JPH06295949A - 検査装置、検査方法及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置の回路の各部分の特性を正確に検
査できるようにする。 【構成】 検査装置１０のセラミック製支持基板１５の
上面には左右方向へ延びて信号伝送路１２が設けられ、
セラミック製支持基板１５における信号伝送路１２が設
けられた部分及び該部分に隣接する部分を除く上面全体
には接地電極１１が設けられ、セラミック製支持基板１
５の左端部の下面には検知電極１４が設けられ、信号伝
送路１２と接地電極１１における信号伝送路１２を挟ん
で互いに対向する部分とからマイクロストリップ線路が
構成されている。また、接地電極１１、信号伝送路１２
及び検知電極１４はいずれも金を９０％以上含む合金で
できており、信号伝送路１２と検知電極１４とはセラミ
ック製支持基板１５の左端部に形成された貫通孔１３を
通じて上記合金により接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波用半導体装置の
高周波特性を検査する検査装置と、該検査装置を用いて
高周波用半導体装置を検査する検査方法と、上記検査装
置の検査対象である高周波用半導体装置とに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、高周波機器類の一般的な普及に伴
い高周波機器に使用される高周波用半導体装置に対する
需要が高まってきており、それに従って高周波用半導体
装置の検査方法の確立が急務となっている。

【０００３】以下、高周波用半導体装置の従来の検査方
法の一例について図面を参照しながら説明する。

【０００４】まず、従来の検査方法が適用される高周波
増幅回路の構成について説明する。

【０００５】図２０は上記高周波増幅回路を示してお
り、図２０において、１０１及び１０２は電界効果トラ
ンジスタ（以後ＦＥＴと呼ぶ）である。１１０及び１１
１は抵抗器であり、これらの抵抗器１１０及び１１１に
よりＦＥＴ１０１及び１０２のゲート−ソース間バイア
ス電圧が０Ｖにそれぞれ設定されている。１２０及び１
２１はキャパシタであり、これらのキャパシタ１２０及
び１２１は信号の低周波成分及び直流成分を遮断し高周
波成分のみを伝達するためのものである。１３０及び１
３１はインダクタであり、これらのインダクタ１３０及
び１３１は、ＦＥＴ１０１及び１０２に直流電流をそれ
ぞれ与え且つ高周波信号（ＲＦ信号）を電源側に逃がさ
ないためのものである。１５０はＲＦ信号入力端子、１
５１はＲＦ信号出力端子、１５２及び１５３は電源端
子、１６０は接地端子である。図２０において、高周波
増幅回路は大まかに図中のａ点で区切られ、高周波増幅
回路におけるａ点より左側の部分は前段ブロック、右側
の部分は後段ブロックと呼ばれる。

【０００６】次に、以上のように構成された高周波増幅
回路の動作について説明する。

【０００７】電源端子１５２及び１５３には電源電圧と
して５．０Ｖの電圧が与えられ、ＦＥＴ１０１及び１０
２に電流が供給されている。ＦＥＴ１０１及び１０２の
ゲートバイアスは抵抗器１１０及び１１１によりゲート
−ソース間電圧が０Ｖにそれぞれ固定されている。今、
ＲＦ信号入力端子１５０からＲＦ信号を入力すると、該
ＲＦ信号はＦＥＴ１０１により増幅され、キャパシタ１
２０を通って次段のＦＥＴ１０２に伝えられる。さら
に、上記ＲＦ信号はＦＥＴ１０２により増幅され、キャ
パシタ１２１を通って出力端子１５１から出力される。

【０００８】次に、以上のような高周波増幅回路を半導
体基板上に形成した高周波用半導体装置について説明す
る。

【０００９】図２１は上記高周波用半導体装置２００を
示しており、図２１において、２０１は図２０に示すＦ
ＥＴ１０１に対応するＦＥＴ、２０２はＦＥＴ１０２に
対応するＦＥＴ、２１０は抵抗器１１０に対応する抵抗
器、２１１は抵抗器１１１に対応する抵抗器、２２０は
キャパシタ１２０に対応するキャパシタ、２３０はイン
ダクタ１３０に対応するインダクタ、２３１はインダク
タ１３１に対応するインダクタである。２５０は図２０
に示すＲＦ信号入力端子１５０に対応する入力パッド、
２５１はＲＦ信号出力端子１５１に対応する出力パッ
ド、２５２，２５３はそれぞれ電源端子１５２，１５３
に対応する電源パッド、２６０は接地端子１６０に対応
する接地パッドである。キャパシタ２２０は、半導体基
板上に形成された第１の配線金属層と該第１の配線金属
上に形成された絶縁層と該絶縁層上に形成された第２の
配線金属層とから構成されるＭＩＭキャパシタであり、
上記第２の金属層が上側電極として用いられる。

【００１０】次に、以上のような高周波用半導体装置２
００の従来の検査方法を説明する。

【００１１】図２２は上記高周波用半導体装置２００の
従来のＲＦ検査方法を示しており、図２２において、３
８０及び３８１はカスケードマイクロ社製高周波測定プ
ローブ（以後単に高周波プローブと呼ぶ）であり、高周
波プローブ３８０は電源用接点電極３８２と入力用接点
電極３８４と接地用接点電極３８６とを備え、高周波プ
ローブ３８１は電源用接点電極３８３と出力用接点電極
３８５と接地用接点電極３８７とを備えている。高周波
プローブ３８０及び３８１はその先端部まで５０Ωの特
性インピーダンスを保持するように設計されている。高
周波プローブ３８０及び３８１の各電極を高周波用半導
体装置２００の対応するパッドに接触させ、高周波プロ
ーブ３８０の入力用接点電極３８４から高周波用半導体
装置２００の入力パッド２５０に信号を入力し、高周波
用半導体装置２００の出力パッド２５１から出力される
信号を高周波プローブ３８１の出力用接点電極３８５に
より受け取り、出力パッド２５１からの上記信号を測定
することによって高周波用半導体装置２００の高周波増
幅回路全体の入出力特性を正確に評価することができ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の検査方法においては、半導体装置の回路全体の特性
は評価できるが、各ブロックまたは各ＦＥＴごとの特性
を評価することができないという問題点がある。

【００１３】そこで、このような問題点の解決策とし
て、例えば、上記高周波用半導体装置２００において図
２０に示すａ点に対応する部分にパッドを接続し、該パ
ッドに高周波プローブの電極を接触させることにより各
ブロックの特性を評価する検査方法が考慮される。

【００１４】ところが、このような検査方法において
は、上記パッド自体が大きな浮遊容量を持つため半導体
装置の回路全体の特性に影響を与え、正確な測定が困難
であるという問題点がある。

【００１５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あって、半導体装置の回路の各部分の特性を正確に検査
することができる検査装置及び検査方法並びに半導体装
置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、検査装置において、絶縁体基板
の下面に半導体装置におけるＭＩＭキャパシタ上の絶縁
体保護膜等に接触させるための検知電極を設け、上記絶
縁体基板の上面に高周波信号を伝送するためのマイクロ
ストリップ線路を設けるものである。

【００１７】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、半導体装置を検査する検査装置を対象とし、高誘電
率材料よりなる絶縁体基板と、導電性材料よりなり上記
絶縁体基板の上面に設けられている信号伝送路と、導電
性材料よりなり少なくとも上記絶縁体基板における上記
信号伝送路が設けられた部分を挟んで互いに対向する部
分の上面に設けられている接地電極と、上記信号伝送路
と上記接地電極における上記信号伝送路を挟んで互いに
対向する部分とから構成されるマイクロストリップ線路
と、導電性材料よりなり上記絶縁体基板の下面に設けら
れており上記絶縁体基板に形成された貫通孔を通じて上
記信号伝送路と電気的に接続されている検知電極とを備
えている構成とするものである。

【００１８】請求項２の発明は、請求項１の発明の構成
に、上記信号伝送路は第１、第２及び第３の信号伝送路
に分離され、上記マイクロストリップ線路は、一方の電
極が上記第１の信号伝送路と電気的に接続され他方の電
極が上記第２の信号伝送路と電気的に接続されているキ
ャパシタと、各電極が上記接地電極、上記第２の信号伝
送路または上記第３の信号伝送路とワイヤーボンディン
グにより電気的に接続され高周波信号を増幅するトラン
ジスタとを有している構成を付加するものである。

