半導体装置の製造方法及び半導体装置
【課題】半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因を解析可能な半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１と、基板１上に搭載され、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義された複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを含む半導体チップ２と、基板１上に半導体チップ２と共に搭載され、半導体チップ２のＸ線照射量を測定する照射量測定装置３と、半導体チップ２を封止する封止樹脂４とを備える。
【解決手段】基板１と、基板１上に搭載され、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義された複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを含む半導体チップ２と、基板１上に半導体チップ２と共に搭載され、半導体チップ２のＸ線照射量を測定する照射量測定装置３と、半導体チップ２を封止する封止樹脂４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線装置により内部観察が可能な半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の故障解析においては、半導体装置が接続されているか否かを確認するために、実装後にＸ線装置を用いて内部観察をする場合がある。例えば、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）型の半導体装置においては、実装時に不具合が発生していないか否かを確認するためにＸ線を照射する。ここで、多量の照射エネルギのＸ線が照射されると、半導体素子が劣化し、特性不良を起こす。
【０００３】
しかし、実装後の半導体素子にどの程度の照射エネルギのＸ線を照射すれば特性劣化を起こすかについての評価がされていないため、実装後の故障解析において検出された半導体素子の特性劣化が、実装後のＸ線照射に起因するのか否かを判別することができない。特に、ＤＲＡＭ、ＮＡＮＤフラッシュ等の半導体メモリを包含する半導体チップは、電圧加速試験又は温度加速試験等による耐性は評価されているが、Ｘ線等の波長の短いエネルギ線の照射に対する耐性は評価されていない。
【０００４】
Ｘ線等の耐性評価方法としては、ウエハ内に形成されたチップに、集積回路及び放射線耐量測定素子を形成し、放射線耐量測定素子に対してのみ選択的にＸ線照射試験及び電圧印加試験を行うことにより、チップの合格・不合格の選定を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された方法を用いても、半導体チップ実装後の内部観察におけるＸ線照射量を具体的に評価することができないため、実装後に生じる半導体素子の特性劣化が、実装後のＸ線照射に起因するものか否かを正確に判別できない。そのため、半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因を詳しく解析できない。
【特許文献１】特公平３−４４４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因を解析可能な半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様によれば、複数の半導体素子を内部に集積化した半導体チップを複数配列した半導体ウエハを製造する工程と、半導体ウエハにＸ線を照射する工程と、Ｘ線照射後の半導体ウエハのそれぞれの半導体チップの電気的特性をテストする工程と、テスト後に特性劣化が生じた半導体素子を含む不良半導体チップを複数の半導体チップの中から選別する工程と、不良半導体チップ除外後の残余の半導体チップを照射量測定装置と共に基板上に搭載する工程とを含む半導体装置の製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、基板と、基板上に搭載され、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義された複数の半導体素子を含む半導体チップと、基板上に半導体チップと共に搭載され、半導体チップのＸ線照射量を測定する照射量測定装置と、半導体チップを封止する封止樹脂とを備える半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因を解析可能な半導体装置の製造方法及び半導体装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（半導体装置）
本発明の実施の形態に係る半導体装置は、図１の平面図に示すように、基板１と、基板１上に搭載された半導体チップ２と、基板１上に配置された照射量測定装置３を備える。半導体チップ２の周囲には、封止樹脂（モールド樹脂）が配置されている。
【００１２】
基板１としては、有機系の種々な合成樹脂、セラミック、及びガラス等の無機系の材料が採用可能である。有機系の樹脂材料としては、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、及びフッ素樹脂等が使用可能で、また板状にする際の芯となる基材は、紙、ガラス布、及びガラス基材などが使用される。基板１としては、銅（Ｃｕ）などの金属上に耐熱性の高いポリイミド系の樹脂板を積層して多層化したリードフレーム等でも構わない。基板１は、ビルドアップ多層配線板でも構わない。
