JPH02155250A - 半導体装置とその特性測定方法 - Google Patents
半導体装置とその特性測定方法Info
- Publication number
- JPH02155250A JPH02155250A JP31031188A JP31031188A JPH02155250A JP H02155250 A JPH02155250 A JP H02155250A JP 31031188 A JP31031188 A JP 31031188A JP 31031188 A JP31031188 A JP 31031188A JP H02155250 A JPH02155250 A JP H02155250A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measurement
- transmission line
- semiconductor element
- pads
- pattern
- Prior art date
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- Pending
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- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は基板上に形成された半導体素子を有する半導
体装置とその特性測定方法に関するものである。
体装置とその特性測定方法に関するものである。
第３図は従来の半導体装置を示す平面図であり、図にお
いて、（１）は砒化ガリウムなどの基板、■は基板（１
）上に形成された半導体素子である電界効果トランジス
タ（以下、ＦＨＴと称す）、（３Δ）〜（３Ｃ）は基板
（１）上に形成された伝送線路で、コプレナ線路を構成
してそれぞれＦＥＴ（２）の接地部、入力部。
いて、（１）は砒化ガリウムなどの基板、■は基板（１
）上に形成された半導体素子である電界効果トランジス
タ（以下、ＦＨＴと称す）、（３Δ）〜（３Ｃ）は基板
（１）上に形成された伝送線路で、コプレナ線路を構成
してそれぞれＦＥＴ（２）の接地部、入力部。
出力部（共に図示せず）に接続されている。 （４Ａ）
〜（４Ｃ）はそれぞれ（３Ａ）〜（３Ｃ）上に設けられ
た電気接続用のパッドで、図においてＦＥＴ（２１の左
側に３つのパッド（４Ａ）、 （４Ｂ）、 （４Ａ＞が
入力部（図示せず）に接続されたパッド（４Ｂ）を中心
に直線上に並び、右側には３つのパッド（４Ａ＞ 、
（４Ｃ） 、 （４Ａ＞が出力部（図示せず）に接続さ
れたパッド（４Ｃ）を中心に直線上に並んでいる。
〜（４Ｃ）はそれぞれ（３Ａ）〜（３Ｃ）上に設けられ
た電気接続用のパッドで、図においてＦＥＴ（２１の左
側に３つのパッド（４Ａ）、 （４Ｂ）、 （４Ａ＞が
入力部（図示せず）に接続されたパッド（４Ｂ）を中心
に直線上に並び、右側には３つのパッド（４Ａ＞ 、
（４Ｃ） 、 （４Ａ＞が出力部（図示せず）に接続さ
れたパッド（４Ｃ）を中心に直線上に並んでいる。
このような半導体装置の数ＧＨｚ以上におけるマイクロ
波特性をオンウェハ状態で測定する場合の動作について
説明する。第４図は測定器具のＲＦプローブ（５１の平
面図であり、（６）は図において左右に一対設けられた
高誘電体基板で、先端（７）が細くなった形状をしてい
る。（８）は高誘電体基板（６）表面の中心線上に設け
られた信号線、（９）は信号線（８）の両側にこれと間
隔を置いて設けられたグランド線で、信号線８）とグラ
ンド線（９）でコプレナ線路を構成し、その特性インピ
ーダンスはＲＦプローブ（５）が接続される測定系およ
び接続用伝送線路（共に図示せず）の特性インピーダン
ス（通常５０Ω）と同じになるよう設計されている。第
５図は上記のようなＲＦプローブ（（５）を用いたＲＦ
ズブロービング法より半導体装置の特性測定を行うとき
の状態を示す平面図であり、ＲＦプローブ（句は第４図
とは反対の裏面側から見た図になっている。測定者（図
示せず）が手動でＲＦプローブ（匂の・先端（７）を半
導体装置のパッド（４Ａ）〜（４Ｃ）に当てて、２つの
