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JP4661601B2 - Semiconductor device and inspection method thereof - Google Patents
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Description

本発明は、基板に形成された絶縁分離トレンチにより、素子領域が囲繞された半導体装置及びその検査方法に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device in which an element region is surrounded by an insulating isolation trench formed in a substrate and an inspection method thereof.

従来、基板に形成された絶縁分離トレンチにより、素子領域が囲繞された半導体装置において、絶縁分離トレンチの欠陥を検査する方法が知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method for inspecting a defect in an insulating isolation trench in a semiconductor device in which an element region is surrounded by an insulating isolation trench formed on a substrate is known (see Patent Document 1).

特許文献1においては、支持基板上に絶縁層を介して配置された半導体層に対し、その表面から絶縁層まで達する絶縁分離トレンチ(絶縁分離領域)を、素子領域を囲繞するかたちで形成し、素子領域とフィールド領域を絶縁分離している。そして、素子領域とフィールド領域との間に所定電圧を印加し、素子領域とフィールド領域間に流れるリーク電流を検出するようにしている。すなわち、リーク電流の有無をもって、絶縁分離トレンチの欠陥を検出(絶縁耐圧を検査)するようにしている。
特開平8−83830号公報
In Patent Document 1, an insulating isolation trench (insulating isolation region) reaching from the surface to the insulating layer is formed in a form surrounding the element region with respect to the semiconductor layer disposed on the supporting substrate via the insulating layer, The element region and the field region are insulated and separated. A predetermined voltage is applied between the element region and the field region to detect a leak current flowing between the element region and the field region. That is, a defect in the isolation isolation trench is detected (insulation breakdown voltage is inspected) based on the presence or absence of leakage current.
JP-A-8-83830

ところで、半導体装置において、高耐圧を実現するために、素子領域を複数の絶縁分離トレンチで取り囲むことがある。このように素子領域を多重に取り囲むように複数の絶縁分離トレンチを設けた構成において、特許文献1に示す検査方法を採用しても、全ての絶縁分離トレンチに欠陥がない限りは素子領域とフィールド領域間にリーク電流が流れない。すなわち、複数の絶縁分離トレンチの一部に欠陥があったとしても検出することができない。   By the way, in a semiconductor device, an element region may be surrounded by a plurality of insulating isolation trenches in order to achieve a high breakdown voltage. In such a configuration in which a plurality of isolation trenches are provided so as to surround multiple element regions, even if the inspection method shown in Patent Document 1 is adopted, the element region and the field are not limited unless all the isolation trenches are defective. Leakage current does not flow between regions. That is, even if some of the plurality of insulating isolation trenches are defective, they cannot be detected.

本発明は上記問題点に鑑み、複数の絶縁分離トレンチの一部に欠陥がある場合でも検出が可能な半導体装置及びその検査方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be detected even when a part of a plurality of insulating isolation trenches has a defect, and an inspection method thereof.

上記目的を達成する為に請求項1に記載の発明は、基板に形成された絶縁分離トレンチにより、素子領域が囲繞された半導体装置であって、絶縁分離トレンチは、素子領域を多重に取り囲むように複数形成され、基板は、隣接する絶縁分離トレンチ間に構成される領域を少なくとも1つ有しており、素子領域、絶縁分離トレンチ間の領域、絶縁分離トレンチの外側領域の各領域は、絶縁分離トレンチの欠陥検査前の状態で、間に絶縁分離トレンチを2つ挟む位置関係にある領域同士が同一の電極に電気的に接続され、各領域が前記電極を含む2つの電極のいずれか一方に配線を介して電気的に接続されており、絶縁分離トレンチの欠陥検査後の状態で、各領域がそれぞれ電気的に分離されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a semiconductor device in which an element region is surrounded by an insulating isolation trench formed in a substrate, and the insulating isolation trench surrounds the element region in multiple layers. The substrate has at least one region formed between adjacent isolation trenches, and each of the element region, the region between the isolation trenches, and the outer region of the isolation trench is insulated. Prior to the defect inspection of the isolation trench, regions in a positional relationship with two insulating isolation trenches in between are electrically connected to the same electrode, and each region is one of the two electrodes including the electrode. The regions are electrically connected to each other through wiring, and each region is electrically isolated in a state after the defect inspection of the insulating isolation trench.

