチップサイズの増大を回避することができる半導体装置を提供することが可能となる。   According to the semiconductor device of the present invention, it is possible to provide a semiconductor device capable of avoiding an increase in chip size while enabling analysis using TEG even after product shipment.

図1(a)および図1(b)は、従来のTEGの配置を示す平面図である。FIG. 1A and FIG. 1B are plan views showing the arrangement of conventional TEGs. 図2(a)は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図、図2(b)は、図2(a)における2b−2b線に沿った断面図である。2A is a plan view showing the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line 2b-2b in FIG. 2A. . 本発明の実施形態に係る半導体装置を複数含む半導体ウエハの部分的な構成を示す平面図である。It is a top view which shows the partial structure of the semiconductor wafer containing multiple semiconductor devices which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るTEGの構成の第1の例を示す平面図である。It is a top view which shows the 1st example of a structure of TEG which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るTEGの構成の第2の例を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd example of a structure of TEG which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るTEGの構成の第3の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd example of a structure of TEG which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 図8(a)は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置のコーナ部を示す平面図である。図8(b)は、比較例に係る半導体装置のコーナ部を示す平面図である。FIG. 8A is a plan view showing a corner portion of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8B is a plan view showing a corner portion of the semiconductor device according to the comparative example.

前述したように、TEGは半導体装置のプロセス開発、設計、製造などの各種段階で使用され、出荷後においては利用されず、チップの領域内へのTEGの配置はチップサイズを増大させるものとされていた。しかし、発明者は従来の固定概念を打破し、チップサイズの増大なく半導体領域にTEGを形成し、さらに製品出荷後においてもTEGを活用するという発想を得た。   As described above, the TEG is used in various stages such as process development, design, and manufacture of a semiconductor device and is not used after shipment. The placement of the TEG in the chip area increases the chip size. It was. However, the inventor overcame the conventional fixing concept, and obtained the idea that the TEG is formed in the semiconductor region without increasing the chip size, and that the TEG is utilized even after product shipment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent components and parts are denoted by the same reference numerals.

[第1の実施形態]
図2(a)は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置1の構成を示す平面図、図2(b)は、図2(a)における2b−2b線に沿った断面図である。本実施形態において、半導体装置1は、矩形形状の主面を有するプレーナ型のバイポーラトランジスタを構成している。
[First embodiment]
2A is a plan view showing the configuration of the semiconductor device 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line 2b-2b in FIG. 2A. is there. In the present embodiment, the semiconductor device 1 constitutes a planar bipolar transistor having a rectangular main surface.

コレクタ層11は、半導体基板にアンチモン等の添加不純物を高濃度でドープすることにより形成されたn型半導体層であり、トランジスタのコレクタ領域を構成する。コレクタ層11は、半導体装置1の裏面側に形成されている。エピタキシャル層12は、コレクタ層11の表面に例えばシラン化合物とリン化合物を高温で分解反応させる気相成長法によって形成される比較的低濃度のn型半導体層である。   The collector layer 11 is an n-type semiconductor layer formed by doping a semiconductor substrate with an additive impurity such as antimony at a high concentration, and constitutes a collector region of the transistor. The collector layer 11 is formed on the back side of the semiconductor device 1. The epitaxial layer 12 is a relatively low concentration n-type semiconductor layer formed on the surface of the collector layer 11 by, for example, a vapor phase growth method in which a silane compound and a phosphorus compound are decomposed at a high temperature.

ベース拡散層13は、エピタキシャル層12の表面にパターニング用のマスク(図示せず)を介してホウ素などを添加した後、不純物を熱拡散させることにより形成されるp型半導体層であり、トランジスタのベース領域を構成する。エミッタ拡散層14は、ベース拡散層13の表面にパターニング用のマスク(図示せず)を介してリンなどの添加不純物を熱拡散させることにより形成される比較的高濃度のn型半導体層である。上面視において、ベース拡散層13は、エミッタ拡散層14全体を囲むように形成される。ベース拡散層13およびエミッタ拡散層14は矩形形状を有する半導体装置1の辺に沿った辺を有する多角形形状を有するが、逆バイアス時における電界集中を緩和することを目的として、各コーナ部は緩やかな弧を描くように湾曲している。   The base diffusion layer 13 is a p-type semiconductor layer formed by thermally diffusing impurities after adding boron or the like to the surface of the epitaxial layer 12 via a patterning mask (not shown). Configure the base area. The emitter diffusion layer 14 is a relatively high concentration n-type semiconductor layer formed by thermally diffusing an additive impurity such as phosphorus on the surface of the base diffusion layer 13 through a patterning mask (not shown). . When viewed from above, the base diffusion layer 13 is formed so as to surround the entire emitter diffusion layer 14. The base diffusion layer 13 and the emitter diffusion layer 14 have a polygonal shape having sides along the sides of the semiconductor device 1 having a rectangular shape. For the purpose of alleviating electric field concentration during reverse bias, Curved to draw a gentle arc.

エミッタ電極15は、アルミニウム等の導電体からなり、エミッタ拡散層14の表面を覆うように形成される。ベース電極16は、エミッタ電極15と同様、アルミニウム等の導電体からなりベース拡散層15の表面を覆うように形成される。エミッタ電極15とベース電極16との間には例えばSiO等の絶縁膜17が設けられており、エミッタ電極15とベース電極16は電気的に分離されている。 The emitter electrode 15 is made of a conductor such as aluminum and is formed so as to cover the surface of the emitter diffusion layer 14. Similarly to the emitter electrode 15, the base electrode 16 is made of a conductor such as aluminum and is formed so as to cover the surface of the base diffusion layer 15. An insulating film 17 such as SiO 2 is provided between the emitter electrode 15 and the base electrode 16, and the emitter electrode 15 and the base electrode 16 are electrically separated.