信号線（８）をそれぞれパッド（４Ｂ）、 （４Ｃ）に
接触させ、４つのグランド線（９）をそれぞれパッド（
４Δ）に接触させることにより、半導体装置は接続用伝
送線路（図示せず）を経て測定系（図示せず）へ電気的
につながり、特性測定が行わ瓦る。
波特性をオンウェハ状態で測定する場合の動作について
説明する。第４図は測定器具のＲＦプローブ（５１の平
面図であり、（６）は図において左右に一対設けられた
高誘電体基板で、先端（７）が細くなった形状をしてい
る。（８）は高誘電体基板（６）表面の中心線上に設け
られた信号線、（９）は信号線（８）の両側にこれと間
隔を置いて設けられたグランド線で、信号線８）とグラ
ンド線（９）でコプレナ線路を構成し、その特性インピ
ーダンスはＲＦプローブ（５）が接続される測定系およ
び接続用伝送線路（共に図示せず）の特性インピーダン
ス（通常５０Ω）と同じになるよう設計されている。第
５図は上記のようなＲＦプローブ（（５）を用いたＲＦ
ズブロービング法より半導体装置の特性測定を行うとき
の状態を示す平面図であり、ＲＦプローブ（句は第４図
とは反対の裏面側から見た図になっている。測定者（図
示せず）が手動でＲＦプローブ（匂の・先端（７）を半
導体装置のパッド（４Ａ）〜（４Ｃ）に当てて、２つの
信号線（８）をそれぞれパッド（４Ｂ）、 （４Ｃ）に
接触させ、４つのグランド線（９）をそれぞれパッド（
４Δ）に接触させることにより、半導体装置は接続用伝
送線路（図示せず）を経て測定系（図示せず）へ電気的
につながり、特性測定が行わ瓦る。
従来の半導体装置は以上のように構成されていて、オン
ウェハ状態での特性測定時に測定者が手動でＩＦプロー
ブの先端がパッドに当たるよう位置合せを行うので、±
２０μｍ程度の位置のばらつきが生じ、潤定毎に半導体
素子からＲＦプローブまでの電気長がそれだけ異なるこ
とになって測定誤差が生じる。特に、イントリンシック
なＦＥＴのマイクロ波特性の測定のような場合はその影
響が大きく、正確な値が得られないなどの問題があった
。
ウェハ状態での特性測定時に測定者が手動でＩＦプロー
ブの先端がパッドに当たるよう位置合せを行うので、±
２０μｍ程度の位置のばらつきが生じ、潤定毎に半導体
素子からＲＦプローブまでの電気長がそれだけ異なるこ
とになって測定誤差が生じる。特に、イントリンシック
なＦＥＴのマイクロ波特性の測定のような場合はその影
響が大きく、正確な値が得られないなどの問題があった
。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、半導体素子の特性測定が精度よく行える半導
体装置を得ることを目的とする。
たもので、半導体素子の特性測定が精度よく行える半導
体装置を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体装置は、基板上に設けられて半導
体素子に接続された伝送線路およびこの伝送線路上に設
けられたパッドとは別に、これらとほぼ同じ形状、ほぼ
同じ寸法の伝送線路およびパッドを有する補正用パター
ンを同じ基板上に設けるようにしたものである。
体素子に接続された伝送線路およびこの伝送線路上に設
けられたパッドとは別に、これらとほぼ同じ形状、ほぼ
同じ寸法の伝送線路およびパッドを有する補正用パター
ンを同じ基板上に設けるようにしたものである。
この発明における半導体装置は、半導体素子が接続され
た測定用パターンと、伝送線路とパッドだけの補正用パ
ターンの両者の特性測定を行ってその結果を比較するこ
とにより、ＩＰプローブの位置のばらつきによる測定誤
差を補正することができる。
た測定用パターンと、伝送線路とパッドだけの補正用パ
ターンの両者の特性測定を行ってその結果を比較するこ
とにより、ＩＰプローブの位置のばらつきによる測定誤
差を補正することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による半導体装置を示す平面図
であり、図において、（１１、（２１，（３八）〜（３
Ｃ）、 （４Ａ）〜（４Ｃ）は第３図の従来例と同様で