このように本発明によれば、絶縁分離トレンチの欠陥検査前の状態で、素子領域から外側領域までの各領域が2つの電極のいずれか一方に電気的に接続されており、1つの絶縁分離トレンチを間に挟んで隣接する2つの領域が互いに異なる一方の電極に電気的に接続されるとともに、各領域が1つおきに電気的に接続されている。従って、2つの電極に所定電圧を印加することで、1つの絶縁分離トレンチを間に挟んで隣接する2つの領域間に流れるリーク電流を検出することができる。すなわち、複数の絶縁分離トレンチの一部に欠陥がある場合でも欠陥を検出することができる。尚、欠陥検査後の状態で、各領域はそれぞれ電気的に分離されているので、素子が所望の機能を果たし、複数の絶縁分離トレンチによって高耐圧を実現することができる。   As described above, according to the present invention, each region from the element region to the outer region is electrically connected to one of the two electrodes before the defect inspection of the isolation trench, and one isolation isolation Two regions adjacent to each other with the trench interposed therebetween are electrically connected to one of the different electrodes, and each other region is electrically connected every other region. Therefore, by applying a predetermined voltage to the two electrodes, it is possible to detect a leak current flowing between two adjacent regions with one insulating isolation trench interposed therebetween. That is, even when a part of the plurality of insulating isolation trenches has a defect, the defect can be detected. Since each region is electrically isolated after the defect inspection, the element performs a desired function, and a high breakdown voltage can be realized by a plurality of insulating isolation trenches.

また、隣接する絶縁分離トレンチ間に構成される領域の個数(すなわち絶縁分離トレンチの個数)によらず、2つの電極に所定電圧を印加することで、複数の絶縁分離トレンチの一部に欠陥がある場合でも欠陥を検出するようにしている。すなわち、欠陥検査用の電極数を必要最小限の個数としている。従って、半導体装置の体格を小型化することができる。   In addition, by applying a predetermined voltage to the two electrodes regardless of the number of regions formed between adjacent insulating isolation trenches (that is, the number of insulating isolation trenches), a defect is caused in a part of the plurality of insulating isolation trenches. Even in some cases, defects are detected. That is, the number of electrodes for defect inspection is set to the minimum necessary number. Therefore, the size of the semiconductor device can be reduced.

請求項2に記載のように、基板は、絶縁層を介して支持基板上に配置された半導体層であり、絶縁分離トレンチは、絶縁層に接続される態様で延設された構成を採用することができる。   According to a second aspect of the present invention, the substrate is a semiconductor layer disposed on the support substrate via the insulating layer, and the insulating isolation trench adopts a configuration extending in a manner connected to the insulating layer. be able to.

請求項3に記載のように、電極と接続される配線の少なくとも1つには、絶縁分離トレンチの欠陥検査前の状態で、配線の他の領域よりも切断されやすい態様の分離領域が設けられ、絶縁分離トレンチの欠陥検査後の状態で、配線は分離領域にて分離された構成とすることが好ましい。   According to a third aspect of the present invention, at least one of the wirings connected to the electrode is provided with an isolation region that is easier to cut than other regions of the wiring before the defect inspection of the insulation isolation trench. In a state after the defect inspection of the insulation isolation trench, it is preferable that the wiring is separated in the isolation region.

このように、配線の一部に、他の領域よりも切断分離されやすい分離領域を設けているので、欠陥検査後に分離領域を切断分離(例えばレーザ光により)して、容易に各領域を電気的に独立した状態とすることができる。尚、分離領域として、例えば請求項4に記載のように、配線間に薄膜抵抗が接続されてなる領域を採用しても良い。薄膜抵抗であれば、例えばレーザ光によって容易に切断することができる。   As described above, since a separation region that is easier to cut and separate than other regions is provided in a part of the wiring, the separation region is cut and separated (for example, by laser light) after defect inspection, and each region can be easily electrically connected. In an independent state. As the isolation region, for example, a region in which a thin film resistor is connected between the wirings may be adopted as described in claim 4. If it is a thin film resistor, it can be easily cut by laser light, for example.

尚、請求項5に記載のように、絶縁分離トレンチの外側領域が、絶縁分離トレンチの欠陥検査後においても、電極と電気的に接続された構成としても良い。例えば外側領域を所定電位に固定するための電極を、2つの電極の一方として採用することもできる。   In addition, as described in claim 5, the outer region of the insulating isolation trench may be electrically connected to the electrode even after the defect inspection of the insulating isolation trench. For example, an electrode for fixing the outer region to a predetermined potential can be employed as one of the two electrodes.

請求項6〜10に記載の半導体装置の検査方法は、その作用効果がそれぞれ請求項1〜5に記載の半導体装置の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。   In the method for inspecting a semiconductor device according to claims 6 to 10, the operation and effect thereof are the same as the operation and effect of the semiconductor device according to claims 1 to 5, respectively.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の平面レイアウトの要部が模式的に示された図である。図2は、半導体装置の要部の断面構造が模式的に示された図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing the main part of the planar layout of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a main part of the semiconductor device.

図1に示されるように、半導体装置100は、基板110に形成された絶縁分離トレンチ120により、素子領域130が囲繞された構成の半導体装置である。   As shown in FIG. 1, the semiconductor device 100 is a semiconductor device having a configuration in which an element region 130 is surrounded by an insulating isolation trench 120 formed in a substrate 110.