【００１３】
基板１のチップ実装面（半導体チップ２が実装される側の面）とチップ実装面に対向する外部接続面は、保護膜（パッシベーション膜）により被覆されていてもよい。基板１の内部は、図示を省略した複数の配線層と配線層間を接続するビアが形成されている。
【００１４】
図１のＡ−Ａ方向からみた断面図である図２に示すように、基板１のチップ実装面上には、接着剤層１１が配置されている。接着剤層１１としては、基板１に銅箔（Ｃｕ）又はアルミ箔（Ａｌ）等を接着するための金属箔用接着剤、又は半導体チップ搭載用の接着剤等が採用可能であり、例えばエポキシ系樹脂、ポリアラミド樹脂、アクリル系樹脂の有機系の合成樹脂が好適である。
【００１５】
半導体チップ２には、例えば、０．２μｍルール以下のＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨメモリなどの半導体メモリ等やこれらの半導体メモリを含むシステムＬＳＩ等が集積化されている。この半導体チップ２は、接着剤層１１を介して基板１の上面上に配置されている。図２においては、半導体チップ２は、基板１上にフェイスダウンにフリップチップ実装されている例を図示するが、フェイスアップに実装しても構わない。
【００１６】
図３に半導体チップ２の一部の内部構造の断面図の例を示す。半導体チップ２は、この断面図に示される半導体基板２００の表面領域の一部に、複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを有している。半導体素子２０１ａ，２０１ｂは、例えば１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３程度のドナー若しくはアクセプタをドープした複数の高不純物密度領域（ソース領域／ドレイン領域、若しくはエミッタ領域／コレクタ領域等）２０２ａ，２０２ｂ及びゲート電極２０３ａ，２０３ｂ等を含む。これらの高不純物密度領域２０２ａ，２０２ｂ及びゲート電極２０３ａ，２０３ｂ等に接続されるように、アルミニウム（Ａｌ）、若しくはアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）、Ｃｕ等の金属配線２０３が、熱シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）或いは低誘電率絶縁膜を層間絶縁膜２０４として、多層に形成されている。
【００１７】
複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂは、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義されている。最上層の配線層には、チップ電極パッド（図示省略）が形成されている。チップ電極パッドは、ボール電極等の接続電極（図示省略）を介して基板１のチップ実装面上のパッド（図示省略）に電気的に接続されている。
図２に示すように、照射量測定装置３は、基板１のチップ実装面上に接着剤層１１を介して配置されている。照射量測定装置３は、図１に示すように、基板１の周辺部に配置してもよいし、半導体チップ２の上面に配置してもよい。Ｘ線照射量の測定精度を向上させるためには、照射量測定装置３を半導体素子２０１ａ，２０１ｂにできるだけ近づけて配置するのが好ましい。照射量測定装置３は、１個あれば一定の目的を達成可能であるが、基板１上に複数個配置することにより、Ｘ線照射量の空間分布を評価できるため、半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化の解析精度をより向上させることができる。照射量測定装置３の配置位置としては、例えば、基板１の四隅に配置してもよいし、或いは、半導体チップ２上に複数個アレイ状に並べてもよい。照射量測定装置３としては、放射線量検出用のフィルムバッジ等が採用可能である。
【００１８】
図２に示すように、基板１の外部接続面上には、接着剤層１２が配置されている。接着剤層１２としては、基板１に銅箔（Ｃｕ）又はアルミ箔（Ａｌ）等を接着するための金属箔用接着剤、又は半導体チップ搭載用の接着剤等が採用可能であり、例えばエポキシ系樹脂、ポリアラミド樹脂、アクリル系樹脂の有機系の合成樹脂が好適である。接着剤層１２には、複数のパッド１３が接着されている。接着剤層１２及びパッド１３の周囲はレジスト膜１６で被覆されている。レジスト膜１６は、パッド１３が形成された場所の表面の一部を選択的に露出するようにパターニングされており、露出した表面に、パッド１３を覆うニッケル（Ｎｉ）又は金（Ａｕ）等のメッキ層１４が配置されている。ボール電極１５は、図１の点線で示すように、基板１の周辺部にアレイ状に複数個配置されており、それぞれメッキ層１４を介して、対応するパッド１３に電気的に接続されている。
【００１９】