図2(a)に示すように、半導体装置1は、矩形形状の主面においてエミッタ電極15およびベース電極16が露出している。エミッタ電極15は、エミッタ拡散層14の形状と略同様の形状を有しており、各コーナ部が緩やかな弧を描くように湾曲している。また、エミッタ電極15は、それ自体がボンディングワイヤを接続するためのボンディングパッドを構成している。一方、ベース電極16は、ベース拡散層13の外縁に沿って形成されており、エミッタ電極15全体を囲む環状パターンを有するとともに、この環状パターンに接続されたボンディングワイヤを接続するためのボンディングパッド16aを有する。ベース電極16もエミッタ電極15と同様、各コーナ部が緩やかな弧を描くように湾曲している。ベース電極16の外側には、例えばSiO等の絶縁膜17が延在している。 As shown in FIG. 2A, in the semiconductor device 1, the emitter electrode 15 and the base electrode 16 are exposed on the rectangular main surface. The emitter electrode 15 has substantially the same shape as that of the emitter diffusion layer 14, and each corner portion is curved so as to draw a gentle arc. The emitter electrode 15 itself constitutes a bonding pad for connecting a bonding wire. On the other hand, the base electrode 16 is formed along the outer edge of the base diffusion layer 13, has an annular pattern surrounding the entire emitter electrode 15, and a bonding pad 16a for connecting a bonding wire connected to the annular pattern. Have Similarly to the emitter electrode 15, the base electrode 16 is curved so that each corner portion forms a gentle arc. An insulating film 17 such as SiO 2 extends outside the base electrode 16.

本実施形態に係る半導体装置1において、ベース拡散層13およびベース電極16の内側の領域が、トランジスタ動作が行われる活性領域A1とされ、ベース拡散層の外側の領域が不活性領域A2とされる。なお、本明細書において活性領域とは半導体装置の主たる機能を発揮するための動作が行われる領域をいう。本実施形態に係る半導体装置1において、活性領域A1の外縁を画定するベース拡散層13およびベース電極16は、上記したように各コーナ部が丸みを帯びるように湾曲している。このため、ベース電極16の各コーナ部とダイシングによって切り出された矩形形状を有する半導体装置1の辺との間に比較的広い面積を有する、活性領域A1のコーナ部の接線とダイシングラインで囲まれた、略三角形形状の領域20(図2(a)においてハッチングで示されている)が不活性領域A2内に形成される。活性領域A1のコーナ部の接線は、例えば半導体装置1の辺に対して45°傾いた直線であり、活性領域A1の面積が最大となることが好ましい。本実施形態に係る半導体装置1において、TEG21は、半導体装置1のコーナ部に位置する領域20内に形成されている。   In the semiconductor device 1 according to the present embodiment, a region inside the base diffusion layer 13 and the base electrode 16 is an active region A1 in which transistor operation is performed, and a region outside the base diffusion layer is an inactive region A2. . Note that in this specification, an active region refers to a region where an operation for performing a main function of a semiconductor device is performed. In the semiconductor device 1 according to the present embodiment, the base diffusion layer 13 and the base electrode 16 that define the outer edge of the active region A1 are curved so that each corner portion is rounded as described above. Therefore, the corner portion of the active region A1 is surrounded by the dicing line and has a relatively wide area between each corner portion of the base electrode 16 and the side of the semiconductor device 1 having a rectangular shape cut out by dicing. In addition, a substantially triangular region 20 (shown by hatching in FIG. 2A) is formed in the inactive region A2. The tangent line of the corner portion of the active region A1 is, for example, a straight line inclined by 45 ° with respect to the side of the semiconductor device 1, and the area of the active region A1 is preferably maximized. In the semiconductor device 1 according to the present embodiment, the TEG 21 is formed in the region 20 located at the corner portion of the semiconductor device 1.

図3は、本発明の実施形態に係る半導体装置1を複数含む半導体ウエハ50の部分的な構成を示す平面図である。図3に示すように、本実施形態に係る半導体装置1では、従来ダイシングライン(スクライブライン)L上に設けられていたTEG21は、半導体装置1内に組み込まれている。すなわち、半導体ウエハ50をダイシングして半導体装置1を個片化してもTEG21が切削除去されることはない。   FIG. 3 is a plan view showing a partial configuration of a semiconductor wafer 50 including a plurality of semiconductor devices 1 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in the semiconductor device 1 according to the present embodiment, the TEG 21 provided on the conventional dicing line (scribe line) L is incorporated in the semiconductor device 1. That is, even if the semiconductor wafer 50 is diced to separate the semiconductor device 1, the TEG 21 is not cut off.

TEG21は、半導体装置1の活性領域A1内に含まれる構成要素を含み、構成要素毎の特性や構造の出来映えを定量的に評価することができるように構成された評価用素子または評価用構造体である。TEG21の具体的な構成は、取得しようとする特性(パラメータ)に応じて様々であるが、以下にいくつか例示する。   The TEG 21 includes an element included in the active region A1 of the semiconductor device 1, and is an evaluation element or an evaluation structure configured to be able to quantitatively evaluate the characteristics and structure performance of each element. It is. The specific configuration of the TEG 21 varies depending on the characteristics (parameters) to be acquired, but some examples are given below.