本実施形態においては、基板110として、内部に絶縁膜を埋め込んだSOI(Silicon On Insulator)基板のうち、シリコン酸化膜からなる絶縁層111を介して、単結晶シリコンからなる支持基板112上に配置された、単結晶シリコンに不純物を添加してなる半導体層110を採用している。   In the present embodiment, as a substrate 110, an SOI (Silicon On Insulator) substrate in which an insulating film is embedded is disposed on a support substrate 112 made of single crystal silicon via an insulating layer 111 made of a silicon oxide film. The semiconductor layer 110 obtained by adding impurities to single crystal silicon is employed.

半導体層110には、絶縁分離トレンチ120が素子領域130を多重に取り囲むように複数形成されている。本実施形態においては、絶縁分離トレンチ120として、4個の絶縁分離トレンチ121〜124が形成されている。それぞれの絶縁分離トレンチ120(121〜124)は、絶縁層111に接続される態様で延設されており、最内周側の絶縁分離トレンチ121と絶縁層111により取り囲まれた領域が、素子領域130とされている。   A plurality of insulating isolation trenches 120 are formed in the semiconductor layer 110 so as to surround the element region 130 in a multiple manner. In the present embodiment, four insulating isolation trenches 121 to 124 are formed as the insulating isolation trench 120. Each of the insulating isolation trenches 120 (121 to 124) is extended in a manner connected to the insulating layer 111, and the region surrounded by the innermost insulating isolation trench 121 and the insulating layer 111 is an element region. 130.

尚、符号140は、隣接する絶縁分離トレンチ120と絶縁層111により取り囲まれたトレンチ間領域であり、符号141は上述の絶縁分離トレンチ121及び隣接する絶縁分離トレンチ122との間の第1トレンチ間領域、符号142は絶縁分離トレンチ122及び絶縁分離トレンチ123との間の第2トレンチ間領域、符号143は絶縁分離トレンチ123及び絶縁分離トレンチ124との間の第3トレンチ間領域である。   Reference numeral 140 denotes an inter-trench region surrounded by the adjacent insulating isolation trench 120 and the insulating layer 111, and reference numeral 141 denotes the first trench between the insulating isolation trench 121 and the adjacent insulating isolation trench 122 described above. Reference numeral 142 denotes a second inter-trench region between the isolation trench 122 and the isolation trench 123, and reference numeral 143 denotes a third inter-trench region between the isolation trench 123 and the isolation trench 124.

素子領域130は、上述したように、絶縁分離トレンチ120及び絶縁層111によって、絶縁分離トレンチ120の外周側の周囲領域であるフィールド領域150とは電気的に区画され、トランジスタやダイオード等の素子が形成されている。本実施形態においては、素子の一例として、図2にnpnトランジスタを示している。尚、符号130aはn領域のコレクタ、符号130bはp領域のベース、符号130cはn領域のエミッタである。また、フィールド領域が、特許請求の範囲に示す絶縁分離トレンチ120の外側領域に相当する。 As described above, the element region 130 is electrically separated from the field region 150 which is the peripheral region on the outer peripheral side of the insulating isolation trench 120 by the insulating isolation trench 120 and the insulating layer 111, and elements such as transistors and diodes are provided. Is formed. In the present embodiment, an npn transistor is shown in FIG. 2 as an example of the element. Reference numeral 130a denotes an n + region collector, reference numeral 130b denotes a p + region base, and reference numeral 130c denotes an n + region emitter. The field region corresponds to the outer region of the isolation trench 120 shown in the claims.

また、上記構成において、絶縁分離トレンチ120の欠陥有無を検査(すなわち耐圧を保証)するために、フィールド領域150上(図示されない層間絶縁膜上)に、検査用の所定電圧が印加される2つの電極パッド160,161が形成されている。この電極パッド160,161が、特許請求の範囲に示す電極に相当する。そして、絶縁分離トレンチ120の欠陥検査前の状態で、素子領域130、トレンチ間領域140(141〜143)、及びフィールド領域150は、2つの電極パッド160,161のいずれか一方に電気的に接続されており、上記各領域130,140,150のうち、1つの絶縁分離トレンチ120を間に挟んで隣接する2つの領域が互いに異なる一方の電極パッド160(161)に電気的に接続されるとともに、各領域が1つおきに電気的に接続されている。   Further, in the above configuration, in order to inspect the presence / absence of defects in the insulating isolation trench 120 (that is, to ensure a withstand voltage), two predetermined voltages for inspection are applied on the field region 150 (on an interlayer insulating film not shown). Electrode pads 160 and 161 are formed. The electrode pads 160 and 161 correspond to the electrodes shown in the claims. The element region 130, the inter-trench region 140 (141 to 143), and the field region 150 are electrically connected to either one of the two electrode pads 160 and 161 before the insulation isolation trench 120 is inspected for defects. Among the regions 130, 140, and 150, two regions adjacent to each other with one insulating isolation trench 120 interposed therebetween are electrically connected to different electrode pads 160 (161). , Every other region is electrically connected.