【００１９】請求項３の発明は、請求項１の発明の構成
に、上記信号伝送路は第１、第２及び第３の信号伝送路
に分離され、上記マイクロストリップ線路は、一方の電
極が上記第１の信号伝送路と電気的に接続され他方の電
極が上記第２の信号伝送路と電気的に接続されているキ
ャパシタと、各電極が上記接地電極、上記第２の信号伝
送路または上記第３の信号伝送路とフリップチップボン
ディングにより電気的に接続され高周波信号を増幅する
トランジスタとを有している構成を付加するものであ
る。

【００２０】上記の目的を達成するため、請求項４の発
明は、検査装置において、絶縁体基板の下面に半導体装
置におけるＭＩＭキャパシタ上の絶縁体保護膜等に近接
または接触させるための検知電極を設け、上記絶縁体基
板の内部に高周波信号を伝送するための信号伝送路を設
け、上記絶縁体基板の上下面に外部からの雑音信号を遮
断するための接地電極を設けるものである。

【００２１】具体的に請求項４の発明が講じた解決手段
は、半導体装置を検査する検査装置を対象とし、高誘電
率材料よりなる絶縁体基板と、導電性材料よりなり上記
絶縁体基板の内部に設けられている信号伝送路と、導電
性材料よりなり上記絶縁体基板の下面に設けられており
上記絶縁体基板の下面から内部へ向かう導入穴を通じて
上記信号伝送路と電気的に接続されている検知電極と、
導電性材料よりなり上記絶縁体基板の上面全体に設けら
れている第１の接地電極と、導電性材料よりなり上記絶
縁体基板における上記検知電極が設けられた部分及び該
部分に隣接する部分を除く下面全体に設けられている第
２の接地電極とを備えている構成とするものである。

【００２２】請求項５の発明は、請求項４の発明の構成
に、上記信号伝送路は第１、第２及び第３の信号伝送路
に分離されており、一方の電極が上記第１の信号伝送路
と電気的に接続され他方の電極が上記第２の信号伝送路
と電気的に接続されているキャパシタと、各電極が上記
第１の接地電極、上記第２の接地電極、上記第２の信号
伝送路または上記第３の信号伝送路とワイヤーボンディ
ングにより電気的に接続され高周波信号を増幅するトラ
ンジスタとを備えている構成を付加するものである。

【００２３】請求項６の発明は、請求項４の発明の構成
に、上記信号伝送路は第１、第２及び第３の信号伝送路
に分離されており、一方の電極が上記第１の信号伝送路
と電気的に接続され他方の電極が上記第２の信号伝送路
と電気的に接続されているキャパシタと、各電極が上記
第１の接地電極、上記第２の接地電極、上記第２の信号
伝送路または上記第３の信号伝送路とフリップチップボ
ンディングにより電気的に接続され高周波信号を増幅す
るトランジスタとを備えている構成を付加するものであ
る。

【００２４】請求項７の発明は、請求項２、請求項３、
請求項５または請求項６の発明の構成に、上記キャパシ
タの一方及び他方の電極は金属層であり、上記キャパシ
タは、上記金属層と、高誘電率材料よりなり上記金属層
間に介在する絶縁層とから構成されるＭＩＭキャパシタ
である構成を付加するものである。

【００２５】請求項８の発明は、半導体基板上に形成さ
れた第１の金属層、該第１の金属層上に形成された絶縁
層及び該絶縁層上に形成された第２の金属層から構成さ
れるＭＩＭキャパシタと該ＭＩＭキャパシタ上に形成さ
れた絶縁体保護膜とを備えている半導体装置、または、
半導体基板上に形成された配線層と該配線層上に形成さ
れた絶縁体保護膜とを備えている半導体装置を検査する
検査方法を対象とし、請求項１、請求項２、請求項３、
請求項４、請求項５、請求項６または請求項７の検査装
置の検知電極を上記半導体装置の絶縁体保護膜に近接ま
たは接触させ、上記検査装置の検知電極から上記半導体
装置のＭＩＭキャパシタもしくは配線層に高周波信号を
供給するか、または、上記検査装置の検知電極により上
記半導体装置のＭＩＭキャパシタもしくは配線層から高
周波信号を受け取ることによって上記半導体装置の高周
波特性を検査する構成とするものである。

【００２６】請求項９の発明は、検査装置の検査対象で
ある半導体装置を対象とし、半導体基板上に形成された
第１の金属層、該第１の金属層上に形成された絶縁層及
び該絶縁層上に形成された第２の金属層から構成される
ＭＩＭキャパシタと、該ＭＩＭキャパシタ上に形成され
た絶縁体保護膜と、導電性材料よりなり上記絶縁体保護
膜上に形成された導電体膜とを備えている構成とするも
のである。

【００２７】請求項１０の発明は、検査装置の検査対象
である半導体装置を対象とし、半導体基板上に形成され
た配線層と、該配線層上に形成された絶縁体保護膜と、
導電性材料よりなり上記絶縁体保護膜上に形成された導
電体膜とを備えている構成とするものである。

【００２８】請求項１１の発明は、検査装置を用いて半
導体装置を検査する検査方法を対象とし、請求項１、請
求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６また
は請求項７の検査装置の検知電極を請求項９または請求
項１０の半導体装置の導電体膜に近接または接触させ、
上記検査装置の検知電極から上記半導体装置のＭＩＭキ
ャパシタもしくは配線層に高周波信号を供給するか、ま
たは、上記検査装置の検知電極により上記半導体装置の
ＭＩＭキャパシタもしくは配線層から高周波信号を受け
取ることによって上記半導体装置の高周波特性を検査す
る構成とするものである。

【００２９】

【作用】上記請求項１の発明の構成により、例えば、検
知電極を半導体装置におけるＭＩＭキャパシタ上の絶縁
体保護膜に接触させることによって、上記検知電極と上
記絶縁体保護膜と上記ＭＩＭキャパシタの上層の金属層
とがキャパシタとして機能し、上記検知電極が上記ＭＩ
Ｍキャパシタから高周波信号を受け取ることができる。
逆に、検知電極から半導体装置のＭＩＭキャパシタに高
周波信号を供給することも可能である。これにより、半
導体装置の回路の各ブロックまたは各ＦＥＴの特性を検
査することができる。さらに、マイクロストリップ線路
の特性インピーダンスを測定系の特性インピーダンスと
整合させることによって、半導体装置の回路中の接続部
の高周波信号を正確に測定することができる。このた
め、半導体装置の検査精度を高めることができる。

【００３０】上記請求項２の発明の構成により、キャパ
シタを信号伝送路内に直列に接続し、さらに、高周波増
幅用トランジスタを接地電極及び信号伝送路にワイヤー
ボンディングにより接続することによって、検知電極が
検知した高周波信号をマイクロストリップ線路において
増幅することができる。このため、微弱な信号でも正確
に検出することができる。

【００３１】上記請求項３の発明の構成により、キャパ
シタを信号伝送路内に直列に接続し、さらに、高周波増
幅用トランジスタを接地電極及び信号伝送路にフリップ
チップボンディングにより接続することによって、ボン
ディングワイヤーの影響を受けずに高周波特性の優れた
検査装置を実現することができる。

【００３２】上記請求項４の発明の構成により、例え
ば、検知電極を半導体装置におけるＭＩＭキャパシタ上
の絶縁体保護膜に接触させることによって、上記検知電
極と上記絶縁体保護膜と上記ＭＩＭキャパシタの上層の
金属層とがキャパシタとして機能し、上記検知電極が上
記ＭＩＭキャパシタから高周波信号を受け取ることがで
きる。逆に、検知電極から半導体装置のＭＩＭキャパシ
タに高周波信号を供給することも可能である。これによ
り、半導体装置の回路の各ブロックまたは各ＦＥＴの特
性を検査することができる。さらに、絶縁体基板の上下
面の第１及び第２の接地電極によって上記検査装置の外
部から雑音信号が信号伝送路に侵入することを阻止でき
る。このため、検知電極から入出力される信号の純度を
高めることができ、半導体装置の検査精度を高めること
ができる。

【００３３】上記請求項５の発明の構成により、キャパ
シタを信号伝送路内に直列に接続し、さらに、高周波増
幅用トランジスタを第１及び第２の接地電極並びに信号
伝送路にワイヤーボンディングにより接続することによ
って、検知電極が検知した高周波信号を増幅することが
できる。このため、微弱な信号でも正確に検出すること
ができる。

【００３４】上記請求項６の発明の構成により、キャパ
シタを信号伝送路内に直列に接続し、さらに、高周波増
幅用トランジスタを第１及び第２の接地電極並びに信号
伝送路にフリップチップボンディングにより接続するこ
とによって、ボンディングワイヤーの影響を受けずに高
周波特性の優れた検査装置を実現することができる。