あるので説明は省略する。上記で構成されるパターンを
測定用パターンＱ（Ｉと称するものとする。 （ＩＩ）
は基板（１）上で、測定用パターン００の、図において
下方に形成された補正用パターン、（３Ｄ）〜（３Ｆ）
は伝送線路（３Ａ）〜（３Ｃ）と同じ形状、同じ寸法の
伝送線路で、コプレナ線路を構成している。 （４Ｄ）
〜（４Ｆ）は伝送線路（３Ｄ）〜（３Ｆ）上に設けられ
たパッドで、パッド（４Δ）〜（４Ｃ）と同じ形状、同
じ寸法になっており、パッド（４Ａ）〜（４Ｆ）は基板
（１）の、図において左右両端部でそれぞれ上下方向に
直線上に整列している。伝送線路（３Ｄ）〜（３Ｆ）と
パッド（４Ｄ）〜（４Ｆ）で補正用パターン（１１）を
構成している。
図はこの発明の一実施例による半導体装置を示す平面図
であり、図において、（１１、（２１，（３八）〜（３
Ｃ）、 （４Ａ）〜（４Ｃ）は第３図の従来例と同様で
あるので説明は省略する。上記で構成されるパターンを
測定用パターンＱ（Ｉと称するものとする。 （ＩＩ）
は基板（１）上で、測定用パターン００の、図において
下方に形成された補正用パターン、（３Ｄ）〜（３Ｆ）
は伝送線路（３Ａ）〜（３Ｃ）と同じ形状、同じ寸法の
伝送線路で、コプレナ線路を構成している。 （４Ｄ）
〜（４Ｆ）は伝送線路（３Ｄ）〜（３Ｆ）上に設けられ
たパッドで、パッド（４Δ）〜（４Ｃ）と同じ形状、同
じ寸法になっており、パッド（４Ａ）〜（４Ｆ）は基板
（１）の、図において左右両端部でそれぞれ上下方向に
直線上に整列している。伝送線路（３Ｄ）〜（３Ｆ）と
パッド（４Ｄ）〜（４Ｆ）で補正用パターン（１１）を
構成している。
次に、このような半導体装置のマイクロ波特性をオンウ
ェハ状態で測定する場合の動作について説明する。まず
、第５図で説明したのと同様にして、ＲＦプローブ（５
１の信号線（８）とグランド線（９）を測定用パターン
α〔のパッド（４１１） 、 （４Ｃ）と（４Ａ）に接
触させて測定を行う、続いて、ＲＦプローブ（５）を、
図において左右の間隔を保持したまま、パッド（４Ａ）
〜（４Ｆ）が整列している直線に沿って下方に移動させ
、２つの信号線（８）をそれぞれ補正用パターン（１１
）のパッド（４Ｅ） 、 （４Ｆ）に、そして、４つの
グランドｔ’４． （９１をそれぞれパッド（４Ｄ）に
接触させて測定を行う。前者の測定におけるＲＦプロー
ブ（旬の先端（２）から半導体素子（２）の端面（＋２
Ａ）、 （１２８）までの電気長は、後者の測定におけ
るＲＦプローブ（５１の先端（７）から伝送線路（３Ｅ
）、 （３Ｆ）の端面（１３Ａ）、 （１３Ｂ）までの
それと等しいので、後者の測定から求めた電気長による
効果を、前者の測定結果から引き去って補正することに
より半導体素子（ａの特性を知ることができる。
ェハ状態で測定する場合の動作について説明する。まず
、第５図で説明したのと同様にして、ＲＦプローブ（５
１の信号線（８）とグランド線（９）を測定用パターン
α〔のパッド（４１１） 、 （４Ｃ）と（４Ａ）に接
触させて測定を行う、続いて、ＲＦプローブ（５）を、
図において左右の間隔を保持したまま、パッド（４Ａ）
〜（４Ｆ）が整列している直線に沿って下方に移動させ
、２つの信号線（８）をそれぞれ補正用パターン（１１
）のパッド（４Ｅ） 、 （４Ｆ）に、そして、４つの
グランドｔ’４． （９１をそれぞれパッド（４Ｄ）に
接触させて測定を行う。前者の測定におけるＲＦプロー
ブ（旬の先端（２）から半導体素子（２）の端面（＋２
Ａ）、 （１２８）までの電気長は、後者の測定におけ
るＲＦプローブ（５１の先端（７）から伝送線路（３Ｅ
）、 （３Ｆ）の端面（１３Ａ）、 （１３Ｂ）までの
それと等しいので、後者の測定から求めた電気長による
効果を、前者の測定結果から引き去って補正することに
より半導体素子（ａの特性を知ることができる。
第２図はこの発明の他の実施例による半導体装置を示す
平面図であり、第１図と同様の測定用パターン、補正用
パターンに加えて、更にスルーパターンを設けたもので
ある。図において、 ［１１、（３Ｄ）〜（３Ｆ）、
（４Ｄｌ、 （４Ｆ）、 （Ｉｔ）は第１図と同様であ
り、説明を省略する。補正用パターン（１１）の、図に