具体的には、第1電極パッド160に対して、間に絶縁分離トレンチ120を2つ挟む位置関係にある、素子領域130、第2トレンチ間領域142、及びフィールド領域150が、それぞれ図示されない層間絶縁膜上に形成された配線170,171,172を介して電気的に接続されている。また、第2電極パッド161に対して、間に絶縁分離トレンチ120を2つ挟む位置関係にある、第1トレンチ間領域141及び第3トレンチ間領域143が、それぞれ図示されない層間絶縁膜上に形成された配線173,174を介して電気的に接続されている。すなわち、素子領域130、第2トレンチ間領域142、及びフィールド領域150が同電位となり、第1トレンチ間領域141及び第3トレンチ間領域143が同電位となる。また、本実施形態においては、フィールド領域150を所定電位に固定するための電極パッドを第1電極パッド160として併用している。従って、検査用の電極としては、第2電極パッド161が追加されている。   Specifically, the element region 130, the second inter-trench region 142, and the field region 150, which are in a positional relationship with the two insulating isolation trenches 120 interposed therebetween with respect to the first electrode pad 160, are not illustrated. They are electrically connected via wirings 170, 171, and 172 formed on the insulating film. In addition, a first inter-trench region 141 and a third inter-trench region 143 are formed on an interlayer insulating film (not shown), which are in a positional relationship with the second electrode pad 161 sandwiching two insulating isolation trenches 120 therebetween. The wirings 173 and 174 are electrically connected. That is, the element region 130, the second inter-trench region 142, and the field region 150 have the same potential, and the first inter-trench region 141 and the third inter-trench region 143 have the same potential. In the present embodiment, an electrode pad for fixing the field region 150 to a predetermined potential is also used as the first electrode pad 160. Therefore, the second electrode pad 161 is added as an inspection electrode.

尚、図1,2に示すように、各トレンチ間領域141〜143には、対応する配線171,173,174とオーミックコンタクトをとるためのnコンタクト領域141a〜143aが形成されている。また、フィールド領域150にも、配線172とオーミックコンタクトをとるためのnコンタクト領域150aが形成されている。素子領域130においては、上述したように、コレクタ130aが配線170とオーミックコンタクトをとるためにn高濃度領域として形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, n + contact regions 141a to 143a for making ohmic contacts with the corresponding wirings 171, 173 and 174 are formed in the inter-trench regions 141 to 143, respectively. In the field region 150, an n + contact region 150a for making ohmic contact with the wiring 172 is also formed. In the element region 130, as described above, the collector 130 a is formed as an n + high concentration region in order to make ohmic contact with the wiring 170.

また、配線170〜174には、絶縁分離トレンチの欠陥検査前の状態で、配線170〜174の他の領域よりも切断されやすい態様の分離領域180がそれぞれ形成されている。具体的には、分離領域180として、配線間に薄膜抵抗181〜185が接続された領域を採用している。本実施形態に係る配線170〜174は、Al系材料(例えばAlSiCu)を構成材料とし、数100μmの厚さをもって形成されている。これに対し、薄膜抵抗181〜185は、CrSiを構成材料とし、10〜20μm程度の厚さをもって形成されている。従って、欠陥検査後に、当該分離領域180(薄膜抵抗181〜185)を容易に切断し、各領域130,140,150を電気的に分離することができる。尚、薄膜抵抗181は配線170に、薄膜抵抗182は配線171に、薄膜抵抗183は配線172に、薄膜抵抗184は配線173に、薄膜抵抗185は配線174にそれぞれ形成されている。   In addition, the wirings 170 to 174 are formed with isolation regions 180 that are easier to cut than the other regions of the wirings 170 to 174 in a state before the defect inspection of the insulating isolation trench. Specifically, a region where the thin film resistors 181 to 185 are connected between the wirings is employed as the separation region 180. The wirings 170 to 174 according to this embodiment are made of an Al-based material (for example, AlSiCu) and have a thickness of several hundred μm. In contrast, the thin film resistors 181 to 185 are made of CrSi and have a thickness of about 10 to 20 μm. Therefore, after the defect inspection, the separation region 180 (thin film resistors 181 to 185) can be easily cut and the regions 130, 140, and 150 can be electrically separated. The thin film resistor 181 is formed on the wiring 170, the thin film resistor 182 is formed on the wiring 171, the thin film resistor 183 is formed on the wiring 172, the thin film resistor 184 is formed on the wiring 173, and the thin film resistor 185 is formed on the wiring 174.