【００３５】上記請求項７の発明の構成により、キャパ
シタをＭＩＭキャパシタとし、該ＭＩＭキャパシタの絶
縁層を高誘電率材料で形成することによって、周波数特
性の優れた検査装置を実現することができる。

【００３６】上記請求項８の発明の構成により、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項
６または請求項７の検査装置の検知電極を、半導体装置
におけるＭＩＭキャパシタまたは配線層の上側の絶縁体
保護膜に近接または接触させることによって、上記検知
電極と上記絶縁体保護膜と上記ＭＩＭキャパシタの第２
の金属層または上記配線層とによりキャパシタが構成さ
れる。これにより、上記半導体装置の回路と上記検査装
置の検知電極とが高周波的に接続される。この状態で、
上記検査装置の検知電極から上記半導体装置のＭＩＭキ
ャパシタもしくは配線層に高周波信号を供給するか、ま
たは、上記検査装置の検知電極により上記半導体装置の
ＭＩＭキャパシタもしくは配線層から高周波信号を受け
取ることによって上記半導体装置の回路の各部分の特性
を検査することができる。

【００３７】上記請求項９の発明の構成により、ＭＩＭ
キャパシタの第２の金属層と該第２の金属層上の絶縁体
保護膜と該絶縁体保護膜上の導電膜とによってキャパシ
タが構成される。これにより、半導体装置の特性の検査
時に安定した信号値を得ることができ検査の正確性を向
上させることができる。

【００３８】上記請求項１０の発明の構成により、配線
層と該配線層上の絶縁体保護膜と該絶縁体保護膜上の導
電膜とによってキャパシタが構成される。これにより、
半導体装置の特性の検査時に安定した信号値を得ること
ができ検査の正確性を向上させることができる。

【００３９】上記請求項１１の発明の構成により、請求
項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求
項６または請求項７の検査装置の検知電極を、請求項９
または請求項１０の半導体装置の絶縁体保護膜上の導電
体膜に近接または接触させることによって、検知電極の
位置ずれによる測定誤差を小さくすることができる。さ
らに、検査装置の検知電極を半導体装置の絶縁体保護膜
に直接接触させる場合に比べて検知電極の摩耗を低減す
ることができる。

【００４０】

【実施例】

（第１の実施例）以下、本発明の第１の実施例に係る検
査装置及び検査方法について図１、図２及び図３を参照
しながら説明する。ここでは、検査対象となる半導体装
置は図２１に示す高周波用半導体装置２００と同様のも
のである。

【００４１】まず、上記第１の実施例に係る検査装置に
ついて説明する。

【００４２】図１は上記検査装置１０を示しており、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ
線断面図である。図１において、１１は接地電極、１２
は信号伝送路、１３は貫通孔、１４は検知電極、１５は
セラミック製支持基板である。信号伝送路１２はセラミ
ック製支持基板１５の上面に左右方向へ延びて設けら
れ、接地電極１１はセラミック製支持基板１５における
信号伝送路１２が設けられた部分及び該部分に隣接する
部分を除く上面全体に設けられ、検知電極１４はセラミ
ック製支持基板１５の左端部の下面に設けられ、信号伝
送路１２と接地電極１１における信号伝送路１２を挟ん
で互いに対向する部分とからマイクロストリップ線路が
構成されている。また、接地電極１１、信号伝送路１２
及び検知電極１４はいずれも金を９０％以上含む合金で
できており、検知電極１４はその表面に２０μｍ厚のタ
ングステン合金を接合することにより耐摩耗性が高めら
れている。さらに、信号伝送路１２と検知電極１４とは
セラミック製支持基板１５の左端部に形成された貫通孔
１３を通じて上記合金により接続されている。

【００４３】次に、以上のように構成された検査装置１
０を用いた上記第１の実施例に係る検査方法について説
明する。

【００４４】図２は上記検査方法を示しており、図２に
おいて、１０は上記第１の実施例に係る検査装置であ
り、１４は検知電極である。２００は図２１に示す高周
波用半導体装置と同様のものであり、２２０はＭＩＭキ
ャパシタ、２５０は入力パッド、２５１は出力パッドで
ある。３８０及び３８１は高周波プローブであり、高周
波プローブ３８０は電源用接点電極３８２と入力用接点
電極３８４と接地用接点電極３８６とを備え、高周波プ
ローブ３８１は電源用接点電極３８３と出力用接点電極
３８５と接地用接点電極３８７とを備えている。図２
は、高周波用半導体装置２００の入力パッド２５０に高
周波プローブ３８０の入力用接点電極３８４を接触させ
且つ高周波用半導体装置２００の出力パッド２５１に高
周波プローブ３８１の出力用接点電極３８５を接触さ
せ、さらに、高周波用半導体装置２００のキャパシタ２
２０の上側電極としての第２の配線金属層の上側の絶縁
体保護膜に検査装置１０の検知電極１４を接触させた状
態を示している。

【００４５】図３は図２におけるＢ−Ｂ線断面図であ
り、図３において、１０は上記第１の実施例に係る検査
装置であり、１１は接地電極、１２は信号伝送路、１３
は貫通孔、１４は検知電極、１５はセラミック製支持基
板である。２００は図２１に示す高周波用半導体装置と
同様のものであり、２２１は半導体基板、２２２は該半
導体基板２２１上に形成された第１の配線金属層、２２
４は該第１の配線金属層２２２上から半導体基板２２１
上にかけて形成された絶縁層、２２３は該絶縁層２２４
上に形成された第２の配線金属層であり、第１の配線金
属層２２２と第２の配線金属層２２３と絶縁層２２４に
おける第１及び第２の配線金属層間に介在する部分とか
らＭＩＭキャパシタ２２０が構成されている。２２５は
ＭＩＭキャパシタ２２０上から絶縁層２２４上にかけて
形成された絶縁体保護膜である。

【００４６】図２及び図３に示すように、高周波用半導
体装置２００の第２の配線金属層２２３上の絶縁体保護
膜２２５に検査装置１０の検知電極１４を配置すること
により、第２の配線金属層２２３と、検知電極１４と、
絶縁体保護膜２２５における第２の配線金属層２２３と
検知電極１４との間に介在する部分とがＭＩＭキャパシ
タとして機能し、高周波用半導体装置２００における図
２０に示すａ点のＲＦ信号電力の一部が検査装置１０の
検知電極１４に供給される。このとき、検査装置１０の
検知電極１４に伝送されるＲＦ信号電力を測定すること
によって、高周波用半導体装置２００の高周波増幅回路
の前段ブロックの特性を知ることができる。また、これ
とは逆に、検査装置１０の検知電極１４からＲＦ信号を
高周波用半導体装置２００のＭＩＭキャパシタ２２０に
入力し、上記高周波増幅回路の前段ブロックの動作を停
止させた状態で高周波用半導体装置２００の出力パッド
２５１におけるＲＦ信号電力を測定することによって、
上記高周波増幅回路の後段ブロックの特性を知ることが
できる。

【００４７】以上のように、第１の実施例に係る検査装
置１０及び検査方法においては、検知電極１４を高周波
用半導体装置２００におけるＭＩＭキャパシタ２２０上
の絶縁体保護膜２２５に接触させることによって、検知
電極１４と絶縁体保護膜２２５とＭＩＭキャパシタ２２
０の上層の第２の配線金属層２２３とがキャパシタとし
て機能し、検知電極１４がＭＩＭキャパシタ２２０から
ＲＦ信号を受け取ることができる。逆に、検知電極１４
から高周波用半導体装置２００のＭＩＭキャパシタ２２
０にＲＦ信号を供給することも可能である。これによ
り、高周波用半導体装置２００の高周波増幅回路の各ブ
ロックの特性を検査することができる。さらに、マイク
ロストリップ線路の特性インピーダンスを測定系の特性
インピーダンスと整合させることによって、高周波用半
導体装置２００の高周波増幅回路中の接続部のＲＦ信号
を正確に測定することができる。このため、高周波用半
導体装置２００の検査精度を高めることができる。

【００４８】（第２の実施例）以下、本発明の第２の実
施例に係る検査方法について図４、図５及び図６を参照
しながら説明する。ここでは、検査装置としては図１に
示す第１の実施例に係る検査装置１０と同様のものを用
いる。