後述する半導体装置の製造方法により明らかとなるが、実施の形態に係る半導体装置によれば、基板１上に搭載された照射量測定装置３により、半導体チップ２の実装後の内部観察で照射されるＸ線照射量を測定できる。半導体チップ２の内部に集積化された半導体素子２０１ａ，２０１ｂは、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義されている。そのため、照射量測定装置３により測定されたＸ線照射量と半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性変化量との関係を解析することにより、半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化が半導体チップ２の実装後のＸ線照射に起因して発生しているのか否かが判別でき、半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因が解析可能となる。
【００２０】
（半導体装置の製造方法）
実施の形態に係る半導体装置の製造方法を、図４のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下に述べる半導体装置の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【００２１】
図４のステップＳ１において、例えば図３に示す半導体基板（半導体ウエハ）２００を用意する。半導体基板２００上に、シリコン酸化膜や多結晶シリコン膜等の形成、フォトリソグラフィー技術を用いた不純物イオンの選択的注入等の種々の工程を繰り返し、半導体基板２００の内部に高不純物密度領域２０２ａ，２０２ｂを、半導体基板２００の表面にゲート電極２０３ａ，２０３ｂ等を形成して複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを形成する。
【００２２】
半導体素子２０１ａ，２０１ｂが形成された半導体基板２００上に、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等により層間絶縁膜２０４を形成し、メタライゼーション工程により層間絶縁膜２０４の中にコンタクトホールを開孔し、層間絶縁膜２０４中の配線溝の内部に金属配線２０３を埋め込む。これを順次繰り返し、半導体基板２００上に多層配線層を形成し、図３に示すような複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを内部に集積化した半導体チップ２を複数個配列する半導体ウエハを製造する。
【００２３】
図４のステップＳ２において、ステップＳ１で製造された半導体ウエハの全面にＸ線を照射する。Ｘ線の照射エネルギは、後述するステップＳ７に示す内部観察工程で用いられる照射エネルギと同等程度にすることができる。照射エネルギは、例えば、７０ＫＶ〜１４０ＫＶ程度が利用可能である。半導体ウエハにＸ線が照射されることにより、Ｘ線照射により特性劣化の生じ易い半導体チップ中の半導体領域や層間絶縁膜中の元素の結合が変化する。例えば、シリコン（Ｓｉ）基板を半導体基板２００とし、ＳｉＯ2膜をゲート絶縁膜や層間絶縁膜に用いた半導体チップであれば、ＳｉとＳｉＯ2との界面又はＳｉＯ2中において、Ｓｉと結合されていた水素分子又は酸素分子との結合が切れたり、別のＳｉと再結合したりすることにより、ジャンクションリークが発生する。
【００２４】
ステップＳ３において、Ｘ線を照射した半導体ウエハに対し、電圧加速試験又は温度加速試験等を実施することにより半導体ウエハ内のそれぞれの半導体チップの電気的特性をテストする。ステップＳ２において特性劣化が生じた特定の半導体チップ２は、加熱されることにより、Ｓｉ／ＳｉＯ2界面又はＳｉＯ2中のＳｉと水素分子又は酸素分子とが再結合し、特性劣化が防止される。半導体ウエハ内の他の半導体チップの一部の半導体素子は、加熱により特性劣化が生じる。
【００２５】
ステップＳ４において、電気的特性のテスト結果に基づいて、特性劣化が生じた半導体素子を含む不良半導体チップを、半導体ウエハ内の複数の半導体チップの中から選別する。なお、ステップＳ４において、不良半導体チップ中の特性劣化が生じた半導体素子を予備素子へ置き換えてもよい。
【００２６】
ステップＳ５において、半導体ウエハ（半導体基板２００）に形成された複数の半導体チップ領域をそれぞれの半導体チップ２として分割する。引き続き、図２に示す接着剤層１１を有する基板１を用意し、分割された半導体チップ２を接着剤層１１上に搭載すると共に照射量測定装置３を搭載する。照射量測定装置３の設置位置は特に限定されないが、半導体チップ２と近接させて配置するのが好ましい。照射量測定装置３は複数個配置してもよい。
【００２７】
その後、半導体チップ２と照射量測定装置３を搭載した基板１をモールド装置等に導入し、半導体チップ２と照射量測定装置３の周囲をモールド樹脂４で封止する。基板１の外部電極面には、パッド１３に接続されたボール電極１５を実装し、図２に示す半導体装置を完成させる。
【００２８】
ステップＳ６において、半導体装置の製造及び機能に関する出荷前特性テストを行う。テストに合格した半導体装置は、水分、静電気等から保護するための包装等を施し、製品として出荷される。
【００２９】
図２に示す半導体装置をパッケージ基板等に実装し、ステップＳ７において、搭載後の半導体装置に対してＸ線を照射する。ステップＳ７において照射されるＸ線照射量は、照射量測定装置３により測定される。
【００３０】
ステップＳ８において、半導体チップ２の実装後の半導体装置に対し、電圧加速試験又は温度加速試験等の電気的特性のテストを行う。故障が生じた半導体装置は選別され、照射量測定装置３が測定したＸ線照射量を測定することにより、故障原因が解析される。