このような構成の半導体装置100において、絶縁分離トレンチ120の欠陥有無を検査する場合、電極パッド160,161の間に、直流電圧源190から保証耐圧に応じたレベルの検査用電圧を印加する。尚、極性は図2に示した状態と逆でも良い。そして、これに伴って電極パッド160,161間にリーク電流が流れるか否かを電流計191により検出する。本実施形態においては、上述したように、素子領域130、トレンチ間領域140(141〜143)、及びフィールド領域150のうち、1つの絶縁分離トレンチ120(121〜124)を間に挟んで隣接する2つの領域が互いに異なる一方の電極パッド160(161)に電気的に接続されるとともに、各領域が1つおきに電気的に接続されている。従って、複数の絶縁分離トレンチ120(121〜124)の一部に欠陥がある場合でも、電極パッド160,161間にリーク電流が流れることとなるので、絶縁分離トレンチ120に欠陥があることを検出することができる。すなわち、1個でも絶縁分離トレンチ120に欠陥があれば、検出することができる。従って、全てに欠陥がある場合も検出することができる。   In the semiconductor device 100 having such a configuration, when inspecting the presence / absence of a defect in the insulating isolation trench 120, a test voltage having a level corresponding to the guaranteed breakdown voltage is applied between the electrode pads 160 and 161 from the DC voltage source 190. The polarity may be opposite to that shown in FIG. Along with this, the ammeter 191 detects whether or not a leak current flows between the electrode pads 160 and 161. In the present embodiment, as described above, one of the element regions 130, the inter-trench regions 140 (141 to 143), and the field region 150 are adjacent to each other with the insulating isolation trench 120 (121 to 124) interposed therebetween. The two regions are electrically connected to one different electrode pad 160 (161), and each region is electrically connected to every other region. Therefore, even if a part of the plurality of isolation trenches 120 (121 to 124) is defective, a leak current flows between the electrode pads 160 and 161, so that the isolation trench 120 is detected to be defective. can do. That is, even if there is a defect in the insulation isolation trench 120, it can be detected. Therefore, even when all are defective, it can be detected.

そして、欠陥検査後、絶縁分離トレンチ120に欠陥の存在しなかったものについては、上述の分離領域180が切断される。本実施形態においては、各薄膜抵抗181〜185が半導体層110の平面方向において、1箇所に集積化されており、例えばYAGレーザ(波長1047nm)から出力されたレーザ光により、一括して切断することができる。従って、欠陥検査完了後の状態では、素子領域130、トレンチ領域140(141〜143)、及びフィールド領域150は、それぞれ電気的に独立した状態となる。尚、第1の電極160は、フィールド領域150を所定電位に固定するための電極パッドであるので、配線172に接続された薄膜抵抗183を切断しても、フィールド領域150と第1の電極160は電気的に接続された状態が確保される。   After the defect inspection, the isolation region 180 described above is cut for those in which no defect exists in the insulating isolation trench 120. In the present embodiment, the thin film resistors 181 to 185 are integrated at one place in the plane direction of the semiconductor layer 110, and are collectively cut by laser light output from, for example, a YAG laser (wavelength 1047 nm). be able to. Therefore, in the state after the defect inspection is completed, the element region 130, the trench region 140 (141 to 143), and the field region 150 are electrically independent from each other. Since the first electrode 160 is an electrode pad for fixing the field region 150 to a predetermined potential, even if the thin film resistor 183 connected to the wiring 172 is cut, the field region 150 and the first electrode 160 are disconnected. Is ensured to be electrically connected.

このように本実施形態に係る半導体装置100及びその検査方法によれば、複数の絶縁分離トレンチ120の一部に欠陥がある場合でも欠陥を検出することができるので、一部の絶縁トレンチ120に欠陥があり、それにより耐圧の低い製品を除外することが可能となる。すなわち、耐圧を保証することができる。尚、欠陥検査後に、素子領域130、トレンチ領域140(141〜143)、及びフィールド領域150を、それぞれ電気的に独立した状態とするので、素子が所望の機能を果たし、複数の絶縁分離トレンチ120によって高耐圧を実現することができる。   As described above, according to the semiconductor device 100 and the inspection method thereof according to the present embodiment, a defect can be detected even when a part of the plurality of insulating isolation trenches 120 has a defect. There is a defect, which makes it possible to exclude products with a low breakdown voltage. That is, the breakdown voltage can be guaranteed. Note that, after the defect inspection, the element region 130, the trench region 140 (141 to 143), and the field region 150 are in an electrically independent state, so that the element performs a desired function and a plurality of insulating isolation trenches 120 are obtained. High breakdown voltage can be realized.