図4は、TEG21の構成の第1の例を示す平面図である。TEG21は、活性領域A1に設けられたベース拡散層13の抵抗値を評価するための第1の抵抗素子R1と、エミッタ拡散層14の抵抗値を評価するための第2の抵抗素子R2とを含んでいる。第1の抵抗素子R1は、活性領域A1に設けられたベース拡散層13と同一のプロセスで形成されたp型半導体で構成されており、ベース拡散層13と同時に形成されることが好ましい。第1の抵抗素子R1の両端には図示しない電極パッドに接続されたコンタクト部211が設けられており、この電極パッドにプローブ(探針)を当接させることにより第1の抵抗素子R1の抵抗値を測定することが可能となっている。第1の抵抗素子R1の周囲はn型半導体層212が延在している。このn型半導体層212はエピタキシャル層12と同一のプロセスで形成されたn型半導体で構成され、且つエピタキシャル層12と同時に形成されることが好ましい。一方、第2の抵抗素子R2は、活性領域A1に設けられたエミッタ拡散層14と同一のプロセスで形成されたn型半導体で構成されており、エミッタ拡散層14と同時に形成される。第2の抵抗素子R2の両端には図示しない電極パッドに接続されたコンタクト部213が設けられており、この電極パッドにプローブ(探針)を当接させることにより第2の抵抗素子R2の抵抗値を測定することが可能となっている。第2の抵抗素子R2の周囲はp型半導体層214が延在している。このp型半導体層214はベース拡散層13と同一のプロセスで形成されたp型半導体で構成され、且つベース拡散層13と同時に形成されることが好ましい。   FIG. 4 is a plan view showing a first example of the configuration of the TEG 21. The TEG 21 includes a first resistance element R1 for evaluating the resistance value of the base diffusion layer 13 provided in the active region A1, and a second resistance element R2 for evaluating the resistance value of the emitter diffusion layer 14. Contains. The first resistance element R1 is composed of a p-type semiconductor formed by the same process as the base diffusion layer 13 provided in the active region A1, and is preferably formed simultaneously with the base diffusion layer 13. A contact portion 211 connected to an electrode pad (not shown) is provided at both ends of the first resistance element R1, and a resistance of the first resistance element R1 is obtained by bringing a probe (probe) into contact with the electrode pad. The value can be measured. An n-type semiconductor layer 212 extends around the first resistance element R1. The n-type semiconductor layer 212 is preferably composed of an n-type semiconductor formed by the same process as the epitaxial layer 12 and is formed simultaneously with the epitaxial layer 12. On the other hand, the second resistance element R2 is made of an n-type semiconductor formed by the same process as the emitter diffusion layer 14 provided in the active region A1, and is formed simultaneously with the emitter diffusion layer 14. A contact portion 213 connected to an electrode pad (not shown) is provided at both ends of the second resistance element R2, and the resistance of the second resistance element R2 is brought into contact with the electrode pad by contacting a probe (probe). The value can be measured. A p-type semiconductor layer 214 extends around the second resistance element R2. The p-type semiconductor layer 214 is preferably composed of a p-type semiconductor formed by the same process as the base diffusion layer 13 and is formed simultaneously with the base diffusion layer 13.

図4に示すようなTEG21の構成によれば、第1の抵抗素子R1の抵抗値はベース拡散層13と同等の抵抗値となり、第2の抵抗素子R2の抵抗値はエミッタ拡散層14と同等の抵抗値となる。従って、半導体装置1に不具合が生じた場合に第1の抵抗素子R1および第2の抵抗素子R2を測定することにより、ベース拡散層13およびエミッタ拡散層14の抵抗値を推定することができる。これにより、ベース拡散層13およびエミッタ拡散層14に異常があるか否かの判断を不具合解析の初期の段階で行うことができる。   According to the configuration of the TEG 21 as shown in FIG. 4, the resistance value of the first resistance element R <b> 1 is equivalent to that of the base diffusion layer 13, and the resistance value of the second resistance element R <b> 2 is equivalent to that of the emitter diffusion layer 14. The resistance value becomes. Therefore, when a problem occurs in the semiconductor device 1, the resistance values of the base diffusion layer 13 and the emitter diffusion layer 14 can be estimated by measuring the first resistance element R1 and the second resistance element R2. This makes it possible to determine whether or not there is an abnormality in the base diffusion layer 13 and the emitter diffusion layer 14 at the initial stage of failure analysis.

図5は、TEG21の構成の第2の例を示す平面図である。図5に示す例において、TEG21は、所謂コンタクトチェーンを構成している。すなわち、TEG21は、複数の拡散層221と、各拡散層221の両端部のコンタクト部222において拡散層221に接続された導体配線223と、を含んでいる。コンタクト部222は、活性領域A1に形成されるコンタクト部と同一のプロセスで形成される。なお、拡散層221と導体配線223との間には図示しない絶縁膜が設けられており、導体配線223は、この絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して拡散層221に接続されている。複数の拡散層221は導体配線223を介して直列に接続されている。直列接続された拡散層221の終端部には電極パッド224が接続されており、この電極パッド224にプローブ(探針)を当接させることによりコンタクト部222におけるコンタクト抵抗の合算値を求めることが可能となっている。複数の拡散層221の各々は、例えば、エミッタ拡散層14と同一のプロセスで形成されたn型半導体で構成され、エミッタ拡散層14と同時に形成される。一方、導体配線223は、エミッタ電極15およびベース電極16と同一のプロセスで形成されたアルミニウム等の導電体で構成され、エミッタ電極15およびベース電極16と同時に形成される。すなわち、TEG21を構成するコンタクトチェーンは、活性領域A1におけるエミッタ拡散層14とエミッタ電極15とのコンタクト部と同一構造のコンタクト部222を複数含んでいる。   FIG. 5 is a plan view showing a second example of the configuration of the TEG 21. In the example shown in FIG. 5, the TEG 21 forms a so-called contact chain. That is, the TEG 21 includes a plurality of diffusion layers 221 and conductor wirings 223 connected to the diffusion layers 221 at the contact portions 222 at both ends of each diffusion layer 221. The contact part 222 is formed by the same process as the contact part formed in the active region A1. An insulating film (not shown) is provided between the diffusion layer 221 and the conductor wiring 223, and the conductor wiring 223 is connected to the diffusion layer 221 through a contact hole provided in the insulating film. The plurality of diffusion layers 221 are connected in series via the conductor wiring 223. An electrode pad 224 is connected to a terminal portion of the diffusion layer 221 connected in series, and a total value of contact resistance in the contact portion 222 can be obtained by bringing a probe (probe) into contact with the electrode pad 224. It is possible. Each of the plurality of diffusion layers 221 is made of, for example, an n-type semiconductor formed by the same process as the emitter diffusion layer 14 and is formed simultaneously with the emitter diffusion layer 14. On the other hand, the conductor wiring 223 is made of a conductor such as aluminum formed by the same process as the emitter electrode 15 and the base electrode 16, and is formed simultaneously with the emitter electrode 15 and the base electrode 16. That is, the contact chain constituting the TEG 21 includes a plurality of contact portions 222 having the same structure as the contact portion between the emitter diffusion layer 14 and the emitter electrode 15 in the active region A1.