【００４９】まず、上記第２の実施例に係る検査方法が
適用される高周波用半導体装置について説明する。

【００５０】図４は上記高周波用半導体装置の高周波増
幅回路を示しており、図４において、４３０，４３１及
び４３２はＦＥＴ、４３３及び４３４は抵抗器、４４０
〜４４９はダイオード、４５０はＲＦ信号入力端子、４
５１はＲＦ信号出力端子、４５２は電源端子、４５５は
接地端子である。

【００５１】図４において、電源端子４５２には電源電
圧として５．０Ｖの電圧が与えられ、ＦＥＴ４３０〜４
３２に電流を供給している。各ＦＥＴのゲートバイアス
は抵抗器４３３及びダイオード４４０〜４４９により最
適点に設定されるよう設計されている。今、ＲＦ信号入
力端子４５０からＲＦ信号を入力すると、該ＲＦ信号は
ＦＥＴ４３０により増幅され次段のＦＥＴ４３１に伝え
られる。ＦＥＴ４３１はソースフォロワ構成であり出力
バッファとして作用する。ＦＥＴ４３１はＲＦ信号を次
段のＦＥＴ４３２に伝達すると共にＲＦ信号の一部を抵
抗器４３４を介して初段のＦＥＴ４３０に戻す。このよ
うに、帰還回路が構成されており回路の安定化が図られ
ている。最終段のＦＥＴ４３２はソースフォロワ構成の
バッファ回路であり、後段の回路の影響を抑える働きを
する。

【００５２】図５は上記高周波用半導体装置５００を示
しており、図５において、５３０は図４に示すＦＥＴ４
３０に対応するＦＥＴ、５３１はＦＥＴ４３１に対応す
るＦＥＴ、５３２はＦＥＴ４３２に対応するＦＥＴ、５
３３は抵抗器４３３に対応する抵抗器、５３４は抵抗器
４３４に対応する抵抗器、５４０〜５４９はダイオード
４４０〜４４９に対応するダイオードである。５５０は
図４に示すＲＦ信号入力端子４５０に対応する入力パッ
ド、５５１はＲＦ信号出力端子４５１に対応する出力パ
ッド、５５２及び５５３は電源端子４５２に対応する電
源パッド、５５５及び５５６は接地端子４５５に対応す
る接地パッドである。図中のｂ点及びｃ点の部分は第２
の配線金属層で形成され配線幅を通常の３倍以上の３０
μｍ確保している。

【００５３】次に、以上のような高周波用半導体装置５
００を検査対象とする第２の実施例に係る検査方法につ
いて説明する。

【００５４】図６は上記検査方法を示しており、図６に
おいて、１０Ａ及び１０Ｂは図１に示す第１の実施例に
係る検査装置１０と同様のものであり、１４Ａは検査装
置１０Ａの検知電極、１４Ｂは検査装置１０Ｂの検知電
極である。５００は図５に示す高周波用半導体装置であ
り、５５０は入力パッド、５５１は出力パッドである。
３８０及び３８１は高周波プローブであり、高周波プロ
ーブ３８０は電源用接点電極３８２と入力用接点電極３
８４と接地用接点電極３８６とを備え、高周波プローブ
３８１は電源用接点電極３８３と出力用接点電極３８５
と接地用接点電極３８７とを備えている。図６は、高周
波用半導体装置５００の入力パッド５５０に高周波プロ
ーブ３８０の入力用接点電極３８４を接触させ且つ高周
波用半導体装置５００の出力パッド５５１に高周波プロ
ーブ３８１の出力用接点電極３８５を接触させ、さら
に、高周波用半導体装置５００の第２の配線金属層のｂ
点の部分の上側の絶縁体保護膜に検査装置１０Ａの検知
電極１４Ａを接触させ且つ高周波用半導体装置５００の
第２の配線金属層のｃ点の部分の上側の絶縁体保護膜に
検査装置１０Ｂの検知電極１４Ｂを接触させた状態を示
している。

【００５５】図６に示すように、高周波用半導体装置５
００の第２の配線金属層のｂ点の部分の上側の絶縁体保
護膜に検査装置１０Ａの検知電極１４Ａを配置し、且
つ、高周波用半導体装置５００の第２の配線金属層のｃ
点の部分の上側の絶縁体保護膜に検査装置１０Ｂの検知
電極１４Ｂを配置することによって、高周波用半導体装
置５００の第２の配線金属のｂ点の部分と、検査装置１
０Ａの検知電極１４Ａと、高周波用半導体装置５００の
絶縁体保護膜における上記第２の配線金属のｂ点の部分
と検査装置１０Ａの検知電極１４Ａとの間に介在する部
分とがＭＩＭキャパシタとして機能すると共に、高周波
用半導体装置５００の第２の配線金属のｃ点の部分と、
検査装置１０Ｂの検知電極１４Ｂと、高周波用半導体装
置５００の絶縁体保護膜における上記第２の配線金属の
ｃ点の部分と検査装置１０Ｂの検知電極１４Ｂとの間に
介在する部分とがＭＩＭキャパシタとして機能する。
ここで、高周波プローブ３８０の入力用接点電極３８４
から高周波用半導体装置５００の入力パッド５５０に信
号を入力すると、高周波用半導体装置５００のｂ点にお
けるＲＦ信号電力の一部が検査装置１０Ａの検知電極１
４Ａに供給され、該ＲＦ信号電力を測定することによっ
て、高周波用半導体装置５００の高周波増幅回路の前段
ブロックの特性を知ることができる。また、検査装置１
０Ａの検知電極１４Ａから高周波用半導体装置５００の
ｂ点の部分にＲＦ信号を入力し、検査装置１０Ｂの検知
電極１４Ｂにより高周波用半導体装置５００のｃ点にお
けるＲＦ信号電力の一部を受け取り、該ＲＦ信号電力を
測定することによって、高周波用半導体装置５００の高
周波増幅回路の中段ブロックの特性を知ることができ
る。さらに、検査装置１０Ｂの検知電極１４Ｂから高周
波用半導体装置５００のｃ点の部分にＲＦ信号を入力
し、高周波用半導体装置５００の出力パッド５５１にお
けるＲＦ信号電力を測定することによって、高周波用半
導体装置５００の高周波増幅回路の後段ブロックの特性
を知ることができる。

【００５６】以上のように、第２の実施例に係る検査方
法においては、検査装置１０Ａ及び１０Ｂの検知電極１
４Ａ及び１４Ｂを高周波用半導体装置５００における第
２の配線金属層の上側の絶縁体保護膜にそれぞれ配置す
ることによって、検知電極と絶縁体保護膜と第２の配線
金属層とによりキャパシタがそれぞれ構成される。これ
により、高周波用半導体装置５００の高周波増幅回路と
検査装置１０Ａ及び１０Ｂとが高周波的にそれぞれ接続
される。この状態で、いずれかの検査装置の検知電極か
ら高周波用半導体装置５００の第２の配線金属層にＲＦ
信号を供給するか、または、いずれかの検査装置の検知
電極により高周波用半導体装置５００の第２の配線金属
層からＲＦ信号を受け取ることによって高周波用半導体
装置５００の高周波増幅回路の各部分の特性を検査する
ことができる。

【００５７】（第３の実施例）以下、本発明の第３の実
施例に係る検査装置及び検査方法について図７及び図８
を参照しながら説明する。ここでは、検査対象となる半
導体装置は図２１に示す高周波用半導体装置２００と同
様のものである。

【００５８】上記第３の実施例に係る検査装置について
説明する。

【００５９】図７は上記検査装置２０を示しており、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ
線断面図である。図７において、２１は検知電極、２２
及び２３は接地電極、２４は信号伝送路、２５は多層セ
ラミック製支持基板である。信号伝送路２４は多層セラ
ミック製支持基板２５の内部に左右方向へ延びて設けら
れ、検知電極２１は多層セラミック製支持基板２５の左
端部の下面に設けられ、接地電極２２は多層セラミック
製支持基板２５の上面全体に設けられ、接地電極２３は
多層セラミック製支持基板２５における左端部を除く下
面全体に設けられている。また、検知電極２１、接地電
極２２及び２３、信号伝送路２４はいずれも金を９０％
以上含む合金でできており、検知電極２１はその表面に
２０μｍ厚のタングステン合金を接合することにより耐
摩耗性が高められている。さらに、信号伝送路２４と検
知電極２１とは多層セラミック製支持基板２５の左端部
の下面から内部へ向かう導入穴を通じて上記合金により
接続されている。