尚、素子領域130、トレンチ領域141〜143、及びフィールド領域150の5つの領域ごとに電極パッドを形成すれば、1つの絶縁分離トレンチ120を間に挟んで隣接する2つの領域に対応する電極パッド間に検査用電圧を印加することにより、複数の絶縁分離トレンチ120の一部に欠陥がある場合でも欠陥を検出することが可能である。しかしながら、このような構成とすると、検査用の電極パッドの数が領域の個数分必要となり、半導体装置100の体格を小型化するのが困難となる。これに対し、本実施形態においては、トレンチ間領域140の個数によらず、2つの電極パッド160,161に所定電圧を印加することで、複数の絶縁分離トレンチ120(121〜124)の一部に欠陥がある場合でも欠陥を検出するようにしている。すなわち、欠陥検査用の電極パッド数を必要最小限の個数としている。従って、半導体装置100の体格を小型化することができる。本実施形態においては、フィールド領域150を所定電位に固定するための電極パッドを検査用の電極パッド160としているので、半導体装置100の体格をより小型化することができる。   If electrode pads are formed for each of the five regions of the element region 130, the trench regions 141 to 143, and the field region 150, electrode pads corresponding to two regions adjacent to each other with one insulating isolation trench 120 interposed therebetween. By applying an inspection voltage in between, it is possible to detect a defect even if a part of the plurality of isolation trenches 120 has a defect. However, with such a configuration, the number of inspection electrode pads is required by the number of regions, and it is difficult to reduce the size of the semiconductor device 100. On the other hand, in this embodiment, a predetermined voltage is applied to the two electrode pads 160 and 161 regardless of the number of the inter-trench regions 140, so that a part of the plurality of insulating isolation trenches 120 (121 to 124). Even if there is a defect, the defect is detected. That is, the number of electrode pads for defect inspection is set to the minimum necessary number. Therefore, the size of the semiconductor device 100 can be reduced. In the present embodiment, since the electrode pad for fixing the field region 150 to a predetermined potential is used as the electrode pad 160 for inspection, the size of the semiconductor device 100 can be further reduced.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本実施形態においては、半導体装置100が絶縁分離トレンチ120として、4個の絶縁分離トレンチ121〜124を有する例を示した。しかしながら、絶縁分離トレンチ120の個数は上記例に限定されるものではない。2個以上であれば良い。   In the present embodiment, an example in which the semiconductor device 100 includes four insulating isolation trenches 121 to 124 as the insulating isolation trench 120 has been described. However, the number of insulating isolation trenches 120 is not limited to the above example. Two or more are sufficient.

本実施形態においては、基板110として、SOI基板の半導体層を採用し、絶縁分離トレンチ120が絶縁層111に達するように形成されることで、素子領域130がフィールド領域150と電気的に区画される例を示した。しかしながら、基板110は上記例に限定されるものではない。それ以外にも、絶縁分離トレンチ120を形成することによって、素子領域130をフィールド領域150と電気的に区画することのできる態様であれば採用することができる。   In this embodiment, a semiconductor layer of an SOI substrate is employed as the substrate 110, and the isolation region 120 is formed so as to reach the insulating layer 111, so that the element region 130 is electrically partitioned from the field region 150. An example was given. However, the substrate 110 is not limited to the above example. Other than that, any mode can be adopted as long as the element isolation region 120 can be electrically separated from the field region 150 by forming the insulating isolation trench 120.

本実施形態においては、フィールド領域150を所定電位に固定するための電極パッドを、検査用の一方の電極パッド160とする例を示した。しかしながら、第1の電極パッド160として検査用の電極パッドを別途形成しても良い。また、絶縁分離トレンチ120(トレンチ間領域140)の個数にもよるが、例えばコレクタ130a用の電極パッド(図示略)とフィールド領域150用の電極パッド160を、2つの検査用の電極パッド160,161とすることもできる。この場合、体格をより小型化することができる。尚、上記のように、欠陥検査以外にも使用する電極パッドの場合、欠陥検査後においても、使用目的に応じた領域との接続状態が確保されるように、分離領域180を形成する必要がある。   In the present embodiment, an example in which the electrode pad for fixing the field region 150 at a predetermined potential is the one electrode pad 160 for inspection is shown. However, an electrode pad for inspection may be separately formed as the first electrode pad 160. Further, depending on the number of insulating isolation trenches 120 (inter-trench regions 140), for example, an electrode pad (not shown) for the collector 130a and an electrode pad 160 for the field region 150 include two electrode pads 160 for inspection, 161 may also be used. In this case, the size can be further reduced. As described above, in the case of an electrode pad used other than for defect inspection, it is necessary to form the separation region 180 so that the connection state with the region according to the purpose of use is ensured even after the defect inspection. is there.

本実施形態においては、配線170〜174に薄膜抵抗181〜185が接続された領域を分離領域180とし、当該領域180をレーザ光によって分離する例を示した。しかしながら、分離領域180の構成は上記例に限定されるものではない。図3に示すように、例えば配線170に所謂ボウタイ構造(bow tie)構造を構成し、他の部位よりも幅の細い或いは厚さの薄い領域を分離領域180としても良い。尚、分離領域180を有さない配線170〜174を切断分離しても良い。しかしながら、一般的に配線はその厚さが数100μmあり、例えば切断時に生じる切屑によって電気的な信頼性が低下する恐れがある。従って、上述のように、分離領域180を形成して、分離領域180にて分離する構成のほうが好ましい。また、分離方法もレーザ光に限定されるものではなく、それ以外の公知の方法を採用することができる。尚、図3は分離領域180の変形例を示す平面図である。   In the present embodiment, an example in which the region where the thin film resistors 181 to 185 are connected to the wirings 170 to 174 is set as the separation region 180 and the region 180 is separated by the laser beam is shown. However, the configuration of the separation region 180 is not limited to the above example. As shown in FIG. 3, for example, a so-called bow tie structure may be formed in the wiring 170, and a region that is narrower or thinner than other portions may be used as the separation region 180. Note that the wirings 170 to 174 that do not have the isolation region 180 may be cut and separated. However, in general, the wiring has a thickness of several hundreds μm, and there is a risk that electrical reliability may be lowered due to, for example, chips generated during cutting. Therefore, as described above, it is preferable that the separation region 180 is formed and the separation region 180 is separated. Further, the separation method is not limited to laser light, and other known methods can be employed. FIG. 3 is a plan view showing a modified example of the separation region 180.

