JP5023529B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置に係わり、半導体基板に形成された内部回路を構成する各デバイスの電気的特性を精度良く測定できる半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device capable of accurately measuring the electrical characteristics of each device constituting an internal circuit formed on a semiconductor substrate.
アナログスイッチ素子とブリーダー抵抗とを備えた半導体装置では、図2に示すように、半導体基板上にアナログスイッチ素子3とブリーダー抵抗7、6とを形成し、それぞれをAl配線またはCu配線によって接続して回路を形成している。回路の入力部、出力部には電気的に接続可能なパッド4、5、8を設け、そのパッド4、5、8を介して図2に示していないパッケージに接続される。実用上、半導体装置はパッドを介して半導体基板上の回路と接続されたパッケージの端子を用いて使用される。
In a semiconductor device provided with an analog switch element and a bleeder resistor, as shown in FIG. 2, the
特許文献1には、測定用パッドを備えた、半導体装置の設計シミュレーション用素子が開示されている。
図2に示す従来技術の半導体装置では、アナログスイッチ素子3とブリーダー抵抗6、7の電気的特性を半導体チップの上でパッド4、5、8を介して測定する際に、配線が接続している他のデバイスの影響を受けるため、測定対象のデバイスの電気的特性を高い精度で測定することが困難である。
In the conventional semiconductor device shown in FIG. 2, when the electrical characteristics of the
本発明の目的は、半導体基板に搭載した他のデバイスの影響を受けずに、デバイス単体の電気特性を高い精度で測定できる半導体装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of measuring electrical characteristics of a single device with high accuracy without being affected by other devices mounted on a semiconductor substrate.
本発明の半導体装置は、アナログスイッチとブリーダー抵抗とを電気的に切り離し、それぞれの端部に電気的に接続することを可能とするパッドを半導体基板の上に配置し、デバイス間に設けたパッドを用いて電気的特性を測定し、電気的特性の測定後にそれぞれの端部に設けたパッド同士をワイヤーボンディングで接続して、回路を形成する。 In the semiconductor device of the present invention, a pad that allows an analog switch and a bleeder resistor to be electrically disconnected and electrically connected to each end portion is disposed on a semiconductor substrate, and is provided between the devices. Is used to measure the electrical characteristics, and after measuring the electrical characteristics, the pads provided at the respective ends are connected by wire bonding to form a circuit.
本発明の半導体装置は、アナログスイッチとブリーダー抵抗の電気的特性を、それぞれのデバイスが他のデバイスの影響を受けずに精度よく測定できる。 In the semiconductor device of the present invention, the electrical characteristics of the analog switch and the bleeder resistance can be accurately measured without the respective devices being affected by other devices.
本発明の半導体装置は、アナログスイッチとブリーダー抵抗とを電気的に切り離し、それぞれの端部に電気的に接続することを可能とするパッドを設けた。以下、本発明の詳細を図面を用いながら説明する。 In the semiconductor device of the present invention, the analog switch and the bleeder resistor are electrically disconnected from each other, and a pad that enables electrical connection to each end is provided. The details of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に本実施例の半導体装置を示す。図1で、符号1は、シリコン半導体基板のICチップ、2はアナログスイッチの駆動回路、3はアナログスイッチ素子、4、5はアナログスイッチのパッド、6、7はブリーダー抵抗、8はGNDのパッド、9、10はブリーダー抵抗のパッドを示す。本実施例では、アナログスイッチの駆動回路2や、アナログスイッチ素子3は、シリコン支持基板の上に誘電体で絶縁分離したシリコン単結晶島を備えた誘電体分離基板や、SOI基板のシリコン単結晶島に形成してある。
FIG. 1 shows a semiconductor device of this embodiment. In FIG. 1,