【００３１】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、ステップＳ２において、半導体ウエハ内に形成された複数の半導体チップ２のそれぞれに対し、例えばステップＳ７で照射される照射エネルギと同等量のＸ線を予め照射しておく。これにより、Ｘ線照射によって特性が劣化する半導体素子２０１ａ，２０１ｂを含んだ半導体チップ２を、ステップＳ４の選別工程において予めスクリーニングできるため、出荷後の市場において不良が生じにくい半導体装置が製造できる。
【００３２】
また、ステップＳ５の組立工程において、図２に示すように、基板１上に照射量測定装置３が配置されるため、照射量測定装置３のＸ線照射量を評価することにより、半導体装置の故障原因が、実装後のＸ線照射によるものであるのか、それとも、出荷前の半導体装置の製造工程に起因する故障であるのかが判別できるため、故障解析の精度が向上する。
【００３３】
なお、上述したステップＳ２において、半導体素子２０１ａ，２０１ｂへのＸ線照射量に対する半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化量の関係を予め定義しておけば、ステップＳ７における内部観察に照射するＸ線の照射エネルギを、半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化が生じない程度に制御できる。特性劣化が生じた場合には、上述したように、ステップＳ８において、照射量測定装置３に照射されたＸ線照射量を測定することにより、特性劣化の原因が、半導体装置の実装後に起因するのか否かを精度良く解析できる。
【００３４】
特に、０．２μｍ以下のＤＲＡＭ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ等の半導体メモリを包含した半導体チップ２は、出荷後に生じる特性劣化が顕著であるため、実施の形態に係る半導体の製造方法を用いることにより、故障原因をより詳しく解析できる。なお、Ｘ線照射量に対する半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化量の評価は、ステップＳ３のウエハテストで行われる電圧加速試験等の試験を経た後に評価してもよい。
【００３５】
（第１の変形例）
第１の変形例に係る半導体装置は、図５に示すように、照射量測定装置３が、モールド樹脂４の上部に設けられた孔５に埋設されている点が、図２に示す半導体装置と異なる。図５では、孔５は、基板１の周辺部上に設けられているが、半導体チップ２の上部に設けられていてもよい。孔５の深さも特に限定されないが、半導体チップ２中の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを構成する高不純物密度領域２０２ａ，２０２ｂと照射量測定装置３とが同一平面レベル上となるような深さとし、照射量測定装置３をその孔５に埋め込んでもよい。照射量測定装置３は複数あってもよいことは勿論である。図５に示す半導体装置によれば、照射量測定装置３が半導体装置から取り外し易くなるため、照射量測定装置３によるＸ線照射量測定結果が確認し易くなる。
【００３６】
（第２の変形例）
第２の変形例に係る半導体装置は、図６に示すように、基板１と、基板１上に搭載され、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義された複数の半導体素子を含む半導体チップ２と、Ｘ線検出素子をアレイ状（マトリクス状）に配置した照射量測定装置３（照射量測定チップ）とを備えるマルチチップモジュールである。照射量測定装置３は、ボール電極１５に電気的に接続されている。照射量測定装置３の電気的接続は、ボール電極１５でなく、基板１のチップ実装面上に形成された電極（図示省略）を介するような接続関係であってもよい。照射量測定装置３は、接着剤層１１上に接着されており、接着剤層６を介して半導体チップ２の素子面に対向している。
【００３７】
図７に示すように、照射量測定装置３は、例えば、ビット線（垂直信号線）Ｂj-1，Ｂj，Ｂj+1（ｊ＝１〜ｍ：ｍは正の整数）に接続された水平シフトレジスタ３１、ワード線Ｗi-1，Ｗi，Ｗi+1（ｉ＝１〜ｎ：ｎは正の整数）に接続された垂直シフトレジスタ３２、及びビット線Ｂj-1，Ｂj，Ｂj+1から取り出された電気信号を増幅するためのセンスアンプ３３を有するＸ線イメージセンサである。
【００３８】
ビット線Ｂj-1，Ｂj，Ｂj+1及びワード線Ｗi-1，Ｗi，Ｗi+1により格子状に分割されたそれぞれの画素（ピクセル）には、ビット線Ｂj-1，Ｂj，Ｂj+1及びワード線Ｗi-1，Ｗi，Ｗi+1に接続された画素回路Ｘij-1，Ｘij，Ｘi+1が配置されている。図７では、画素回路Ｘij-1，Ｘij，Ｘi+1をマトリクス状に配列した二次元イメージセンサを図示しているが、一次元イメージセンサであってもよい。
【００３９】
画素回路Ｘijの模式的等価回路図を図８に示す。画素回路Ｘijは、半導体チップ２に照射されるＸ線照射量を検出するＣｄＴｅ等のＸ線検出素子Ｄijと、Ｘ線検出素子Ｄijからの電気信号の転送を選択する選択素子Ｔsijと、Ｘ線検出素子Ｄijの電気信号をフローティングゲートのゲートとして増幅し選択素子Ｔsijに注入する増幅素子ＴAijを含む。
【００４０】
Ｘ線検出素子Ｄij以外の選択素子Ｔsij及び増幅素子ＴAijをＳｉで構成して、ハイブリッド集積回路としてＸ線イメージセンサを構成してもよく、Ｘ線検出素子Ｄij，選択素子Ｔsij及び増幅素子ＴAijをすべてＣｄＴｅで構成して、モノリシック集積回路としてＸ線イメージセンサを構成してもよい。ハイブリッド集積回路は、Ｘ線検出素子Ｄijを複数配列したＣｄＴｅチップと、選択素子Ｔsijと増幅素子ＴAijとを複数配列したＳｉチップとを互いに積層したマルチチップで構成してもよく、実装基板上に各画素のＸ線検出素子Ｄijを配列した構成でもよい。図８の画素回路Ｘijに更にリフレッシュ素子を加えて、１ピクセル３トランジスタの構成としてもよい。