【００６０】図８は以上のように構成された検査装置２
０を用いた上記第３の実施例に係る検査方法を示してお
り、図８において、２０は上記第３の実施例に係る検査
装置であり、２１は検知電極である。２００は図２１に
示す高周波用半導体装置と同様のものであり、２２０は
ＭＩＭキャパシタ、２５０は入力パッド、２５１は出力
パッドである。３８０及び３８１は高周波プローブであ
り、高周波プローブ３８０は電源用接点電極３８２と入
力用接点電極３８４と接地用接点電極３８６とを備え、
高周波プローブ３８１は電源用接点電極３８３と出力用
接点電極３８５と接地用接点電極３８７とを備えてい
る。図８は、高周波用半導体装置２００の入力パッド２
５０に高周波プローブ３８０の入力用接点電極３８４を
接触させ且つ高周波用半導体装置２００の出力パッド２
５１に高周波プローブ３８１の出力用接点電極３８５を
接触させ、さらに、高周波用半導体装置２００のキャパ
シタ２２０の上側電極としての第２の配線金属層の上側
の絶縁体保護膜に検査装置２０の検知電極２１を接触さ
せた状態を示している。測定原理については第１の実施
例と同様である。

【００６１】以上のように、第３の実施例に係る検査装
置２０及び検査方法においては、検査装置２０の検知電
極２１を高周波用半導体装置２００におけるＭＩＭキャ
パシタ２２０上の絶縁体保護膜に接触させることによっ
て、検査装置２０の検知電極２１と高周波用半導体装置
２００の絶縁体保護膜とＭＩＭキャパシタ２２０の上層
の第２の配線金属層とがキャパシタとして機能し、検査
装置２０の検知電極２１が高周波用半導体装置２００の
ＭＩＭキャパシタ２２０からＲＦ信号を受け取ることが
できる。逆に、検査装置２０の検知電極２１から高周波
用半導体装置２００のＭＩＭキャパシタ２２０にＲＦ信
号を供給することも可能である。これにより、高周波用
半導体装置２００の高周波増幅回路の各ブロックまたは
各ＦＥＴの特性を検査することができる。さらに、多層
セラミック製支持基板２５の上下面の接地電極２２及び
２３によって検査装置２０の外部から雑音信号が信号伝
送路２４に侵入することを阻止できる。このため、検査
装置２０の検知電極２１から入出力される信号の純度を
高めることができ、高周波用半導体装置２００の検査精
度を高めることができる。

【００６２】（第４の実施例）以下、本発明の第４の実
施例に係る検査装置及び検査方法について図９、図１
０、図１１及び図１２を参照しながら説明する。

【００６３】まず、上記第４の実施例に係る検査装置に
ついて説明する。

【００６４】図９は上記検査装置３０を示しており、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ
線断面図である。図９において、３１及び３２は接地電
極、３３は信号伝送路、３４は貫通孔、３５は検知電
極、３６はセラミック製支持基板、３７はチップコンデ
ンサ、４０は半導体チップ、３８はボンディングワイヤ
ー、３９は遮光性樹脂である。セラミック製支持基板３
６の上面に左右方向へ延びて設けられた信号伝送路３３
は信号伝送路３３ａ，３３ｂ及び３３ｃに分離され、接
地電極３１はセラミック製支持基板３６における信号伝
送路３３が設けられた部分及び該部分に隣接する部分を
除く上面全体に設けられ、検知電極３５はセラミック製
支持基板３６の左端部の下面に設けられ、接地電極３２
はセラミック製支持基板３６における左端部を除く下面
全体に設けられている。また、接地電極３１及び３２、
信号伝送路３３、検知電極３５はいずれも金を９０％以
上含む合金でできており、検知電極３５はその表面に２
０μｍ厚のタングステンを接合することにより耐摩耗性
が高められている。さらに、信号伝送路３３ａと検知電
極３５とはセラミック製支持基板３６の左端部に形成さ
れた貫通孔３４を通じて上記合金により接続され、チッ
プコンデンサ３７は、その一方の電極が信号伝送路３３
ａと電気的に接続され、他方の電極が信号伝送路３３ｂ
と電気的に接続されている。

【００６５】図１０は半導体チップ４０を示しており、
図１０において、４１はＧａＡｓ基板、４２はＦＥＴ、
４３はバイアス抵抗器、４４はソース電極に接続された
配線金属、４５はドレイン電極に接続された配線金属、
４６はゲート電極に接続された配線金属、４７はソース
電極パッド、４８はドレイン電極パッド、４９はゲート
電極パッドである。ＧａＡｓＦＥＴのゲート幅は１００
μｍ、チップサイズは３００μｍ×１５０μｍ、基板厚
さは５０μｍである。半導体チップ４０を図９に示すセ
ラミック製支持基板３６に接着し、ゲート電極パッド４
９と信号伝送路３３ｂとを、ドレイン電極パッド４８と
測定器に繋がる信号伝送路３３ｃとを、ソース電極パッ
ド４７と接地電極３１とをそれぞれワイヤーボンディン
グにより接続することにより、検知電極３５で検出され
た信号を半導体チップ４０で増幅し測定器に伝送するこ
とができる。なお、ＦＥＴ４２は遮光性樹脂３９で覆わ
れ外部の光の影響を受けないように設計されている。

【００６６】次に、以上のように構成された検査装置３
０が適用される高周波用半導体装置について説明する。

【００６７】図１１は上記高周波用半導体装置６００を
示しており、高周波用半導体装置６００は図４に示す高
周波増幅回路を半導体基板上に通常の配線幅で形成した
ものである。図１１において、６３０〜６３２は図４に
示すＦＥＴ４３０〜４３２にそれぞれ対応するＦＥＴ、
６３３及び６３４は抵抗器４３３及び４３４に対応する
抵抗器、６４０〜６４９はダイオード４４０〜４４９に
対応するダイオード、６５０はＲＦ信号入力端子４５０
に対応する入力パッド、６５１はＲＦ信号出力端子４５
１に対応する出力パッド、６５２及び６５３は電源端子
４５２に対応する電源パッド、６５５及び６５６は接地
端子４５５に対応する接地パッドである。図中のｄ点及
びｅ点の部分は第２の配線金属層で形成され配線幅は通
常の１０μｍである。

【００６８】図１２は以上のような高周波用半導体装置
６００を検査対象とする第４の実施例に係る検査方法を
示しており、図１２において、３０Ａ及び３０Ｂは図９
に示す第４の実施例に係る検査装置３０と同様のもので
あり、３５Ａは検査装置３０Ａの検知電極、３５Ｂは検
査装置３０Ｂの検知電極である。６００は図１１に示す
高周波用半導体装置であり、６５０は入力パッド、６５
１は出力パッドである。３８０及び３８１は高周波プロ
ーブであり、高周波プローブ３８０は電源用接点電極３
８２と入力用接点電極３８４と接地用接点電極３８６と
を備え、高周波プローブ３８１は電源用接点電極３８３
と出力用接点電極３８５と接地用接点電極３８７とを備
えている。図１２は、高周波用半導体装置６００の入力
パッド６５０に高周波プローブ３８０の入力用接点電極
３８４を接触させ且つ高周波用半導体装置６００の出力
パッド６５１に高周波プローブ３８１の出力用接点電極
３８５を接触させ、さらに、高周波用半導体装置６００
の第２の配線金属層のｄ点の部分の上側の絶縁体保護膜
に検査装置３０Ａの検知電極３５Ａを接触させ且つ高周
波用半導体装置６００の第２の配線金属層のｅ点の部分
の上側の絶縁体保護膜に検査装置３０Ｂの検知電極３５
Ｂを接触させた状態を示している。測定原理については
第２の実施例と同様である。

【００６９】以上のように、第４の実施例に係る検査装
置３０及び検査方法においては、チップコンデンサ３７
を信号伝送路３３内に直列に接続し半導体チップ４０を
接地電極３１及び信号伝送路３３にワイヤーボンディン
グにより接続することによって、微弱な電圧信号を増幅
することができ信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の高い信号を
得ることができる。この結果、高周波用半導体装置６０
０における通常の配線幅の信号線の信号でも検知するこ
とができる。

