JPH10206499A

JPH10206499A - 半導体素子

Info

Publication number: JPH10206499A
Application number: JP9006140A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Sarushima; 義紹猿島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】スタンバイ電流の解析を行った際に、不良の
発生している回路領域が特定できる半導体素子の提供。【解決手段】半導体素子１は、機能によって複数の回
路領域２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に分割されている。検
査ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，・・・は定常時に半導体
素子１に電力を供給する電源ラインＶとは分離された検
査用の電源ラインＶｃｋ４から電力を供給されている。
スイッチ部５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・は、各回路領域の
電源端子に設けられており、定常時には電源ラインＶ
を、検査時には各検査ユニットを、接続先として選択す
る。検査ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，・・・は、各回路
領域内の合成抵抗値が予め設定された基準範囲内にある
か否かを検査し、表示する。合成抵抗値が基準範囲内に
ない場合、その回路領域に不良が発生している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子に関し、
特に複数の回路領域からなる半導体素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体素子の特性が設計仕様に
沿っているか否かを検査したい場合、非動作時の回路電
流（以下、スタンバイ電流と呼ぶ。）の解析が行われ
る。回路に異常なｐｎ接合があったり、ゲート膜質が不
均一であったりして合成抵抗値が減少している場合には
スタンバイ電流の増加がみられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年の集積技術の向上
により、半導体素子は高集積化が進んでいる。このよう
な半導体素子では、その機能によって複数の回路領域に
分割されたものも少なくない。そのため、スタンバイ電
流の解析を行って不良が発生している場合には、その領
域を特定したいという要請が高まっている。

【０００４】しかし、半導体素子の電源ラインは通常、
全回路領域で共用されるため、この不良領域の特定は難
しい。エミッション顕微鏡を使用したり液晶観察を行っ
たりして不良領域を特定する方法もあるが、いずれも半
導体素子の全領域を観察しなければならない上、設定に
手間がかかる等、実用的ではなかった。

【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、複数の回路領域からなり、スタンバイ電流の
解析を行った際に不良の発生している回路領域を特定で
きる半導体素子を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、複数の回路領域からなる半導体素子にお
いて、付随する回路領域内の合成抵抗値が、基準範囲内
にあるか否かを検査する検査ユニットと、定常時の電源
ラインとは分離されており、前記検査ユニットに電力を
供給する検査用電源ラインと、前記検査を行う場合には
前記検査ユニットを、前記検査を行わない場合には定常
時の電源ラインを、前記回路領域の電源端子と接続する
スイッチ手段と、を有することを特徴とする半導体素子
が提供される。

【０００７】このような、複数の回路領域からなる半導
体素子では、検査ユニットが回路領域内の合成抵抗値が
基準範囲内にあるか否かを検査する。定常時の電源ライ
ンとは分離された検査用電源ラインは、検査ユニットに
電力を供給する。そして、回路領域の電源端子に設けら
れたスイッチ手段が、検査を行う場合には検査ユニット
を、検査を行わない場合には定常時の電源ラインを、接
続先として選択する。

【０００８】このように、回路領域内の合成抵抗値が予
め設定された許容範囲内にあるか否かを検査する検査ユ
ニットを半導体素子の回路領域に設け、この検査ユニッ
トへの電力供給を定常時の電源ラインとは別の検査用電
源ラインからとすることにより、スタンバイ電流の増加
があった場合に不良の発生している回路領域の特定が容
易となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の半導体素子の原
理構成を示す図である。

【００１０】本発明の半導体素子１は、機能によって複
数の回路領域２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・に分割されてい
る。各回路領域には検査ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，・
・・とスイッチ部５ａ，５ｂ，５ｃ，・・・とが付随し
ている。また、この半導体素子１は、電源ラインＶと、
検査用電源ラインＶｃｋ４と、グランドラインＧＮＤと
を有している。

【００１１】検査ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，・・・は
検査用電源ラインＶｃｋ４から電力の供給を受け、それ
ぞれ付随対象である回路領域２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・
内の合成抵抗値が予め設定された基準範囲内にあるか否
かを検査する。この検査ユニットの内部構成等について
は後に説明する。なお、図では省略したが、検査ユニッ
ト３ａ，３ｂ，３ｃ，・・・はグランドラインＧＮＤと
も接続されている。

【００１２】検査用電源ラインＶｃｋ４は、定常時にこ
の半導体素子１に電力を供給する電源ラインＶとは分離
されており、検査ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，・・・に
電力の供給を行う。