図5に示すようなTEG21の構成によれば、半導体装置1に不具合が生じた場合に、電極パッド224間の抵抗値を測定することにより、エミッタ拡散層14とエミッタ電極15との間のコンタクト抵抗を推定することができる。これにより、エミッタ拡散層14とエミッタ電極15との間の電気的な接続に異常があるか否かの判断を不具合解析の初期の段階で行うことができる。なお、TEG21において、複数の拡散層221をベース拡散層13と同一のプロセスで形成されたp型半導体で構成することによりベース拡散層13とベース電極16との間のコンタクト抵抗を推定できるようにしてもよい。また、コンタクト部222は、活性領域A1に設けられたコンタクト部と同一の構造とする必要はない。例えば、製造工程において生じるバラツキを考慮し、コンタクト部222は、活性領域A1に設けられたコンタクト部の面積よりも小さい面積(すなわち、小さい開口径)で形成されてもよい。これにより、不具合を感度よく検出する構造とすることが出来る。   According to the configuration of the TEG 21 as shown in FIG. 5, when a failure occurs in the semiconductor device 1, the contact between the emitter diffusion layer 14 and the emitter electrode 15 is measured by measuring the resistance value between the electrode pads 224. Resistance can be estimated. This makes it possible to determine whether or not there is an abnormality in the electrical connection between the emitter diffusion layer 14 and the emitter electrode 15 at the initial stage of failure analysis. In the TEG 21, the contact resistance between the base diffusion layer 13 and the base electrode 16 can be estimated by configuring the plurality of diffusion layers 221 with a p-type semiconductor formed by the same process as the base diffusion layer 13. May be. Further, the contact portion 222 does not need to have the same structure as the contact portion provided in the active region A1. For example, in consideration of variations occurring in the manufacturing process, the contact portion 222 may be formed with an area smaller than the area of the contact portion provided in the active region A1 (that is, a small opening diameter). Thereby, it can be set as the structure which detects a malfunction with sufficient sensitivity.

図6は、TEG21の構成の第3の例を示す断面図である。図6に示す例において、TEG21は、活性領域A1における半導体層の広がり抵抗解析(SRA:Spreading Resistance Analysis)を行うための層構造を有する。広がり抵抗解析とは、半導体装置を構成する各層の深さ方向におけるキャリア濃度分布を解析するための手法である。図6に示す例において、TEG21は、半導体装置1の活性領域A1における半導体層各層と同様の層構成を有している。すなわち、n型半導体層231は、活性領域A1内におけるコレクタ層11に対応し、コレクタ層11と同一のプロセスで形成され、コレクタ層11と同一の深さ位置に形成される。n型半導体層232は、活性領域A1内におけるエピタキシャル層12に対応し、エピタキシャル層12と同一のプロセスで形成され、エピタキシャル層12と同一の深さ位置に形成される。p型半導体層233は、活性領域A1内におけるベース拡散層13に対応し、ベース拡散層13と同一のプロセスで形成され、ベース拡散層13と同一の深さ位置に形成される。n型半導体層234は、活性領域A1内におけるエミッタ拡散層14に対応し、エミッタ拡散層14と同一のプロセスで形成され、エミッタ拡散層14と同一の深さ位置に形成される。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a third example of the configuration of the TEG 21. In the example shown in FIG. 6, the TEG 21 has a layer structure for performing a spreading resistance analysis (SRA) of the semiconductor layer in the active region A1. The spreading resistance analysis is a technique for analyzing the carrier concentration distribution in the depth direction of each layer constituting the semiconductor device. In the example shown in FIG. 6, the TEG 21 has the same layer configuration as each semiconductor layer in the active region A <b> 1 of the semiconductor device 1. That is, the n-type semiconductor layer 231 corresponds to the collector layer 11 in the active region A1, is formed by the same process as the collector layer 11, and is formed at the same depth position as the collector layer 11. The n-type semiconductor layer 232 corresponds to the epitaxial layer 12 in the active region A1, is formed by the same process as the epitaxial layer 12, and is formed at the same depth position as the epitaxial layer 12. The p-type semiconductor layer 233 corresponds to the base diffusion layer 13 in the active region A1, is formed by the same process as the base diffusion layer 13, and is formed at the same depth as the base diffusion layer 13. The n-type semiconductor layer 234 corresponds to the emitter diffusion layer 14 in the active region A1, is formed by the same process as the emitter diffusion layer 14, and is formed at the same depth position as the emitter diffusion layer 14.

図6に示すようなTEG21の構成によれば、活性領域A1と同一のプロセスで形成されるn型半導体層231、n型半導体層232、p型半導体層233及びn型半導体層234の深さ方向のキャリア濃度分布は、活性領域A1の深さ方向のキャリア濃度分布と同等になる。同等とは、製造ばらつきによる差異の範囲内においてキャリア濃度分布が等しいことを意味する。半導体装置1に不具合が生じた場合に、TEG21の広がり抵抗を測定することにより、半導体装置1の活性領域A1における各層の深さ方向におけるキャリア濃度分布を推定することができる。従って、半導体装置1の半導体層の各層のキャリア濃度分布に異常があるか否かの判断を不具合解析の初期の段階で行うことができる。なお、広がり抵抗は、TEG21を斜め方向に研磨することによって露出した各層231〜234にプローブ(探針)を接触させることにより測定することができる。広がり抵抗測定によって得られた抵抗値から各層231〜234の抵抗率およびキャリア濃度を求めることが可能である。   According to the configuration of the TEG 21 as shown in FIG. 6, the depth of the n-type semiconductor layer 231, the n-type semiconductor layer 232, the p-type semiconductor layer 233, and the n-type semiconductor layer 234 formed by the same process as that of the active region A1. The carrier concentration distribution in the direction is equivalent to the carrier concentration distribution in the depth direction of the active region A1. Equivalent means that the carrier concentration distribution is equal within the range of differences due to manufacturing variations. When a failure occurs in the semiconductor device 1, the carrier concentration distribution in the depth direction of each layer in the active region A1 of the semiconductor device 1 can be estimated by measuring the spreading resistance of the TEG 21. Therefore, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the carrier concentration distribution of each semiconductor layer of the semiconductor device 1 at the initial stage of failure analysis. The spreading resistance can be measured by bringing a probe (probe) into contact with each of the layers 231 to 234 exposed by polishing the TEG 21 in an oblique direction. It is possible to determine the resistivity and carrier concentration of each layer 231 to 234 from the resistance value obtained by the spreading resistance measurement.