【００７０】（第５の実施例）以下、本発明の第５の実
施例に係る検査装置について図１３及び図１４を参照し
ながら説明する。

【００７１】図１３は上記検査装置５０を示しており、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ
線断面図である。図１３において、５１及び５２は接地
電極、５３は信号伝送路、５４は貫通孔、５５は検知電
極、５６はセラミック製支持基板、５７はチップコンデ
ンサ、６０は半導体チップ、５８は金（Ａｕ）バンプ、
５９は遮光性樹脂である。セラミック製支持基板５６の
上面に左右方向へ延びて設けられた信号伝送路５３は信
号伝送路５３ａ，５３ｂ及び５３ｃに分離され、接地電
極５１はセラミック製支持基板５６における信号伝送路
５３が設けられた部分及び該部分に隣接する部分を除く
上面全体に設けられ、検知電極５５はセラミック製支持
基板５６の左端部の下面に設けられ、接地電極５２はセ
ラミック製支持基板５６におけるを左端部を除く下面全
体に設けられている。また、接地電極５１及び５２、信
号伝送路５３、検知電極５５及びＡｕバンプ５８はいず
れも金を９０％以上含む合金でできており、検知電極５
５はその表面に２０μｍ厚のタングステンを接合するこ
とにより耐摩耗性が高められている。さらに、信号伝送
路５３ａと検知電極５５とはセラミック製支持基板５６
の左端部に形成された貫通孔５４を通じて上記合金によ
り接続され、チップコンデンサ５７は、その一方の電極
が信号伝送路５３ａと電気的に接続され、他方の電極が
信号伝送路５３ｂと電気的に接続されている。

【００７２】図１４は半導体チップ６０を示しており、
図１４において、６１はＧａＡｓ基板、６２はＦＥＴ、
６３はバイアス抵抗器、６４はソース電極に接続された
配線金属、６５はドレイン電極に接続された配線金属、
６６はゲート電極に接続された配線金属、６７はソース
電極パッド、６８はドレイン電極パッド、６９はゲート
電極パッド、５８は各電極パッド上に形成されたＡｕバ
ンプである。ＧａＡｓＦＥＴのゲート幅は１００μｍ、
チップサイズは３００μｍ×１５０μｍ、基板厚さは５
０μｍである。半導体チップ６０の各電極パッド上にＡ
ｕバンプ５８を形成した後、半導体チップ６０を裏返
し、ゲート電極パッド６９と信号伝送路５３ｂとが、ド
レイン電極パッド６８と測定器に繋がる信号伝送路５３
ｃとが、ソース電極パッド６７と接地電極５１とがそれ
ぞれＡｕバンプ５８により接続されるように位置を確認
しながらセラミック製支持基板５６に加熱圧着する。な
お、半導体チップ６０は遮光性樹脂５９で覆われ外部の
光の影響を受けないように設計されている。

【００７３】以上のように、第５の実施例に係る検査装
置５０においては、チップコンデンサ５７を信号伝送路
５３内に直列に接続し半導体チップ６０を接地電極５１
及び信号伝送路５３にフリップチップボンディングによ
り接続することによって、ボンディングワイヤーの影響
を受けずに高周波特性の優れた検査装置を実現すること
ができる。

【００７４】（第６の実施例）以下、本発明の第６の実
施例に係る検査装置について図１５を参照しながら説明
する。

【００７５】図１５は上記検査装置７０を示しており、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ
線断面図である。図１５において、７１及び７２は接地
電極、７３は信号伝送路、７４は貫通孔、７５は検知電
極、７６はセラミック製支持基板、７７はＭＩＭキャパ
シタ、６０は図１４に示す第５の実施例に係る検査装置
の半導体チップと同様の半導体チップ、７８はＡｕバン
プ、７９は遮光性樹脂である。セラミック製支持基板７
６の上面に左右方向へ延びて設けられた信号伝送路７３
は信号伝送路７３ａ，７３ｂ及び７３ｃに分離され、接
地電極７１はセラミック製支持基板７６における信号伝
送路７３が設けられた部分及び該部分に隣接する部分を
除く上面全体に設けられ、検知電極７５はセラミック製
支持基板７６の左端部の下面に設けられ、接地電極７２
はセラミック製支持基板７６におけるを左端部を除く下
面全体に設けられており、ＭＩＭキャパシタ７７は、チ
タン酸ストロンチウムよりなる絶縁層を、金属層として
の信号伝送路７３ａの右端部及び信号伝送路７３ｂの左
端部で挟んで構成されている。また、接地電極７１及び
７２、信号伝送路７３、検知電極７５はいずれも金を９
０％以上含む合金でできており、検知電極７５はその表
面に２０μｍ厚のタングステンを接合することにより耐
摩耗性が高められている。さらに、信号伝送路７３ａと
検知電極７５とはセラミック製支持基板７６の左端部に
形成された貫通孔７４を通じて上記合金により接続され
ている。

【００７６】以上のように、第６の実施例に係る検査装
置７０は、図１３に示す第５の実施例に係る検査装置５
０のチップコンデンサ５７をＭＩＭキャパシタ７７に置
き換えたものであり、チップコンデンサを用いた場合に
比べて優れた高周波特性を得ることができる。

【００７７】（第７の実施例）以下、本発明の第７の実
施例に係る半導体装置及び検査方法について図１６、図
１７、図１８及び図１９を参照しながら説明する。ここ
では、検査装置としては図１に示す第１の実施例に係る
検査装置１０と同様のものを用いる。

【００７８】まず、上記第７の実施例に係る半導体装置
について説明する。

【００７９】図１６は上記半導体装置７００を示してお
り、図１６において、７０１及び７０２はＦＥＴ、７１
０及び７１１は抵抗器、７２０はキャパシタであり、該
キャパシタ７２０は、半導体基板上に形成された第１の
配線金属層と該第１の配線金属層上に形成された絶縁層
と該絶縁層上に形成された第２の配線金属層とから構成
されるＭＩＭキャパシタであり、上記第２の配線金属層
が上側電極として用いられる。７３０及び７３１はイン
ダクタ、７５０は入力パッド、７５１は出力パッド、７
５２及び７５３は電源パッド、７６０は接地パッド、７
７０はＭＩＭキャパシタ７２０上に形成された絶縁体保
護膜の上側に形成されている金属薄膜である。

【００８０】図１７は以上のように構成された半導体装
置７００の等価回路を示しており、図１７において、８
０１及び８０２は図１６に示すＦＥＴ７０１及び７０２
にそれぞれ対応するＦＥＴ、８１０及び８１１は抵抗器
７１０及び７１１にそれぞれ対応する抵抗器であり、こ
れらの抵抗器８１０及び８１１によりＦＥＴ８０１及び
８０２のゲート−ソース間バイアス電圧が０Ｖにそれぞ
れ設定されている。８２０及び８２１はキャパシタであ
り、これらのキャパシタ８２０及び８２１は信号の低周
波成分及び直流成分を遮断し高周波成分のみを伝達する
ためのものであり、キャパシタ８２０は図１６に示すＭ
ＩＭキャパシタ７２０に対応している。８３０及び８３
１は図１６に示すインダクタ７３０及び７３１にそれぞ
れ対応するインダクタであり、これらのインダクタ８３
０及び８３１はＦＥＴ８０１及び８０２に直流電流をそ
れぞれ与え且つＲＦ信号を電源側に逃がさないためのも
のである。８５０は図１６に示す入力パッド７５０に対
応するＲＦ信号入力端子、８５１は出力パッド７５１に
対応するＲＦ信号出力端子、８５２及び８５３は電源パ
ッド７５２及び７５３にそれぞれ対応する電源端子、８
６０は接地パッド７６０に対応する接地端子、８５４は
金属薄膜７７０に対応する外部端子である。８２２は、
図１６に示すＭＩＭキャパシタ７２０の上側電極として
の第２の配線金属層と、該第２の配線金属層上の絶縁体
保護膜と、該絶縁体保護膜上の金属薄膜７７０とによっ
て構成されるキャパシタである。

【００８１】次に、以上のように構成された半導体装置
７００を検査対象とする上記第７の実施例に係る検査方
法について説明する。

【００８２】図１８は上記検査方法を示しており、図１
８において、１０は図１に示す第１の実施例に係る検査
装置と同様のものであり、１４は検知電極である。７０
０は上記第７の実施例に係る半導体装置であり、７２０
はＭＩＭキャパシタ、７７０は金属薄膜、７５０は入力
パッド、７５１は出力パッドである。３８０及び３８１
は高周波プローブであり、高周波プローブ３８０は電源
用接点電極３８２と入力用接点電極３８４と接地用接点
電極３８６とを備え、高周波プローブ３８１は電源用接
点電極３８３と出力用接点電極３８５と接地用接点電極
３８７とを備えている。図１８は、高周波用半導体装置
７００の入力パッド７５０に高周波プローブ３８０の入
力用接点電極３８４を接触させ且つ高周波用半導体装置
７００の出力パッド７５１に高周波プローブ３８１の出
力用接点電極３８５を接触させ、さらに、高周波用半導
体装置７００の金属薄膜７７０に検査装置１０の検知電
極１４を接触させた状態を示しており、図１７に示す外
部端子８５４に検査装置１０の検知電極１４を接続する
ことと等価である。