【００１３】スイッチ部５ａ、５ｂ，５ｃ，・・・は回
路領域２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の電源端子に設けられ
ており、定常時には電源ラインＶを、検査時には検査ユ
ニット３ａ，３ｂ，３ｃ，・・・を、接続先として選択
する。

【００１４】次に、検査ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，・
・・の内部構成について説明する。図２は、検査ユニッ
ト３ａの内部構成を示すブロック図である。検査ユニッ
ト３ａは、図１にて示したように回路領域２ａにスイッ
チ部５ａを介して接続され、第１の抵抗器３ａａと、第
２の抵抗器３ａｂと、第３の抵抗器３ａｃと、比較器３
ａｄと、表示部３ａｅとから構成されている。

【００１５】検査ユニット３ａは、回路領域２ａの合成
抵抗値Ｒａに基づいて作成、設置される。すなわち、第
１の抵抗器３ａａおよび第２の抵抗器３ａｂは抵抗値Ｒ
（≒Ｒａ）に、第３の抵抗器３ａｃの抵抗値は（Ｒ−
α）に、予め設定されている。なおここでαは、回路領
域２ａのスタンバイ電流増加許容範囲（半導体素子の仕
様によって異なる）に対応する抵抗値である。

【００１６】比較器３ａｄは第１および第２の入力端子
と、表示部３ａｅに接続された出力端子とを有してい
る。そして、入力端子に入力された２つの値を比較し
て、第１の入力端子に入力された値ｘが第２の入力端子
に入力された値ｙより小さい時に信号Ｈを、ｘがｙ以下
のときに信号Ｌを、表示器３ａｅに表示させる。

【００１７】第１の抵抗器３ａａの一端は検査用の電源
ラインＶｃｋ４に接続されている。また、他端は図１に
示したスイッチ部５ａと、比較部３ａｄの第１の入力端
子とに接続されている。

【００１８】第２の抵抗器３ａｂの一端は検査用の電源
ラインＶｃｋ４に接続されている。また、他端は第３の
抵抗器３ａｃと、比較部３ａｄの第２の入力端子とに接
続されている。そして、第３の抵抗器３ａｃの他端はグ
ランドラインＧＮＤに接続されている。

【００１９】以下、このような構成の検査ユニット３ａ
をスイッチ部５ａを介して回路領域２ａに設け、検査を
行った場合の説明を行う。スイッチ部５ａによって検査
ユニット３ａが回路領域２ａの電源端子の接続先とされ
ると、第１の抵抗器３ａａと回路領域２ａとが直列に接
続される。従って、比較器３ａｄの第１の入力端子には
回路領域２ａの合成抵抗値Ｒａに対応する電圧値Ｖａが
入力される。また、比較器３ａｄの第２の入力端子には
第３の抵抗値（Ｒ−α）に対応する電圧値Ｖｒｅｆが入
力される。

【００２０】回路領域２に回路不良が発生していない場
合、合成抵抗値Ｒａは正常値となる。Ｒ≒Ｒａなので、
Ｒａ≧（Ｒ−α）となる。従って、Ｖａ≧Ｖｒｅｆとな
り、表示部３ａｅに表示される信号はＬとなる。つま
り、回路領域２ａでスタンバイ電流が正常に流れている
ことが明らかとなる。

【００２１】また、回路領域２ａに回路不良が発生して
おり、合成抵抗値Ｒａが減少していると、Ｒａ＜（Ｒ−
α）となる。従って、Ｖａ＜Ｖｒｅｆとなり、表示部３
ａｅに表示される信号はＨとなる。つまり、回路領域２
ａでスタンバイ電流が増加していることが明らかとな
る。

【００２２】なお、検査ユニット３ｂ，３ｃ，・・・
は、それぞれ回路領域２ｂ，２ｃ，・・・に対応した抵
抗値の抵抗器が使用されることを除けば、検査ユニット
３ａと同一の構成となっている。

【００２３】次に、本発明の半導体素子の実施の形態に
ついて、図面を参照して説明する。図３は、本発明の半
導体素子の第１の実施の形態を示す図である。半導体素
子１０は、回路領域１１、１２、１３、１４、１５、１
６から構成されている。各回路領域には図２に示したよ
うな検査ユニットが組み込まれており、各検査ユニット
の表示部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１
６ａのみが、各回路領域から少し離されている。このよ
うに表示部のみを回路領域の外へ出すことによって、ス
タンバイ電流の解析をやり易くすることができる。