【００４１】
第２の変形例に係る半導体装置によれば、基板１上に、Ｘ線照射量を電気的に測定する照射量測定装置３が配置されるため、照射量測定装置３が測定したＸ線照射量を半導体装置のボール電極１５等から抽出して解析できる。
【００４２】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４３】
図６に示す半導体装置においては、照射量測定装置３と半導体チップ２とを別個の装置として構成しているが、半導体チップ２の中に、照射量測定装置３の画素回路Ｘijに相当する素子を作り込んでもよい。Ｘ線が照射されることにより、フローティングゲート絶縁膜等の素子の電気容量に変化が起こる。Ｘ線照射量に基づく素子の容量変化を素子の特性変化量と定義し、実装後の素子の電気容量を検出することにより、Ｘ線照射量を評価してもよい。
【００４４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体チップの内部構造の一部の例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態の第１の変形例に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の第２の変形例に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の第２の変形例に係る照射量測定装置の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態の第２の変形例に係る照射量測定装置の一例を示す等価回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…基板
２…半導体チップ
３…照射量測定装置
４…モールド樹脂
５…孔
６…接着剤層
１１…接着剤層
１２…接着剤層
１３…パッド
１４…メッキ層
１５…ボール電極
１６…レジスト膜
２０ａ，２０ｂ…半導体素子
２００…半導体基板
２０１ａ，２０１ｂ…半導体素子
２０２ａ，２０２ｂ…高不純物密度領域
２０３…金属配線
２０３ａ，２０３ｂ…ゲート電極
２０４…層間絶縁膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線装置により内部観察が可能な半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の故障解析においては、半導体装置が接続されているか否かを確認するために、実装後にＸ線装置を用いて内部観察をする場合がある。例えば、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）型の半導体装置においては、実装時に不具合が発生していないか否かを確認するためにＸ線を照射する。ここで、多量の照射エネルギのＸ線が照射されると、半導体素子が劣化し、特性不良を起こす。
【０００３】
しかし、実装後の半導体素子にどの程度の照射エネルギのＸ線を照射すれば特性劣化を起こすかについての評価がされていないため、実装後の故障解析において検出された半導体素子の特性劣化が、実装後のＸ線照射に起因するのか否かを判別することができない。特に、ＤＲＡＭ、ＮＡＮＤフラッシュ等の半導体メモリを包含する半導体チップは、電圧加速試験又は温度加速試験等による耐性は評価されているが、Ｘ線等の波長の短いエネルギ線の照射に対する耐性は評価されていない。
【０００４】
Ｘ線等の耐性評価方法としては、ウエハ内に形成されたチップに、集積回路及び放射線耐量測定素子を形成し、放射線耐量測定素子に対してのみ選択的にＸ線照射試験及び電圧印加試験を行うことにより、チップの合格・不合格の選定を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された方法を用いても、半導体チップ実装後の内部観察におけるＸ線照射量を具体的に評価することができないため、実装後に生じる半導体素子の特性劣化が、実装後のＸ線照射に起因するものか否かを正確に判別できない。そのため、半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因を詳しく解析できない。
【特許文献１】特公平３−４４４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因を解析可能な半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様によれば、複数の半導体素子を内部に集積化した半導体チップを複数配列した半導体ウエハを製造する工程と、半導体ウエハにＸ線を照射する工程と、Ｘ線照射後の半導体ウエハのそれぞれの半導体チップの電気的特性をテストする工程と、テスト後に特性劣化が生じた半導体素子を含む不良半導体チップを複数の半導体チップの中から選別する工程と、不良半導体チップ除外後の残余の半導体チップを照射量測定装置と共に基板上に搭載する工程とを含む半導体装置の製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、基板と、基板上に搭載され、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義された複数の半導体素子を含む半導体チップと、基板上に半導体チップと共に搭載され、半導体チップのＸ線照射量を測定する照射量測定装置と、半導体チップを封止する封止樹脂とを備える半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因を解析可能な半導体装置の製造方法及び半導体装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（半導体装置）