【００８３】図１９は図１８におけるＧ−Ｇ線断面図で
あり、図１９において、１０は図１に示す第１の実施例
に係る検査装置と同様のものであり、１１は接地電極、
１２は信号伝送路、１３は貫通孔、１４は検知電極、１
５はセラミック製支持基板である。７００は図１６に示
す第７の実施例に係る高周波用半導体装置であり、７２
１は半導体基板、７２２は該半導体基板７２１上に形成
された第１の配線金属層、７２４は該第１の配線金属層
上から半導体基板７２１上にかけて形成された絶縁層、
７２３は該絶縁層７２４上に形成された第２の配線金属
層であり、第１の配線金属層７２２と第２の配線金属層
７２３と絶縁層７２４における第１及び第２の配線金属
層間に介在する部分とからＭＩＭキャパシタ７２０が構
成されている。７２５はＭＩＭキャパシタ２２０上から
絶縁層２２４上にかけて形成された絶縁体保護膜であ
り、７７０は該絶縁体保護膜７２５上に形成された金属
薄膜である。

【００８４】以上のように、第７の実施例に係る半導体
装置７００においては、半導体装置７００のＭＩＭキャ
パシタ７２０の第２の配線金属層７２３と、金属薄膜７
７０と、絶縁体保護膜７２５における第２の配線金属層
７２３と金属薄膜７７０との間に介在する部分とがキャ
パシタとして機能するため、第１の実施例に比較しては
るかに安定した信号値を得ることができ検査の正確性を
向上させることができる。

【００８５】また、第７の実施例に係る検査方法におい
ては、検査装置１０の検知電極１４を半導体装置７００
の金属薄膜７７０に接触させることによって、検査装置
１０の検知電極１４の位置ずれによる測定誤差を小さく
することができる。さらに、検査装置１０の検知電極１
４を半導体装置７００の絶縁体保護膜７２５に直接接触
させる場合に比べて検知電極１４の摩耗を低減すること
ができる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
検査装置によると、例えば、検知電極を半導体装置にお
けるＭＩＭキャパシタ上の絶縁体保護膜に接触させ且つ
マイクロストリップ線路の特性インピーダンスを測定系
の特性インピーダンスと整合させることによって、半導
体装置の回路の各部分の高周波信号を正確に測定するこ
とができるため、半導体装置の検査精度を高めることが
できる。

【００８７】請求項２の発明の検査装置によると、キャ
パシタが信号伝送路内に直列に接続され高周波増幅用ト
ランジスタが接地電極及び信号伝送路にワイヤーボンデ
ィングにより接続されているため、検知電極が検知した
高周波信号をマイクロストリップ線路において増幅する
ことができるので、微弱な信号でも正確に検出すること
ができる。

【００８８】請求項３の発明の検査装置によると、キャ
パシタが信号伝送路内に直列に接続され高周波増幅用ト
ランジスタが接地電極及び信号伝送路にフリップチップ
ボンディングにより接続されているため、ボンディング
ワイヤーの影響を受けずに高周波特性の優れた検査装置
を実現することができる。

【００８９】請求項４の発明の検査装置によると、例え
ば、検知電極を半導体装置におけるＭＩＭキャパシタ上
の絶縁体保護膜に接触させることによって半導体装置の
回路の各ブロックまたは各ＦＥＴの特性を検査すること
ができると共に、絶縁体基板の上下面の第１及び第２の
接地電極によって外部からの雑音信号が遮断されるた
め、検知電極から入出力される信号の純度を高めること
ができ、半導体装置の検査精度を高めることができる。

【００９０】請求項５の発明の検査装置によると、キャ
パシタが信号伝送路内に直列に接続され高周波増幅用ト
ランジスタが第１及び第２の接地電極並びに信号伝送路
にワイヤーボンディングにより接続されているため、検
知電極が検知した高周波信号を増幅することができるの
で、微弱な信号でも正確に検出することができる。

【００９１】請求項６の発明の検査装置によると、キャ
パシタが信号伝送路内に直列に接続され高周波増幅用ト
ランジスタが第１及び第２の接地電極並びに信号伝送路
にフリップチップボンディングにより接続されているた
め、ボンディングワイヤーの影響を受けずに高周波特性
の優れた検査装置を実現することができる。

【００９２】請求項７の発明の検査装置によると、キャ
パシタをＭＩＭキャパシタとし、該ＭＩＭキャパシタの
絶縁層を高誘電率材料で形成することによって、周波数
特性の優れた検査装置を実現することができる。

【００９３】請求項８の発明の検査方法によると、請求
項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求
項６または請求項７の検査装置の検知電極を、半導体装
置におけるＭＩＭキャパシタまたは配線層の上側の絶縁
体保護膜に近接または接触させるため、上記検知電極と
上記絶縁体保護膜と上記ＭＩＭキャパシタの第２の金属
層または上記配線層とによりキャパシタが構成され、上
記半導体装置の回路と上記検査装置の検知電極とを高周
波的に接続することができる。そして、上記検査装置の
検知電極から高周波信号を入出力するので上記半導体装
置の回路の各部分の特性を検査することができる。

【００９４】請求項９の発明の半導体装置によると、Ｍ
ＩＭキャパシタの第２の金属層と該第２の金属層上の絶
縁体保護膜と該絶縁体保護膜上の導電膜とによってキャ
パシタを構成することができるため、半導体装置の特性
の検査時に安定した信号値を得ることができ検査の正確
性を向上させることができる。

【００９５】請求項１０の発明の半導体装置によると、
配線層と該配線層上の絶縁体保護膜と該絶縁体保護膜上
の導電膜とによってキャパシタを構成することができる
ため、半導体装置の特性の検査時に安定した信号値を得
ることができ検査の正確性を向上させることができる。

【００９６】請求項１１の発明の検査方法によると、請
求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請
求項６または請求項７の検査装置の検知電極を請求項９
または請求項１０の半導体装置の絶縁体保護膜上の導電
体膜に近接または接触させるため、検知電極の位置ずれ
による測定誤差を小さくすることができ、さらに、検査
装置の検知電極を半導体装置の絶縁体保護膜に直接接触
させる場合に比べて検知電極の摩耗を低減することがで
きる。

【００９７】以上のように、本発明によると、半導体装
置の回路の各部分の特性を正確に検査することができる
検査装置及び検査方法並びに半導体装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る検査装置を示して
おり、（ａ）は当該検査装置の平面図、（ｂ）は当該検
査装置の断面図である。

【図２】上記第１の実施例に係る検査方法を示す検査装
置及び半導体装置の平面図である。

【図３】上記第１の実施例に係る検査方法を示す検査装
置及び半導体装置の断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る検査方法が適用さ
れる半導体装置を示す回路図である。