【００２４】図４は、本発明の半導体素子の第２の実施
の形態を示す図である。半導体素子２０は、回路領域２
１、２２、２３、２４、２５、２６から構成されてい
る。各回路領域には図２に示したような検査ユニットが
組み込まれており、各検査ユニットの表示部２１ａ，２
２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａは半導体素子２
０上にまとめて配置されている。このように表示部を集
中して配置することによって、スタンバイ電流の解析を
やり易くすることができる。

【００２５】図５は、本発明の半導体素子の第３の実施
の形態を示す図である。半導体素子３０は、回路領域３
１、３２、３３、３４、３５から構成されており、選択
回路３６を有している。各回路領域には図２に示したよ
うな検査ユニットが組み込まれており、各検査ユニット
の検出部の出力が選択回路３６に入力されている。

【００２６】選択回路３６には出力端子３６ａ、選択用
入力端子３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが接続されている。そ
して、この選択用入力端子３６ｂ〜３６ｄにて、出力端
子３６ａに、どの回路領域からの検査結果を出力させる
か、選択することができる。このように結果の表示方法
を任意に変更することにより、半導体素子がまだ切断さ
れる前、ウェーハの状態などであっても、スタンバイ電
流の解析を２ＰＣ（ペレットチェック）等で一度に行う
ことができるようになる。

【００２７】上記の説明では、検査結果の表示を信号Ｈ
と信号Ｌでのみ行うとしているが、比較部等の構成を変
更して、連続的な結果を表示できるようにしてもよい。
このように変更することで、各回路領域のスタンバイ電
流値レベルを推測することが可能になる。

【００２８】また、表示部に発光素子等を接続して、信
号Ｈが出力されている場合に、この発光素子に発光さ
せ、回路領域のスタンバイ電流増加を視認できるように
してもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、回路領
域内の合成抵抗値が許容範囲内であるか否かを検査する
検査ユニットを、半導体素子を構成する回路領域に付随
させ、この検査ユニットへの電力供給を、定常時の電源
ラインとは別の検査用電源ラインからとする。これによ
り、定常時に電力ラインが共用されていても、スタンバ
イ電流の解析時には、どの回路領域で不良が発生してい
るのかを特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体素子の原理構成を示す図であ
る。

【図２】検査ユニットの内部構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の半導体素子の第１の実施の形態を示す
図である。

【図４】本発明の半導体素子の第２の実施の形態を示す
図である。

【図５】本発明の半導体素子の第３の実施の形態を示す
図である。

【符号の説明】

１……半導体素子、２ａ，２ｂ，２ｃ……回路領域、３
ａ，３ｂ，３ｃ……検査ユニット、４……検査用電源ラ
イン、５ａ，５ｂ，５ｃ……スイッチ部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の回路領域からなる半導体素子にお
いて、付随する回路領域内の合成抵抗値が、基準範囲内にある
か否かを検査する検査ユニットと、定常時の電源ラインとは分離されており、前記検査ユニ
ットに電力を供給する検査用電源ラインと、前記検査を行う場合には前記検査ユニットを、前記検査
を行わない場合には定常時の電源ラインを、前記回路領
域の電源端子と接続するスイッチ手段と、を有することを特徴とする半導体素子。
【請求項２】前記検査ユニットの検査結果は、前記各
回路領域の近傍に設けられた出力端子に出力されること
を特徴とする請求項１記載の半導体素子。
【請求項３】前記検査ユニットの検査結果は、前記半
導体素子上に集中して設けられた出力端子に出力される
ことを特徴とする請求項１記載の半導体素子。
【請求項４】前記半導体素子の検査ユニットにおい
て、前記回路の合成抵抗値に対応した検査電圧を検出する第
１の電圧検出部と、基準電圧を検出する第２の電圧検出部と、前記検査電圧と前記基準電圧とを比較し、比較結果を出
力する比較器と、前記比較結果を表示する表示器と、を有することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の
検査ユニット。
【請求項５】前記表示器は、前記比較結果を正否の状
態で表示することを特徴とする請求項４記載の半導体素
子の検査ユニット。
【請求項６】前記表示器は、前記比較結果を連続的に
表示することを特徴とする請求項４記載の半導体素子の
検査ユニット。