本発明の実施の形態に係る半導体装置は、図１の平面図に示すように、基板１と、基板１上に搭載された半導体チップ２と、基板１上に配置された照射量測定装置３を備える。半導体チップ２の周囲には、封止樹脂（モールド樹脂）が配置されている。
【００１２】
基板１としては、有機系の種々な合成樹脂、セラミック、及びガラス等の無機系の材料が採用可能である。有機系の樹脂材料としては、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、及びフッ素樹脂等が使用可能で、また板状にする際の芯となる基材は、紙、ガラス布、及びガラス基材などが使用される。基板１としては、銅（Ｃｕ）などの金属上に耐熱性の高いポリイミド系の樹脂板を積層して多層化したリードフレーム等でも構わない。基板１は、ビルドアップ多層配線板でも構わない。
【００１３】
基板１のチップ実装面（半導体チップ２が実装される側の面）とチップ実装面に対向する外部接続面は、保護膜（パッシベーション膜）により被覆されていてもよい。基板１の内部は、図示を省略した複数の配線層と配線層間を接続するビアが形成されている。
【００１４】
図１のＡ−Ａ方向からみた断面図である図２に示すように、基板１のチップ実装面上には、接着剤層１１が配置されている。接着剤層１１としては、基板１に銅箔（Ｃｕ）又はアルミ箔（Ａｌ）等を接着するための金属箔用接着剤、又は半導体チップ搭載用の接着剤等が採用可能であり、例えばエポキシ系樹脂、ポリアラミド樹脂、アクリル系樹脂の有機系の合成樹脂が好適である。
【００１５】
半導体チップ２には、例えば、０．２μｍルール以下のＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨメモリなどの半導体メモリ等やこれらの半導体メモリを含むシステムＬＳＩ等が集積化されている。この半導体チップ２は、接着剤層１１を介して基板１の上面上に配置されている。図２においては、半導体チップ２は、基板１上にフェイスダウンにフリップチップ実装されている例を図示するが、フェイスアップに実装しても構わない。
【００１６】
図３に半導体チップ２の一部の内部構造の断面図の例を示す。半導体チップ２は、この断面図に示される半導体基板２００の表面領域の一部に、複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを有している。半導体素子２０１ａ，２０１ｂは、例えば１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３程度のドナー若しくはアクセプタをドープした複数の高不純物密度領域（ソース領域／ドレイン領域、若しくはエミッタ領域／コレクタ領域等）２０２ａ，２０２ｂ及びゲート電極２０３ａ，２０３ｂ等を含む。これらの高不純物密度領域２０２ａ，２０２ｂ及びゲート電極２０３ａ，２０３ｂ等に接続されるように、アルミニウム（Ａｌ）、若しくはアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）、Ｃｕ等の金属配線２０３が、熱シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）或いは低誘電率絶縁膜を層間絶縁膜２０４として、多層に形成されている。
【００１７】
複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂは、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義されている。最上層の配線層には、チップ電極パッド（図示省略）が形成されている。チップ電極パッドは、ボール電極等の接続電極（図示省略）を介して基板１のチップ実装面上のパッド（図示省略）に電気的に接続されている。
図２に示すように、照射量測定装置３は、基板１のチップ実装面上に接着剤層１１を介して配置されている。照射量測定装置３は、図１に示すように、基板１の周辺部に配置してもよいし、半導体チップ２の上面に配置してもよい。Ｘ線照射量の測定精度を向上させるためには、照射量測定装置３を半導体素子２０１ａ，２０１ｂにできるだけ近づけて配置するのが好ましい。照射量測定装置３は、１個あれば一定の目的を達成可能であるが、基板１上に複数個配置することにより、Ｘ線照射量の空間分布を評価できるため、半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化の解析精度をより向上させることができる。照射量測定装置３の配置位置としては、例えば、基板１の四隅に配置してもよいし、或いは、半導体チップ２上に複数個アレイ状に並べてもよい。照射量測定装置３としては、放射線量検出用のフィルムバッジ等が採用可能である。
【００１８】