本実施形態においては、図1,2に示すように、各配線170〜174に、それぞれ分離領域180として薄膜抵抗181〜185が形成された例を示した。しかしながら、欠陥検査終了後に、各領域130,141〜143,150が電気的に独立した状態となり、且つ、第1の電極パッド160にフィールド領域150が接続されていれば良い。従って、薄膜抵抗181〜183のうち、任意の2個が形成され、薄膜抵抗184,185のうち、いずれか一方が形成された構成であれば、本実施形態に示した半導体装置100と同様の効果を期待することができる。   In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, an example is shown in which thin film resistors 181 to 185 are formed as isolation regions 180 in the respective wirings 170 to 174. However, it is only necessary that the regions 130, 141 to 143, and 150 are electrically independent after the defect inspection is completed, and the field region 150 is connected to the first electrode pad 160. Accordingly, any two of the thin film resistors 181 to 183 are formed, and any one of the thin film resistors 184 and 185 is formed, which is the same as the semiconductor device 100 shown in the present embodiment. The effect can be expected.

本実施形態においては、4個の絶縁分離トレンチ121〜124からなる絶縁分離トレンチ120によって、1つの素子領域130が構成される例を示した。しかしながら、半導体層110に対し、複数の素子領域130が構成される場合にも、本実施形態に示した構造及び検査方法を適用することができる。例えば、複数の絶縁分離トレンチ120からなるトレンチ群が半導体層110に複数箇所形成された半導体装置100においても、本実施形態に示した構造及び検査方法を適用することができる。その際、検査用の電極パッドを共通化すると、半導体装置100の体格を小型化することができる。   In the present embodiment, an example in which one element region 130 is configured by the insulating isolation trench 120 including the four insulating isolation trenches 121 to 124 has been described. However, the structure and the inspection method shown in this embodiment can also be applied when a plurality of element regions 130 are formed for the semiconductor layer 110. For example, the structure and the inspection method shown in this embodiment can also be applied to the semiconductor device 100 in which a plurality of trench groups including a plurality of insulating isolation trenches 120 are formed in the semiconductor layer 110. At that time, if the electrode pads for inspection are shared, the size of the semiconductor device 100 can be reduced.

本発明の第1実施形態に係る半導体装置の平面レイアウトの要部が模式的に示された図である。It is the figure which showed typically the principal part of the planar layout of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 半導体装置の要部の断面構造が模式的に示された図である。It is the figure where the cross-section of the principal part of a semiconductor device was shown typically. 分離領域の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of a separation area | region.

符号の説明Explanation of symbols

100・・・半導体装置
110・・・半導体層(基板)
111・・・絶縁層
120(121〜124)・・・絶縁分離トレンチ
130・・・素子領域
140(141〜143)・・・トレンチ間領域
150・・・フィールド領域(絶縁分離トレンチの外側領域)
160,161・・・電極
170〜174・・・配線
180・・・分離領域
181〜185・・・薄膜抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Semiconductor device 110 ... Semiconductor layer (substrate)
111 ... Insulating layer 120 (121 to 124) ... Insulating isolation trench 130 ... Element region 140 (141 to 143) ... Inter-trench region 150 ... Field region (outside region of insulating isolation trench)
160, 161 ... Electrodes 170-174 ... Wiring 180 ... Isolation region 181-185 ... Thin film resistor

Claims (10)