また、TEG21は、上記したもの以外にも、半導体装置1の構造の出来映えを評価することを目的として、活性領域A1において形成された構造部分と同等または対応する構造部分を含む構造評価用パターンを含んでいてもよい。例えば、半導体装置1の活性領域A1に形成された絶縁膜17、エミッタ電極15およびベース電極16の厚さやパターニング形状、絶縁膜17に形成されたコンタクト開孔部やエッチング部分の寸法や形状等が適正であるか否かを判断するための標準構造を上記構造評価パターンとして含んでいてもよい。この標準構造は、評価対象となる半導体装置1の構成部分と実質的に同一の形状および寸法を有するものであってもよいし、異なる形状および寸法を有するものであってもよい。TEGとして形成される標準構造が、評価対象となる半導体装置1の構成部分と異なる形状および寸法を有するものであっても、対象工程が適切に実行されたか否かを判断することは可能である。いずれにしても、TEG21の各構造部分を活性領域A1内における対応する各構造部分と同一のプロセスを用いて同時に形成することが好ましい。   In addition to the above, the TEG 21 has a structure evaluation pattern including a structure portion equivalent to or corresponding to the structure portion formed in the active region A1 for the purpose of evaluating the performance of the structure of the semiconductor device 1. May be included. For example, the thickness and patterning shape of the insulating film 17, the emitter electrode 15 and the base electrode 16 formed in the active region A <b> 1 of the semiconductor device 1, the size and shape of the contact opening or etching portion formed in the insulating film 17, etc. A standard structure for determining whether or not it is appropriate may be included as the structure evaluation pattern. This standard structure may have substantially the same shape and dimensions as the constituent parts of the semiconductor device 1 to be evaluated, or may have different shapes and dimensions. Even if the standard structure formed as the TEG has a shape and dimensions different from those of the constituent parts of the semiconductor device 1 to be evaluated, it is possible to determine whether or not the target process has been appropriately executed. . In any case, it is preferable to simultaneously form each structural portion of the TEG 21 using the same process as each corresponding structural portion in the active region A1.

このように、本発明の実施形態に係る半導体装置1によれば、半導体装置1を構成する要素および構造を有するTEG21が半導体装置1に組み込まれているので、半導体装置1がウエハから切り出された後に半導体装置1に不具合が生じた場合でもTEG21の解析を行うことによって当該半導体装置1に生じた不具合の原因を迅速且つ適確に究明することが可能となる。すなわち、従来TEGは、ダイシングライン(スクライブライン)上にのみ設けられ、半導体ウエハのダイシング時に切削除去され、個片化された半導体装置にはTEGが存在していなかった。このため、半導体装置に不具合が生じた場合には不具合が生じた現品を解析することとなる。例えば、不具合が生じた半導体装置に備えられた電極パッド(例えばベース電極パッド、エミッタ電極パッド)を通じて当該半導体装置の電気的な特性が解析される。しかしながら、このような測定によって得られる特性は、半導体装置に含まれる複数の構成要素の特性を含んだ複合的なものとなるので、不具合の根本的な原因の切り分けが困難であった。また、半導体装置が焼損等の比較的大きいダメージを受けている場合には、不具合が生じた現品からでは適正な電気的特性を得ることは困難である。一方、本発明の実施形態に係る半導体装置1によれば、半導体装置1毎にTEG21が付随しているので、ダイシング後においても、TEG21を用いた解析を行うことが可能である。TEG21を解析することによって半導体装置1の構成要素毎の特性や構造の出来映えを直接的且つ定量的に取得することが可能となる。また、TEG21は、活性領域A1から電気的に分離されているので活性領域A1において焼損が生じた場合でもTEG21の電気的特性を取得することは可能である。   As described above, according to the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, since the TEG 21 having the elements and structure constituting the semiconductor device 1 is incorporated in the semiconductor device 1, the semiconductor device 1 is cut out from the wafer. Even when a failure occurs in the semiconductor device 1 later, the cause of the failure that occurred in the semiconductor device 1 can be quickly and accurately investigated by analyzing the TEG 21. That is, the conventional TEG is provided only on the dicing line (scribe line), and is cut and removed when the semiconductor wafer is diced, and the TEG does not exist in the separated semiconductor device. For this reason, when a malfunction occurs in the semiconductor device, the actual product in which the malfunction has occurred is analyzed. For example, the electrical characteristics of the semiconductor device are analyzed through electrode pads (for example, a base electrode pad and an emitter electrode pad) provided in the semiconductor device in which the problem has occurred. However, the characteristics obtained by such a measurement are complex including the characteristics of a plurality of components included in the semiconductor device, and thus it is difficult to isolate the root cause of the failure. In addition, when the semiconductor device is subjected to relatively large damage such as burnout, it is difficult to obtain appropriate electrical characteristics from the actual product in which a defect has occurred. On the other hand, according to the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, since the TEG 21 is attached to each semiconductor device 1, it is possible to perform analysis using the TEG 21 even after dicing. By analyzing the TEG 21, it is possible to directly and quantitatively obtain the performance and characteristics of each component of the semiconductor device 1. Further, since the TEG 21 is electrically separated from the active region A1, it is possible to obtain the electrical characteristics of the TEG 21 even when the active region A1 is burned out.

また、本発明の実施形態に係る半導体装置1では、逆バイアス時における電界集中を緩和するために、活性領域A1の外縁を画定するベース拡散層13およびベース電極16の各コーナ部は緩やかな弧を描くように湾曲している。このため、ベース電極16の各コーナ部とダイシングによって切り出された矩形形状を有する半導体装置1の辺との間に比較的広い面積を有する略三角形形状の領域20が不活性領域A2内に形成される。TEG21は、半導体装置1のコーナ部に位置する領域20内に設けられているので、半導体装置1の面積の増大を伴うことなくTEG21を半導体装置1内に組み込むことが可能となる。このように、本発明の実施形態に係る半導体装置1によれば、製品出荷後においてもTEGを用いた解析を行うことを可能としつつもチップサイズの増大を回避することが可能となる。   Further, in the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, each corner portion of the base diffusion layer 13 and the base electrode 16 that defines the outer edge of the active region A1 is a gentle arc in order to reduce electric field concentration during reverse bias. Curved to draw. Therefore, a substantially triangular region 20 having a relatively wide area is formed in the inactive region A2 between each corner portion of the base electrode 16 and the side of the semiconductor device 1 having a rectangular shape cut out by dicing. The Since the TEG 21 is provided in the region 20 located in the corner portion of the semiconductor device 1, the TEG 21 can be incorporated into the semiconductor device 1 without increasing the area of the semiconductor device 1. As described above, according to the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, it is possible to perform an analysis using the TEG even after product shipment, and to avoid an increase in chip size.