図２に示すように、基板１の外部接続面上には、接着剤層１２が配置されている。接着剤層１２としては、基板１に銅箔（Ｃｕ）又はアルミ箔（Ａｌ）等を接着するための金属箔用接着剤、又は半導体チップ搭載用の接着剤等が採用可能であり、例えばエポキシ系樹脂、ポリアラミド樹脂、アクリル系樹脂の有機系の合成樹脂が好適である。接着剤層１２には、複数のパッド１３が接着されている。接着剤層１２及びパッド１３の周囲はレジスト膜１６で被覆されている。レジスト膜１６は、パッド１３が形成された場所の表面の一部を選択的に露出するようにパターニングされており、露出した表面に、パッド１３を覆うニッケル（Ｎｉ）又は金（Ａｕ）等のメッキ層１４が配置されている。ボール電極１５は、図１の点線で示すように、基板１の周辺部にアレイ状に複数個配置されており、それぞれメッキ層１４を介して、対応するパッド１３に電気的に接続されている。
【００１９】
後述する半導体装置の製造方法により明らかとなるが、実施の形態に係る半導体装置によれば、基板１上に搭載された照射量測定装置３により、半導体チップ２の実装後の内部観察で照射されるＸ線照射量を測定できる。半導体チップ２の内部に集積化された半導体素子２０１ａ，２０１ｂは、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義されている。そのため、照射量測定装置３により測定されたＸ線照射量と半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性変化量との関係を解析することにより、半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化が半導体チップ２の実装後のＸ線照射に起因して発生しているのか否かが判別でき、半導体装置の実装後に生じる半導体素子の特性劣化の原因が解析可能となる。
【００２０】
（半導体装置の製造方法）
実施の形態に係る半導体装置の製造方法を、図４のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下に述べる半導体装置の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【００２１】
図４のステップＳ１において、例えば図３に示す半導体基板（半導体ウエハ）２００を用意する。半導体基板２００上に、シリコン酸化膜や多結晶シリコン膜等の形成、フォトリソグラフィー技術を用いた不純物イオンの選択的注入等の種々の工程を繰り返し、半導体基板２００の内部に高不純物密度領域２０２ａ，２０２ｂを、半導体基板２００の表面にゲート電極２０３ａ，２０３ｂ等を形成して複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを形成する。
【００２２】
半導体素子２０１ａ，２０１ｂが形成された半導体基板２００上に、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等により層間絶縁膜２０４を形成し、メタライゼーション工程により層間絶縁膜２０４の中にコンタクトホールを開孔し、層間絶縁膜２０４中の配線溝の内部に金属配線２０３を埋め込む。これを順次繰り返し、半導体基板２００上に多層配線層を形成し、図３に示すような複数の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを内部に集積化した半導体チップ２を複数個配列する半導体ウエハを製造する。
【００２３】
図４のステップＳ２において、ステップＳ１で製造された半導体ウエハの全面にＸ線を照射する。Ｘ線の照射エネルギは、後述するステップＳ７に示す内部観察工程で用いられる照射エネルギと同等程度にすることができる。照射エネルギは、例えば、７０ＫＶ〜１４０ＫＶ程度が利用可能である。半導体ウエハにＸ線が照射されることにより、Ｘ線照射により特性劣化の生じ易い半導体チップ中の半導体領域や層間絶縁膜中の元素の結合が変化する。例えば、シリコン（Ｓｉ）基板を半導体基板２００とし、ＳｉＯ2膜をゲート絶縁膜や層間絶縁膜に用いた半導体チップであれば、ＳｉとＳｉＯ2との界面又はＳｉＯ2中において、Ｓｉと結合されていた水素分子又は酸素分子との結合が切れたり、別のＳｉと再結合したりすることにより、ジャンクションリークが発生する。
【００２４】
ステップＳ３において、Ｘ線を照射した半導体ウエハに対し、電圧加速試験又は温度加速試験等を実施することにより半導体ウエハ内のそれぞれの半導体チップの電気的特性をテストする。ステップＳ２において特性劣化が生じた特定の半導体チップ２は、加熱されることにより、Ｓｉ／ＳｉＯ2界面又はＳｉＯ2中のＳｉと水素分子又は酸素分子とが再結合し、特性劣化が防止される。半導体ウエハ内の他の半導体チップの一部の半導体素子は、加熱により特性劣化が生じる。
【００２５】
ステップＳ４において、電気的特性のテスト結果に基づいて、特性劣化が生じた半導体素子を含む不良半導体チップを、半導体ウエハ内の複数の半導体チップの中から選別する。なお、ステップＳ４において、不良半導体チップ中の特性劣化が生じた半導体素子を予備素子へ置き換えてもよい。
【００２６】
ステップＳ５において、半導体ウエハ（半導体基板２００）に形成された複数の半導体チップ領域をそれぞれの半導体チップ２として分割する。引き続き、図２に示す接着剤層１１を有する基板１を用意し、分割された半導体チップ２を接着剤層１１上に搭載すると共に照射量測定装置３を搭載する。照射量測定装置３の設置位置は特に限定されないが、半導体チップ２と近接させて配置するのが好ましい。照射量測定装置３は複数個配置してもよい。
【００２７】