本実施例では、図1に示すように、半導体基板上に、アナログスイッチの駆動回路2と、出力部であるアナログスイッチ素子3と、ブリーダー抵抗6、7と、パッド4、5、8、9とを備える。アナログスイッチは、図1に示すように2つのMOSデバイスであるMOSFETを直列に接続した。本実施例の半導体装置では、図2に示した従来技術の半導体装置とは異なり、アナログスイッチ素子3とブリーダー抵抗6、7とを電気的に切り離し、それぞれの両端にパッドを備えている。このように、シリコン半導体基板上で、アナログスイッチ素子3とブリーダー抵抗6、7とがそれぞれ電気的に分離しているので、ウエハレベルでデバイスの電気的特性を測定する場合に、他のデバイスの影響を受けずに測定でき、デバイスの特性を精度よく測定できる。ウエハレベルのデバイス特性を測定した後で、所定の範囲の特性値を満たせば、図1のパッド4とパッド9、パッド5とパッド10とをそれぞれワイヤボンディングで接続して回路を形成し、ICチップ1をエポキシ樹脂組成物などで樹脂封止する。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, an analog
図3、図4に本実施例の半導体装置を示す。本実施例の半導体装置は、アナログスイッチである。図3は、実施例1の図2に示す半導体装置を、誘電体分離基板あるいはSOI基板に形成した場合の平面模式図である。図4は、図3のアナログスイッチ出力部分12を拡大した平面模式図である。
3 and 4 show the semiconductor device of this embodiment. The semiconductor device of this embodiment is an analog switch. FIG. 3 is a schematic plan view when the semiconductor device shown in FIG. 2 according to the first embodiment is formed on a dielectric isolation substrate or an SOI substrate. FIG. 4 is an enlarged schematic plan view of the analog
図3で、符号1はICチップ、2はアナログスイッチの駆動回路、8はGNDのパッド、11はAlやCuなどの金属の配線、12はアナログスイッチ出力部分、19は入力のパッドである。図4で、符号3はアナログスイッチ素子、4、5、9、10はパッド、6、7はブリーダー抵抗、11はAlやCuなどの金属の配線、12はアナログスイッチ出力部分、13、16はアナログスイッチ素子であるMOSFETのソース、14、17はアナログスイッチ素子であるMOSFETのドレイン、15、18はアナログスイッチ素子であるMOSFETのゲートを示す。
In FIG. 3,
本実施例のアナログスイッチICは図3に示すように、半導体基板上に、アナログスイッチの駆動回路2と出力部であるアナログスイッチを8チャンネル備える。図4に示すように、出力部であるアナログスイッチにはそれぞれ、アナログスイッチ素子3のパッド4、5のすぐ近くにパッド9、10を配置したブリーダー抵抗6、7を備え、全チャンネルのブリーダー抵抗のGNDの配線11を共通にして、GNDの配線11でチップ外周部を囲んだ。
As shown in FIG. 3, the analog switch IC according to the present embodiment includes an analog
なお、本実施例では図4に示すように、アナログスイッチを構成する2つのMSOFETのソース13、16やドレイン14、17を線対称に配置し、アナログスイッチ素子3のパッド4、5と、ブリーダー抵抗6、7のパッド9、10とが1つの直線の上に並ぶように配置した。また、アナログスイッチ出力部分12は、それぞれ図3に示すようにICチップ1の対向する辺に沿って各1列に配置され、入力のパッド19と、GNDのパッド8とは、ICチップ1の別の対向する辺に沿って配置してある。アナログスイッチ出力部分12や入力のパッド19やGNDのパッド8をこのような位置に配置した。このように各パッド4、5、9、10を配置したので、半導体チップ上でアナログスイッチ出力部分12電気的特性を測定する際に他のデバイスの影響をより受けにくくなる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the
本実施例では、アナログスイッチ素子を実施例1、実施例2のMOSFETの替わりに、バイポーラトランジスタを用いた。本実施例でも実施例1、実施例2と同様の効果が得られる。 In the present embodiment, a bipolar transistor is used as the analog switch element instead of the MOSFETs of the first and second embodiments. In this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
1…ICチップ、2…アナログスイッチの駆動回路、3…アナログスイッチ素子、4、5、8、9、10、19…パッド、6、7…ブリーダー抵抗、11…配線、12…アナログスイッチ出力部分、13、16…ソース、14、17…ドレイン、15、18…ゲート。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記アナログスイッチ素子と、前記ブリーダー抵抗と、前記アナログスイッチ素子の駆動回路とが、誘電体分離基板に形成したシリコン単結晶に形成され、
前記アナログスイッチ素子と前記ブリーダー抵抗とが、前記シリコン単結晶上に形成したパッドを介してワイヤボンディングによって接続され、
前記パッドは、前記ワイヤボンディング前において、前記アナログスイッチ素子とブリーダー抵抗とを電気的に切り離し、それぞれの端部に電気的に接続可能であり、
1つの前記アナログスイッチ素子が、2つのMOSFETの直列接続体であり、
前記2つのMOSFETのソース、ドレインが線対称に配置され、
前記アナログスイッチ素子のパッドと、前記ブリーダー抵抗のパッド及び前記ブリーダー抵抗とを、同じ直線の上に配置すると共に、前記ソースおよびドレインの配置に対して平行に配置することを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device comprising a plurality of analog switch elements, a bleeder resistance of the analog switch elements, and a drive circuit for the analog switch elements on a semiconductor substrate,