なお、上記の実施形態では、半導体装置1の4つのコーナ部にそれぞれTEG21を設けているが、TEG21は半導体装置1の少なくとも1つのコーナ部に設けられていればよい。また、上記の実施形態では、半導体装置1のコーナ部に配置される領域20内に1つのTEGを配置することとしたが、評価目的が互いに異なる複数種類のTEGを領域20内に設けることとしてもよい。また、評価目的が互いに異なる複数種類のTEGを半導体装置20の4つのコーナ部に分配するように配置してもよい。また、上記の実施形態では、ダイシングライン(スクライブライン)L上にはTEGを設けないこととしたが、ダイシングライン(スクライブライン)L上にもTEGを設けることとしてもよい。   In the above-described embodiment, the TEG 21 is provided in each of the four corner portions of the semiconductor device 1. However, the TEG 21 may be provided in at least one corner portion of the semiconductor device 1. In the above embodiment, one TEG is disposed in the region 20 disposed in the corner portion of the semiconductor device 1. However, a plurality of types of TEGs having different evaluation purposes are disposed in the region 20. Also good. Further, a plurality of types of TEGs having different evaluation purposes may be distributed to the four corner portions of the semiconductor device 20. In the above embodiment, the TEG is not provided on the dicing line (scribe line) L. However, the TEG may be provided on the dicing line (scribe line) L.

また、上記の実施形態では、プレーナ型のバイポーラトランジスタに本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、ダイオード、サイリスタ、MOS FETおよびIGBT等の他のディスクリート半導体または複数の半導体素子を含む集積回路(IC)に本発明を適用することも可能である。なお、集積回路(IC)用のTEGとして、当該集積回路内に含まれるトランジスタ、抵抗素子、キャパシタ等の回路素子や所定の機能を有する機能ブロックを含めることとしてもよい。以下に、MOS FETに本発明を適用する場合について説明する。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a planar bipolar transistor has been exemplified. However, the present invention is not limited to this. For example, other discrete semiconductors such as a diode, a thyristor, a MOS FET, and an IGBT are used. Alternatively, the present invention can be applied to an integrated circuit (IC) including a plurality of semiconductor elements. Note that a TEG for an integrated circuit (IC) may include a circuit element such as a transistor, a resistor, or a capacitor included in the integrated circuit, or a functional block having a predetermined function. The case where the present invention is applied to a MOS FET will be described below.

図7は、本発明の実施形態に係る半導体装置1aとしてのMOS FETの構成を示す平面図である。半導体装置1aは、トランジスタ動作が行われる活性領域A1内にゲートパッド31、ゲートバスライン32、エミッタパッド33を有する。また、活性領域A1内には、図示しない複数のMOS FETセルを有する。MOS FETセルの構造は公知であるので詳細な説明は省略する。活性領域A1の外側の不活性領域A2内には、この活性領域A1の外周を囲むように矩形環状の耐圧構造部34を有する。耐圧構造部34は、例えば公知のFLR(Field Limiting Ling)を構成するものである。FLRは、各々が活性領域A1を囲むように互いに離間して配置された同心矩形状の複数の拡散層によって構成される。この耐圧構造部34は、矩形形状を有する半導体装置1の辺と略平行な辺を有する矩形形状を有するが、逆バイアス時における電界集中を抑制することを目的として、各コーナ部は緩やかな弧を描くように湾曲している。このため、耐圧構造部34の各コーナ部とダイシングによって切り出された矩形形状を有する半導体装置1aの辺との間に比較的広い面積を有する、耐圧構造部34のコーナ部の接線とダイシングラインで囲まれた、略三角形形状の領域20(図7においてハッチングで示されている)が不活性領域A2内に形成される。耐圧構造部34のコーナ部の接線は、例えば半導体装置1の辺に対して45°傾いた直線であり、活性領域A1の面積が最大となることが好ましい。本実施形態に係る半導体装置1aにおいて、TEG21は、半導体装置1aのコーナ部に位置する領域20内に形成されている。TEG21を半導体装置1aのコーナ部に配置することにより、上記した、プレーナ型のバイポーラトランジスタの場合と同様、製品出荷後においてもTEGを用いた解析を行うことを可能としつつもチップサイズの増大を回避することが可能となる。   FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a MOS FET as the semiconductor device 1a according to the embodiment of the present invention. The semiconductor device 1a includes a gate pad 31, a gate bus line 32, and an emitter pad 33 in an active region A1 where a transistor operation is performed. The active region A1 includes a plurality of MOS FET cells (not shown). Since the structure of the MOS FET cell is known, a detailed description is omitted. In the inactive region A2 outside the active region A1, a rectangular annular pressure-resistant structure portion 34 is provided so as to surround the outer periphery of the active region A1. The pressure | voltage resistant structure part 34 comprises the well-known FLR (Field Limiting Ling), for example. The FLR is composed of a plurality of concentric rectangular diffusion layers that are spaced apart from each other so as to surround the active region A1. The breakdown voltage structure 34 has a rectangular shape having sides substantially parallel to the sides of the semiconductor device 1 having a rectangular shape, but each corner portion has a gentle arc for the purpose of suppressing electric field concentration during reverse bias. Curved to draw. For this reason, a tangent and a dicing line of a corner portion of the pressure-resistant structure portion 34 having a relatively wide area between each corner portion of the pressure-resistant structure portion 34 and the side of the semiconductor device 1a having a rectangular shape cut out by dicing. A substantially triangular-shaped region 20 (shown by hatching in FIG. 7) surrounded is formed in the inactive region A2. The tangent line of the corner portion of the breakdown voltage structure portion 34 is, for example, a straight line inclined by 45 ° with respect to the side of the semiconductor device 1, and the area of the active region A1 is preferably maximized. In the semiconductor device 1a according to the present embodiment, the TEG 21 is formed in the region 20 located at the corner portion of the semiconductor device 1a. By disposing the TEG 21 at the corner of the semiconductor device 1a, the chip size can be increased while enabling analysis using the TEG even after product shipment, as in the case of the planar bipolar transistor described above. It can be avoided.