【図５】上記第２の実施例に係る検査方法が適用される
半導体装置を示す平面図である。

【図６】上記第２の実施例に係る検査方法を示す検査装
置及び半導体装置の平面図である。

【図７】本発明の第３の実施例に係る検査装置を示して
おり、（ａ）は当該検査装置の平面図、（ｂ）は当該検
査装置の断面図である。

【図８】上記第３の実施例に係る検査方法を示す検査装
置及び半導体装置の平面図である。

【図９】本発明の第４の実施例に係る検査装置を示して
おり、（ａ）は当該検査装置の平面図、（ｂ）は当該検
査装置の断面図である。

【図１０】上記第４の実施例に係る検査装置のトランジ
スタを示す平面図である。

【図１１】上記第４の実施例に係る検査方法が適用され
る半導体装置を示す平面図である。

【図１２】上記第４の実施例に係る検査方法を示す検査
装置及び半導体装置の平面図である。

【図１３】本発明の第５の実施例に係る検査装置を示し
ており、（ａ）は当該検査装置の平面図、（ｂ）は当該
検査装置の断面図である。

【図１４】上記第５の実施例に係る検査装置のトランジ
スタを示す平面図である。

【図１５】本発明の第６の実施例に係る検査装置を示し
ており、（ａ）は当該検査装置の平面図、（ｂ）は当該
検査装置の断面図である。

【図１６】本発明の第７の実施例に係る半導体装置を示
す平面図である。

【図１７】上記第７の実施例に係る半導体装置を示す回
路図である。

【図１８】上記第７の実施例に係る検査方法を示す検査
装置及び半導体装置の平面図である。

【図１９】上記第７の実施例に係る検査方法を示す検査
装置及び半導体装置の断面図である。

【図２０】従来の半導体装置を示す回路図である。

【図２１】従来の半導体装置を示す平面図である。

【図２２】従来の検査方法を示す半導体装置及び高周波
プローブの平面図である。

【符号の説明】

１０，１０Ａ，１０Ｂ 検査装置 １１ 接地電極 １２ 信号伝送路 １３ 貫通孔 １４，１４Ａ，１４Ｂ 検知電極 １５ セラミック製支持基板 ２０ 検査装置 ２１ 検知電極 ２２，２３ 接地電極 ２４ 信号伝送路 ２５ 多層セラミック製支持基板 ３０，３０Ａ，３０Ｂ 検査装置 ３１，３２ 接地電極 ３３ 信号伝送路 ３４ 貫通孔 ３５，３５Ａ，３５Ｂ 検知電極 ３６ セラミック製支持基板 ３７ チップコンデンサ ３８ ボンディングワイヤー ３９ 遮光性樹脂 ４０ 半導体チップ ４２ 電界効果トランジスタ（ＦＥＴ） ５０ 検査装置 ５１，５２ 接地電極 ５３ 信号伝送路 ５４ 貫通孔 ５５ 検知電極 ５６ セラミック製支持基板 ５７ チップコンデンサ ５８ 金（Ａｕ）バンプ ５９ 遮光性樹脂 ６０ 半導体チップ ６２ 電界効果トランジスタ（ＦＥＴ） ７０ 検査装置 ７１，７２ 接地電極 ７３ 信号伝送路 ７４ 貫通孔 ７５ 検知電極 ７６ セラミック製支持基板 ７７ ＭＩＭキャパシタ ７８ 金（Ａｕ）バンプ ７９ 遮光性樹脂 ２００ 高周波用半導体装置 ２２０ ＭＩＭキャパシタ ２２１ 半導体基板 ２２２ 第１の配線金属層 ２２３ 第２の配線金属層 ２２４ 絶縁層 ２２５ 絶縁体保護膜 ５００，６００，７００ 高周波用半導体装置 ７２０ ＭＩＭキャパシタ ７２１ 半導体基板 ７２２ 第１の配線金属層 ７２３ 第２の配線金属層 ７２４ 絶縁層 ７２５ 絶縁体保護膜 ７７０ 金属薄膜

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高誘電率材料よりなる絶縁体基板と、導
   電性材料よりなり上記絶縁体基板の上面に設けられてい
   る信号伝送路と、導電性材料よりなり少なくとも上記絶
   縁体基板における上記信号伝送路が設けられた部分を挟
   んで互いに対向する部分の上面に設けられている接地電
   極と、上記信号伝送路と上記接地電極における上記信号
   伝送路を挟んで互いに対向する部分とから構成されるマ
   イクロストリップ線路と、導電性材料よりなり上記絶縁
   体基板の下面に設けられており上記絶縁体基板に形成さ
   れた貫通孔を通じて上記信号伝送路と電気的に接続され
   ている検知電極とを備えていることを特徴とする検査装
   置。
2. 【請求項２】 上記信号伝送路は第１、第２及び第３の
   信号伝送路に分離され、 上記マイクロストリップ線路は、一方の電極が上記第１
   の信号伝送路と電気的に接続され他方の電極が上記第２
   の信号伝送路と電気的に接続されているキャパシタと、
   各電極が上記接地電極、上記第２の信号伝送路または上
   記第３の信号伝送路とワイヤーボンディングにより電気
   的に接続され高周波信号を増幅するトランジスタとを有
   していることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
3. 【請求項３】 上記信号伝送路は第１、第２及び第３の
   信号伝送路に分離され、 上記マイクロストリップ線路は、一方の電極が上記第１
   の信号伝送路と電気的に接続され他方の電極が上記第２
   の信号伝送路と電気的に接続されているキャパシタと、
   各電極が上記接地電極、上記第２の信号伝送路または上
   記第３の信号伝送路とフリップチップボンディングによ
   り電気的に接続され高周波信号を増幅するトランジスタ
   とを有していることを特徴とする請求項１記載の検査装
   置。
4. 【請求項４】 高誘電率材料よりなる絶縁体基板と、導
   電性材料よりなり上記絶縁体基板の内部に設けられてい
   る信号伝送路と、導電性材料よりなり上記絶縁体基板の
   下面に設けられており上記絶縁体基板の下面から内部へ
   向かう導入穴を通じて上記信号伝送路と電気的に接続さ
   れている検知電極と、導電性材料よりなり上記絶縁体基
   板の上面全体に設けられている第１の接地電極と、導電
   性材料よりなり上記絶縁体基板における上記検知電極が
   設けられた部分及び該部分に隣接する部分を除く下面全
   体に設けられている第２の接地電極とを備えていること
   を特徴とする検査装置。
5. 【請求項５】 上記信号伝送路は第１、第２及び第３の
   信号伝送路に分離されており、 一方の電極が上記第１の信号伝送路と電気的に接続され
   他方の電極が上記第２の信号伝送路と電気的に接続され
   ているキャパシタと、各電極が上記第１の接地電極、上
   記第２の接地電極、上記第２の信号伝送路または上記第
   ３の信号伝送路とワイヤーボンディングにより電気的に
   接続され高周波信号を増幅するトランジスタとを備えて
   いることを特徴とする請求項４記載の検査装置。
6. 【請求項６】 上記信号伝送路は第１、第２及び第３の
   信号伝送路に分離されており、 一方の電極が上記第１の信号伝送路と電気的に接続され
   他方の電極が上記第２の信号伝送路と電気的に接続され
   ているキャパシタと、各電極が上記第１の接地電極、上
   記第２の接地電極、上記第２の信号伝送路または上記第
   ３の信号伝送路とフリップチップボンディングにより電
   気的に接続され高周波信号を増幅するトランジスタとを
   備えていることを特徴とする請求項４記載の検査装置。
7. 【請求項７】 上記キャパシタの一方及び他方の電極は
   金属層であり、 上記キャパシタは、上記金属層と、高誘電率材料よりな
   り上記金属層間に介在する絶縁層とから構成されるＭＩ
   Ｍキャパシタであることを特徴とする請求項２、請求項
   ３、請求項５または請求項６記載の検査装置。
8. 【請求項８】 半導体基板上に形成された第１の金属
   層、該第１の金属層上に形成された絶縁層及び該絶縁層
   上に形成された第２の金属層から構成されるＭＩＭキャ
   パシタと該ＭＩＭキャパシタ上に形成された絶縁体保護
   膜とを備えている半導体装置、または、半導体基板上に
   形成された配線層と該配線層上に形成された絶縁体保護
   膜とを備えている半導体装置を検査する検査方法であっ
   て、 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、
   請求項６または請求項７の検査装置の検知電極を上記半
   導体装置の絶縁体保護膜に近接または接触させ、上記検
   査装置の検知電極から上記半導体装置のＭＩＭキャパシ
   タもしくは配線層に高周波信号を供給するか、または、
   上記検査装置の検知電極により上記半導体装置のＭＩＭ
   キャパシタもしくは配線層から高周波信号を受け取るこ
   とによって上記半導体装置の高周波特性を検査すること
   を特徴とする検査方法。
9. 【請求項９】 半導体基板上に形成された第１の金属
   層、該第１の金属層上に形成された絶縁層及び該絶縁層
   上に形成された第２の金属層から構成されるＭＩＭキャ
   パシタと、該ＭＩＭキャパシタ上に形成された絶縁体保
   護膜と、導電性材料よりなり上記絶縁体保護膜上に形成
   された導電体膜とを備えていることを特徴とする半導体
   装置。
10. 【請求項１０】 半導体基板上に形成された配線層と、
    該配線層上に形成された絶縁体保護膜と、導電性材料よ
    りなり上記絶縁体保護膜上に形成された導電体膜とを備
    えていることを特徴とする半導体装置。
11. 【請求項１１】 請求項１、請求項２、請求項３、請求
    項４、請求項５、請求項６または請求項７の検査装置の
    検知電極を請求項９または請求項１０の半導体装置の導
    電体膜に近接または接触させ、上記検査装置の検知電極
    から上記半導体装置のＭＩＭキャパシタもしくは配線層
    に高周波信号を供給するか、または、上記検査装置の検
    知電極により上記半導体装置のＭＩＭキャパシタもしく
    は配線層から高周波信号を受け取ることによって上記半
    導体装置の高周波特性を検査することを特徴とする検査
    方法。