基板に形成された絶縁分離トレンチにより、素子領域が囲繞された半導体装置であって、
前記絶縁分離トレンチは、前記素子領域を多重に取り囲むように複数形成され、前記基板は、隣接する前記絶縁分離トレンチ間に構成される領域を少なくとも1つ有しており、
前記素子領域、前記絶縁分離トレンチ間の領域、前記絶縁分離トレンチの外側領域の各領域は、前記絶縁分離トレンチの欠陥検査前の状態で、間に前記絶縁分離トレンチを2つ挟む位置関係にある前記領域同士が同一の電極に電気的に接続され、前記各領域が前記電極を含む2つの電極のいずれか一方に配線を介して電気的に接続されており、前記絶縁分離トレンチの欠陥検査後の状態で、前記各領域がそれぞれ電気的に分離されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which an element region is surrounded by an insulating isolation trench formed in a substrate,
A plurality of the isolation trenches are formed so as to surround the element region in multiple layers, and the substrate has at least one region configured between the adjacent isolation trenches,
Each region of the element region, the region between the isolation trenches, and the outer region of the isolation trench is in a positional relationship in which the two isolation trenches are sandwiched in between before the defect inspection of the isolation trench. The regions are electrically connected to the same electrode, and each region is electrically connected to one of two electrodes including the electrode via a wiring, and after the defect inspection of the isolation trench In this state, the respective regions are electrically isolated from each other.
前記基板は、絶縁層を介して支持基板上に配置された半導体層であり、
前記絶縁分離トレンチは、前記絶縁層に接続される態様で延設されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The substrate is a semiconductor layer disposed on a support substrate via an insulating layer;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating isolation trench is extended in a form connected to the insulating layer.
前記電極と接続される配線の少なくとも1つには、前記絶縁分離トレンチの欠陥検査前の状態で、前記配線の他の領域よりも切断されやすい態様の分離領域が設けられており、
前記絶縁分離トレンチの欠陥検査後の状態で、前記配線は前記分離領域にて分離されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。
At least one of the wirings connected to the electrode is provided with an isolation region in a mode that is easier to cut than other regions of the wiring in a state before the defect inspection of the insulating isolation trench,
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the wiring is isolated in the isolation region in a state after a defect inspection of the insulation isolation trench.
前記配線の分離領域は、前記配線間に薄膜抵抗が接続されてなることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。   4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the wiring separation region is formed by connecting a thin film resistor between the wirings. 前記絶縁分離トレンチの外側領域は、前記絶縁分離トレンチの欠陥検査後においても、前記電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, wherein an outer region of the isolation trench is electrically connected to the electrode even after a defect inspection of the isolation trench. 基板に形成された絶縁分離トレンチにより、素子領域が囲繞された半導体装置において、前記絶縁分離トレンチの欠陥を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記絶縁分離トレンチは、前記素子領域を多重に取り囲むように複数形成され、前記基板は、隣接する前記絶縁分離トレンチ間に構成される領域を少なくとも1つ有しており、
前記素子領域、前記絶縁分離トレンチ間の領域、前記絶縁分離トレンチの外側領域の各領域を、間に前記絶縁分離トレンチを2つ挟む位置関係にある前記領域同士が1つの電極に電気的に接続されるように、前記電極を含む2つの電極のいずれか一方に配線を介して電気的に接続し、2つの前記電極に所定電圧を印加して前記絶縁分離トレンチの欠陥を検査するとともに、
前記絶縁分離トレンチの欠陥検査後に、前記各領域をそれぞれ電気的に分離することを特徴とする半導体装置の検査方法。
In a semiconductor device in which an element region is surrounded by an insulation isolation trench formed in a substrate, a semiconductor device inspection method for inspecting a defect of the insulation isolation trench,
A plurality of the isolation trenches are formed so as to surround the element region in multiple layers, and the substrate has at least one region configured between the adjacent isolation trenches,
The regions having a positional relationship in which the element region, the region between the isolation trenches, and the outer region of the isolation trench are sandwiched between the two regions are electrically connected to one electrode. As described above, while electrically connecting to any one of the two electrodes including the electrode via a wiring, applying a predetermined voltage to the two electrodes to inspect the defect of the insulating isolation trench,
A method for inspecting a semiconductor device, comprising: electrically isolating the regions after defect inspection of the isolation trench.
前記基板は、絶縁層を介して支持基板上に配置された半導体層であり、
前記絶縁分離トレンチは、前記絶縁層に接続される態様で延設されていることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の検査方法。
The substrate is a semiconductor layer disposed on a support substrate via an insulating layer;
The semiconductor device inspection method according to claim 6, wherein the insulating isolation trench is extended in a manner connected to the insulating layer.
前記電極と接続される配線の少なくとも1つには、前記絶縁分離トレンチの欠陥検査前の状態で、前記配線の他の領域よりも切断されやすい態様の分離領域が設けられており、
前記絶縁分離トレンチの欠陥検査後、前記配線が前記分離領域にて分離されることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の半導体装置の検査方法。
At least one of the wirings connected to the electrode is provided with an isolation region in a mode that is easier to cut than other regions of the wiring in a state before the defect inspection of the insulating isolation trench,
8. The method for inspecting a semiconductor device according to claim 6, wherein after the defect inspection of the insulating isolation trench, the wiring is isolated in the isolation region.
前記配線の分離領域は、前記配線間に薄膜抵抗が接続されてなることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の検査方法。   9. The method for inspecting a semiconductor device according to claim 8, wherein the isolation region of the wiring is formed by connecting a thin film resistor between the wirings. 前記絶縁分離トレンチの外側領域は、前記絶縁分離トレンチの欠陥検査後においても、前記電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項6〜9いずれか1項に記載の半導体装置の検査方法。   10. The semiconductor device according to claim 6, wherein an outer region of the isolation trench is electrically connected to the electrode even after a defect inspection of the isolation trench. Inspection method.
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