上記したように、特にディスクリート半導体においては、局所的な電界集中による耐圧低下を防止することを目的として活性領域や活性領域を囲むFLR等の耐圧構造部の外縁のコーナ部は曲線形状を有するため、半導体装置のコーナ部において比較的大きいスペースが確保されやすい。本発明の実施形態に係る半導体装置では、このチップコーナ部をTEGを配置するための領域として有効に利用している。   As described above, particularly in discrete semiconductors, the corner portion at the outer edge of the breakdown voltage structure portion such as the FLR surrounding the active region and the active region has a curved shape for the purpose of preventing breakdown voltage drop due to local electric field concentration. A relatively large space is easily secured in the corner portion of the semiconductor device. In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, this chip corner portion is effectively used as a region for arranging the TEG.

[第2の実施形態]
以下に、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置について説明する。図8(a)は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置2のコーナ部を示す平面図である。半導体装置2は、上記した第1の実施形態に係る半導体装置1および1aと同様、バイポーラトランジスタ、MOS FET、IGBT等のディスクリート半導体または集積回路(IC)等を構成するものであり、そのコーナ部に位置する領域20内にTEG21を有する。TEG21は、抵抗素子等の評価用素子と電気的に接続された複数の電極パッド22を、矩形形状を有する半導体装置1の主面上に有しており、この電極パッド22を介してTEG21を構成する評価用構素子の電気的特性を測定することが可能となっている。
[Second Embodiment]
The semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described below. FIG. 8A is a plan view showing a corner portion of the semiconductor device 2 according to the second embodiment of the present invention. Similar to the semiconductor devices 1 and 1a according to the first embodiment, the semiconductor device 2 constitutes a discrete semiconductor such as a bipolar transistor, a MOS FET, or an IGBT, or an integrated circuit (IC). The TEG 21 is provided in the region 20 located in The TEG 21 has a plurality of electrode pads 22 electrically connected to an evaluation element such as a resistance element on the main surface of the semiconductor device 1 having a rectangular shape, and the TEG 21 is interposed via the electrode pads 22. It is possible to measure the electrical characteristics of the constituent element for evaluation.

複数の電極パッド22は、それぞれ、半導体装置2の辺に対して45°傾いた辺を有する四角形形状を有している。さらに、複数の電極パッド22の配列方向は、半導体装置2の辺に対して45°傾いた方向(図8(a)において破線矢印で示す方向)となっている。ここで、配列方向とは、電極パッド22が並ぶ方向のうち、互いに隣接する電極パッド22の間隔が最も短くなる方向をいう。複数の電極パッド22を半導体装置2の辺に対して45°傾いた方向に配列することで、半導体装置1のコーナ部において、電極パッド22間の距離や電極パッド22の大きさを従来と変えることなく、より多くの電極パッド22を設けることが可能となる。   Each of the plurality of electrode pads 22 has a quadrangular shape having sides inclined by 45 ° with respect to the sides of the semiconductor device 2. Furthermore, the arrangement direction of the plurality of electrode pads 22 is a direction inclined by 45 ° with respect to the side of the semiconductor device 2 (a direction indicated by a broken-line arrow in FIG. 8A). Here, the arrangement direction means a direction in which the interval between the electrode pads 22 adjacent to each other is the shortest among the directions in which the electrode pads 22 are arranged. By arranging the plurality of electrode pads 22 in a direction inclined by 45 ° with respect to the side of the semiconductor device 2, the distance between the electrode pads 22 and the size of the electrode pads 22 are changed in the corner portion of the semiconductor device 1. Thus, it becomes possible to provide more electrode pads 22.

ここで、図8(b)は、電極パッド22の配列方向が上記した本発明の実施形態とは異なる方向に向けられた比較例に係る半導体装置300のコーナ部を示す平面図である。半導体装置300において、電極パッド22の配列方向は半導体装置300の辺と平行(または垂直)な方向(図8(b)において破線矢印で示す方向)となっている。このように電極パッド22の配列方向を半導体装置300の辺と平行(または垂直)とした場合には、半導体装置300のコーナ部に位置する略三角形形状の領域20内に収めることができる電極パッド22の数が図8(a)に示す場合と比較して減少する。すなわち、図8(b)に示す配列では、領域20内に配置することができる電極パッド22の数は10個であるのに対して、図8(a)に示す本発明の実施形態に係る半導体装置2では、12個の電極パッド22を領域20内に配置することが可能である。   Here, FIG. 8B is a plan view showing a corner portion of the semiconductor device 300 according to the comparative example in which the arrangement direction of the electrode pads 22 is directed in a direction different from the embodiment of the present invention described above. In the semiconductor device 300, the arrangement direction of the electrode pads 22 is a direction parallel to (or perpendicular to) the sides of the semiconductor device 300 (the direction indicated by the broken line arrow in FIG. 8B). As described above, when the arrangement direction of the electrode pads 22 is parallel (or perpendicular) to the sides of the semiconductor device 300, the electrode pads can be accommodated in the substantially triangular region 20 located at the corner portion of the semiconductor device 300. The number of 22 decreases compared to the case shown in FIG. That is, in the arrangement shown in FIG. 8B, the number of electrode pads 22 that can be arranged in the region 20 is 10, whereas according to the embodiment of the present invention shown in FIG. In the semiconductor device 2, twelve electrode pads 22 can be arranged in the region 20.

また、図8(a)には、TEGの配置が例示されている。TEGは例えば、同図において破線矢印で示された、半導体装置2の辺に対して45°傾いた、電極パッド22の配列方向に沿ったライン上に設けることができる。この場合において、例えばTEG21(A)およびTEG21(B)のように、2つの電極パッド22の辺と辺の間にTEGを配置してもよい。また、TEG21(C)およびTEG21(D)のように、2つの電極パッド22の頂点と頂点の間にTEGを配置してもよい。   FIG. 8A illustrates an arrangement of TEGs. For example, the TEG can be provided on a line that is inclined by 45 ° with respect to the side of the semiconductor device 2 and that is along the arrangement direction of the electrode pads 22, which is indicated by a broken-line arrow in FIG. In this case, for example, TEGs may be arranged between the sides of the two electrode pads 22 like TEG21 (A) and TEG21 (B). Moreover, you may arrange | position TEG between the vertexes of the two electrode pads 22, like TEG21 (C) and TEG21 (D).