おいて上方には測定用パターン（図示せず）が設けられ
ている。 （＋４）は基板（１）上で、補正用パターン
（１１）の、図において下方に形成されたスルーパター
ン、（３Ｇ） 、 （３Ｈ）は伝送線路で、（３Ｇ）は
測定用パターン００）の伝送線路・（３Ａ）に対応し、
（，３１１）は伝送線路（３Ｂ）と（３Ｃ）をそのまま
の幅で接続したものに相当して、この部分を除くと伝送
線路（３Ｇ） 、 （３１＋）は測定用パターン００）
の伝送線路（３Ａ）〜（３Ｃ）と同じ形状、同じ寸法で
あり、同じ特性インピーダンスを有している。 （４Ｇ
）〜（４■）は伝送線路（３Ｇ） 、 （３Ｎ）上に設
けられたパッドで、パッド（４Ａ）〜（４Ｃ）と同じ形
状、同じ寸法になっており、伝送線路（３Ｇ） 、 （
３＋１）とパッド（４Ｇ）〜（４Ｉ）でスルーパターン
（１４）を構成している。マイクロ波特性の測定は測定
用パターン（図示せず）、補正用パターン（１１）およ
びスルーパターン（１４）について行う。第１図の場合
は補正用パターン（ＩＩ）の伝送線路（３Ｄ）〜（３Ｆ
）の終端のオープン容量を計算により求める必要がある
が、第２図の場合はスルーパターン（１４）のマイクロ
波特性と補正用パターン（１１）のそれとを比較するこ
とにより、上記オープン容量を、計算不要でしかも正確
に求めることができる。
平面図であり、第１図と同様の測定用パターン、補正用
パターンに加えて、更にスルーパターンを設けたもので
ある。図において、 ［１１、（３Ｄ）〜（３Ｆ）、
（４Ｄｌ、 （４Ｆ）、 （Ｉｔ）は第１図と同様であ
り、説明を省略する。補正用パターン（１１）の、図に
おいて上方には測定用パターン（図示せず）が設けられ
ている。 （＋４）は基板（１）上で、補正用パターン
（１１）の、図において下方に形成されたスルーパター
ン、（３Ｇ） 、 （３Ｈ）は伝送線路で、（３Ｇ）は
測定用パターン００）の伝送線路・（３Ａ）に対応し、
（，３１１）は伝送線路（３Ｂ）と（３Ｃ）をそのまま
の幅で接続したものに相当して、この部分を除くと伝送
線路（３Ｇ） 、 （３１＋）は測定用パターン００）
の伝送線路（３Ａ）〜（３Ｃ）と同じ形状、同じ寸法で
あり、同じ特性インピーダンスを有している。 （４Ｇ
）〜（４■）は伝送線路（３Ｇ） 、 （３Ｎ）上に設
けられたパッドで、パッド（４Ａ）〜（４Ｃ）と同じ形
状、同じ寸法になっており、伝送線路（３Ｇ） 、 （
３＋１）とパッド（４Ｇ）〜（４Ｉ）でスルーパターン
（１４）を構成している。マイクロ波特性の測定は測定
用パターン（図示せず）、補正用パターン（１１）およ
びスルーパターン（１４）について行う。第１図の場合
は補正用パターン（ＩＩ）の伝送線路（３Ｄ）〜（３Ｆ
）の終端のオープン容量を計算により求める必要がある
が、第２図の場合はスルーパターン（１４）のマイクロ
波特性と補正用パターン（１１）のそれとを比較するこ
とにより、上記オープン容量を、計算不要でしかも正確
に求めることができる。
なお、上記実施例では基板（１）として砒化ガリウムを
用いたが、シリコンあるいは他の■−Ｖ族やＩＩ−ＩＶ
族半導体でもよい。また半導体素子としてＦＥＴを示し
たが池のタイプのトランジスタなどの素子の場合も適用
できるし、更に、伝送線路（３八）〜（３Ｈ）としてコ
プレナ線路を用いたが、マイクロストリップ線路、スロ
ット線路などの他の伝送線路でもよい。
用いたが、シリコンあるいは他の■−Ｖ族やＩＩ−ＩＶ
族半導体でもよい。また半導体素子としてＦＥＴを示し
たが池のタイプのトランジスタなどの素子の場合も適用
できるし、更に、伝送線路（３八）〜（３Ｈ）としてコ
プレナ線路を用いたが、マイクロストリップ線路、スロ
ット線路などの他の伝送線路でもよい。
以上のように、この発明によれば、半導体素子に接続さ
れた伝送線路およびその上に設けられたパッドとは別に
、これらとほぼ同じ形状、ほぼ同じ寸法の伝送線路およ
びパッドを有する補正用パターンを設けるよう構成した
ので、半導体素子が接続された測定用パターンと、補正
用パターンの両者の特性測定を行ってその結果を比較す
ることにより、ＲＦプローブの位置のばらつきによる測
定誤差を補正することができ、従って、半導体素子の特