The analog switch element, the bleeder resistor, and a drive circuit for the analog switch element are formed on a silicon single crystal formed on a dielectric isolation substrate,
The analog switch element and the bleeder resistor are connected by wire bonding through a pad formed on the silicon single crystal,
Before the wire bonding, the pad is electrically disconnected from the analog switch element and the bleeder resistor, and can be electrically connected to each end,
One analog switch element is a series connection body of two MOSFETs,
The sources and drains of the two MOSFETs are arranged in line symmetry,
The analog switch element pad, the bleeder resistor pad, and the bleeder resistor are arranged on the same straight line and parallel to the arrangement of the source and drain.
前記半導体基板の対向する辺に沿って、前記複数のアナログスイッチ素子を各1列に配置したことを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
2. A semiconductor device, wherein the plurality of analog switch elements are arranged in one row along opposite sides of the semiconductor substrate.
前記アナログスイッチ素子と、前記ブリーダー抵抗と、前記アナログスイッチ素子の駆動回路とが、SOI基板に形成したシリコン単結晶に形成され、
前記アナログスイッチ素子と前記ブリーダー抵抗とが、前記シリコン単結晶上に形成したパッドを介してワイヤボンディングによって接続され、
前記パッドは、前記ワイヤボンディング前において、前記アナログスイッチ素子とブリーダー抵抗とを電気的に切り離し、それぞれの端部に電気的に接続可能であり、
1つの前記アナログスイッチ素子が、2つのMOSFETの直列接続体であり、
前記2つのMOSFETのソース、ドレインが線対称に配置され、
前記アナログスイッチ素子のパッドと、前記ブリーダー抵抗のパッド及び前記ブリーダー抵抗とを、同じ直線の上に配置すると共に、前記ソースおよびドレインの配置に対して平行に配置することを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device comprising a plurality of analog switch elements, a bleeder resistance of the analog switch elements, and a drive circuit for the analog switch elements on a semiconductor substrate,
The analog switch element, the bleeder resistor, and the drive circuit of the analog switch element are formed on a silicon single crystal formed on an SOI substrate,
The analog switch element and the bleeder resistor are connected by wire bonding through a pad formed on the silicon single crystal,
Before the wire bonding, the pad is electrically disconnected from the analog switch element and the bleeder resistor, and can be electrically connected to each end,
One analog switch element is a series connection body of two MOSFETs,
The sources and drains of the two MOSFETs are arranged in line symmetry,
The analog switch element pad, the bleeder resistor pad, and the bleeder resistor are arranged on the same straight line and parallel to the arrangement of the source and drain.
前記半導体基板の対向する辺に沿って、前記複数のアナログスイッチ素子を各1列に配置したことを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 3.
2. A semiconductor device, wherein the plurality of analog switch elements are arranged in one row along opposite sides of the semiconductor substrate.
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