このように、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置2によれば、半導体装置2のコーナ部にTEG21を設ける場合において、TEG21の電極パッド22を効率的に配置することができる。通常、電極パッド22のサイズに対してTEG本体を構成する素子または構造体のサイズは十分に小さいため、より多くの電極パッド22を設けることにより、より多くのTEGパターンを半導体装置のコーナ部に設けることが可能となる。なお、上記の実施形態では、電極パッド22の形状を四角形形状としたが、四角形以外の多角形や円形または楕円形としてもよい。   Thus, according to the semiconductor device 2 according to the second embodiment of the present invention, when the TEG 21 is provided in the corner portion of the semiconductor device 2, the electrode pads 22 of the TEG 21 can be efficiently arranged. Usually, since the size of the element or the structure constituting the TEG body is sufficiently small with respect to the size of the electrode pad 22, by providing more electrode pads 22, more TEG patterns can be formed in the corner portion of the semiconductor device. It can be provided. In the above embodiment, the electrode pad 22 has a quadrangular shape. However, the electrode pad 22 may have a polygonal shape other than the quadrangular shape, a circular shape, or an elliptical shape.

1、1a、2 半導体装置
11 コレクタ層
13 ベース拡散層
14 エミッタ拡散層
15 エミッタ電極
16 ベース電極
17 絶縁膜
21 TEG
22 電極パッド
50 半導体ウエハ
1, 1a, 2 Semiconductor device 11 Collector layer 13 Base diffusion layer 14 Emitter diffusion layer 15 Emitter electrode 16 Base electrode 17 Insulating film 21 TEG
22 Electrode pad 50 Semiconductor wafer

Claims (13)

矩形形状を有する主面と、
前記主面内に設けられて少なくとも1層の半導体層を含む活性領域と、
前記活性領域の外周を囲む耐圧構造部と、
前記耐圧構造部の外側の前記主面のコーナ部に設けられ且つ前記活性領域を評価するための構成要素を含む評価用構造体と、
を含む半導体装置。
A main surface having a rectangular shape;
An active region provided in the main surface and including at least one semiconductor layer;
A pressure-resistant structure surrounding the outer periphery of the active region;
An evaluation structure provided at a corner portion of the main surface outside the pressure-resistant structure portion and including a component for evaluating the active region;
A semiconductor device including:
前記評価用構造体は、前記活性領域に含まれる半導体層と同一のプロセスで形成された半導体層からなる抵抗体を有する請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the evaluation structure includes a resistor made of a semiconductor layer formed by the same process as the semiconductor layer included in the active region. 前記活性領域において、前記半導体層と導電体とが接続されたコンタクト部を有し、
前記評価用構造体は、前記活性領域における前記コンタクト部と同一のプロセスで形成されたコンタクト部を複数含むコンタクトチェーンを有する請求項1に記載の半導体装置。
In the active region, the semiconductor layer and a conductor has a contact portion connected,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the evaluation structure has a contact chain including a plurality of contact portions formed by the same process as the contact portion in the active region.
前記評価用構造体は、前記活性領域における前記半導体層の深さ方向におけるキャリア濃度分布と同等のキャリア濃度分布を有する半導体層を含む請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the evaluation structure includes a semiconductor layer having a carrier concentration distribution equivalent to a carrier concentration distribution in a depth direction of the semiconductor layer in the active region. 前記評価用構造体は、前記活性領域を評価するための構成要素として前記活性領域を構成する構造部分と同等または対応する構造部分を有する構造評価パターンを有する請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the evaluation structure has a structure evaluation pattern having a structure portion equivalent to or corresponding to a structure portion constituting the active region as a component for evaluating the active region. 矩形形状を有する主面と、
前記主面内に設けられて少なくとも1層の半導体層を含む活性領域と、
前記活性領域の外側の前記主面のコーナ部に設けられ且つ前記活性領域を評価するための構成要素を含む評価用構造体と、
前記主面のコーナ部において前記主面を画定する辺に対して傾いた方向に配列され且つ前記評価用構造体に接続された複数の電極パッドと、
を含む半導体装置。
A main surface having a rectangular shape;
An active region provided in the main surface and including at least one semiconductor layer;
An evaluation structure provided at a corner portion of the main surface outside the active region and including a component for evaluating the active region;
A plurality of electrode pads arranged in a direction inclined with respect to a side defining the main surface at a corner portion of the main surface and connected to the evaluation structure;
A semiconductor device including:
前記複数の電極パッドは、前記主面を画定する辺に対して45°傾いた方向に配列されている請求項6に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, wherein the plurality of electrode pads are arranged in a direction inclined by 45 ° with respect to a side defining the main surface. 前記評価用構造体は、前記複数の電極パッドの間に配置されている請求項6または7に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, wherein the evaluation structure is disposed between the plurality of electrode pads. 前記評価用構造体は、前記活性領域に含まれる半導体層と同一のプロセスで形成された半導体層からなる抵抗体を有する請求項6乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。   9. The semiconductor device according to claim 6, wherein the evaluation structure includes a resistor made of a semiconductor layer formed by the same process as the semiconductor layer included in the active region. 前記活性領域において、前記半導体層と導電体とが接続されたコンタクト部を有し、
前記評価用構造体は、前記活性領域における前記コンタクト部と同一のプロセスで形成されたコンタクト部を複数含むコンタクトチェーンを有する請求項6乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。
In the active region, the semiconductor layer and a conductor has a contact portion connected,
9. The semiconductor device according to claim 6, wherein the evaluation structure includes a contact chain including a plurality of contact portions formed by the same process as the contact portion in the active region.
前記評価用構造体は、前記活性領域における前記半導体層の深さ方向におけるキャリア濃度分布と同等のキャリア濃度分布を有する半導体層を含む請求項6乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。   9. The semiconductor device according to claim 6, wherein the evaluation structure includes a semiconductor layer having a carrier concentration distribution equivalent to a carrier concentration distribution in a depth direction of the semiconductor layer in the active region. 前記評価用構造体は、前記主面の各コーナ部に設けられている請求項1乃至11のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the evaluation structure is provided in each corner portion of the main surface. 前記主面の各コーナ部に設けられた前記評価用構造体は、互いに異なる構造を有する請求項12に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 12, wherein the evaluation structures provided at each corner portion of the main surface have different structures.
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