性を精度よく知ることができる。
れた伝送線路およびその上に設けられたパッドとは別に
、これらとほぼ同じ形状、ほぼ同じ寸法の伝送線路およ
びパッドを有する補正用パターンを設けるよう構成した
ので、半導体素子が接続された測定用パターンと、補正
用パターンの両者の特性測定を行ってその結果を比較す
ることにより、ＲＦプローブの位置のばらつきによる測
定誤差を補正することができ、従って、半導体素子の特
性を精度よく知ることができる。
第１図はこの発明の一実施例による半導体装置を示す平
面図、第２図はこの発明の他の実施例による半導体装置
を示す平面図、第３図は従来の半導体装置を示す平面図
、第４図はＩＩＦプローブの平面図、第５図は第３図の
半導体装置の特性測定の状態を示す平面図である。 図において、（１）は基板、（２）はＦＥＴ、（３Ａ）
・〜（３１＋）は伝送線路、（４Ａ）〜（４Ｉ）はパッ
ド、００）は測定用パターン、（１１）は補正用パター
ンである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図
面図、第２図はこの発明の他の実施例による半導体装置
を示す平面図、第３図は従来の半導体装置を示す平面図
、第４図はＩＩＦプローブの平面図、第５図は第３図の
半導体装置の特性測定の状態を示す平面図である。 図において、（１）は基板、（２）はＦＥＴ、（３Ａ）
・〜（３１＋）は伝送線路、（４Ａ）〜（４Ｉ）はパッ
ド、００）は測定用パターン、（１１）は補正用パター
ンである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）基板上に形成された半導体素子、上記基板上に形
成されて上記半導体素子に接続された伝送線路、この伝
送線路上に設けられた電気接続用のパッド、上記基板上
に形成されて上記伝送線路およびパッドとほぼ同じ形状
、ほぼ同じ寸法の伝送線路およびパッドを有する補正用
パターンから成る半導体装置。 - （２）基板上に形成された半導体素子、上記基板上に形
成されて上記半導体素子に接続された伝送線路、この伝
送線路に設けられた電気接続用のパッドを備えた測定用
パターンの特性測定結果と、上記伝送線路およびパッド
とは別に設けられてこれらとほぼ同じ形状、ほぼ同じ寸
法の伝送線路およびパッドを有する補正用パターンの特
性測定結果とを比較して上記半導体素子の特性を知るよ
うにしたことを特徴とする半導体装置の特性測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31031188A JPH02155250A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 半導体装置とその特性測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31031188A JPH02155250A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 半導体装置とその特性測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02155250A true JPH02155250A (ja) | 1990-06-14 |
Family
ID=18003695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31031188A Pending JPH02155250A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 半導体装置とその特性測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02155250A (ja) |
-
1988
- 1988-12-07 JP JP31031188A patent/JPH02155250A/ja active Pending
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