その後、半導体チップ２と照射量測定装置３を搭載した基板１をモールド装置等に導入し、半導体チップ２と照射量測定装置３の周囲をモールド樹脂４で封止する。基板１の外部電極面には、パッド１３に接続されたボール電極１５を実装し、図２に示す半導体装置を完成させる。
【００２８】
ステップＳ６において、半導体装置の製造及び機能に関する出荷前特性テストを行う。テストに合格した半導体装置は、水分、静電気等から保護するための包装等を施し、製品として出荷される。
【００２９】
図２に示す半導体装置をパッケージ基板等に実装し、ステップＳ７において、搭載後の半導体装置に対してＸ線を照射する。ステップＳ７において照射されるＸ線照射量は、照射量測定装置３により測定される。
【００３０】
ステップＳ８において、半導体チップ２の実装後の半導体装置に対し、電圧加速試験又は温度加速試験等の電気的特性のテストを行う。故障が生じた半導体装置は選別され、照射量測定装置３が測定したＸ線照射量を測定することにより、故障原因が解析される。
【００３１】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、ステップＳ２において、半導体ウエハ内に形成された複数の半導体チップ２のそれぞれに対し、例えばステップＳ７で照射される照射エネルギと同等量のＸ線を予め照射しておく。これにより、Ｘ線照射によって特性が劣化する半導体素子２０１ａ，２０１ｂを含んだ半導体チップ２を、ステップＳ４の選別工程において予めスクリーニングできるため、出荷後の市場において不良が生じにくい半導体装置が製造できる。
【００３２】
また、ステップＳ５の組立工程において、図２に示すように、基板１上に照射量測定装置３が配置されるため、照射量測定装置３のＸ線照射量を評価することにより、半導体装置の故障原因が、実装後のＸ線照射によるものであるのか、それとも、出荷前の半導体装置の製造工程に起因する故障であるのかが判別できるため、故障解析の精度が向上する。
【００３３】
なお、上述したステップＳ２において、半導体素子２０１ａ，２０１ｂへのＸ線照射量に対する半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化量の関係を予め定義しておけば、ステップＳ７における内部観察に照射するＸ線の照射エネルギを、半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化が生じない程度に制御できる。特性劣化が生じた場合には、上述したように、ステップＳ８において、照射量測定装置３に照射されたＸ線照射量を測定することにより、特性劣化の原因が、半導体装置の実装後に起因するのか否かを精度良く解析できる。
【００３４】
特に、０．２μｍ以下のＤＲＡＭ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ等の半導体メモリを包含した半導体チップ２は、出荷後に生じる特性劣化が顕著であるため、実施の形態に係る半導体の製造方法を用いることにより、故障原因をより詳しく解析できる。なお、Ｘ線照射量に対する半導体素子２０１ａ，２０１ｂの特性劣化量の評価は、ステップＳ３のウエハテストで行われる電圧加速試験等の試験を経た後に評価してもよい。
【００３５】
（第１の変形例）
第１の変形例に係る半導体装置は、図５に示すように、照射量測定装置３が、モールド樹脂４の上部に設けられた孔５に埋設されている点が、図２に示す半導体装置と異なる。図５では、孔５は、基板１の周辺部上に設けられているが、半導体チップ２の上部に設けられていてもよい。孔５の深さも特に限定されないが、半導体チップ２中の半導体素子２０１ａ，２０１ｂを構成する高不純物密度領域２０２ａ，２０２ｂと照射量測定装置３とが同一平面レベル上となるような深さとし、照射量測定装置３をその孔５に埋め込んでもよい。照射量測定装置３は複数あってもよいことは勿論である。図５に示す半導体装置によれば、照射量測定装置３が半導体装置から取り外し易くなるため、照射量測定装置３によるＸ線照射量測定結果が確認し易くなる。
【００３６】
（第２の変形例）
第２の変形例に係る半導体装置は、図６に示すように、基板１と、基板１上に搭載され、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義された複数の半導体素子を含む半導体チップ２と、Ｘ線検出素子をアレイ状（マトリクス状）に配置した照射量測定装置３（照射量測定チップ）とを備えるマルチチップモジュールである。照射量測定装置３は、ボール電極１５に電気的に接続されている。照射量測定装置３の電気的接続は、ボール電極１５でなく、基板１のチップ実装面上に形成された電極（図示省略）を介するような接続関係であってもよい。照射量測定装置３は、接着剤層１１上に接着されており、接着剤層６を介して半導体チップ２の素子面に対向している。
【００３７】
図７に示すように、照射量測定装置３は、例えば、ビット線（垂直信号線）Ｂj-1，Ｂj，Ｂj+1（ｊ＝１〜ｍ：ｍは正の整数）に接続された水平シフトレジスタ３１、ワード線Ｗi-1，Ｗi，Ｗi+1（ｉ＝１〜ｎ：ｎは正の整数）に接続された垂直シフトレジスタ３２、及びビット線Ｂj-1，Ｂj，Ｂj+1から取り出された電気信号を増幅するためのセンスアンプ３３を有するＸ線イメージセンサである。
【００３８】
ビット線Ｂj-1，Ｂj，Ｂj+1及びワード線Ｗi-1，Ｗi，Ｗi+1により格子状に分割されたそれぞれの画素（ピクセル）には、ビット線Ｂj-1，Ｂj，Ｂj+1及びワード線Ｗi-1，Ｗi，Ｗi+1に接続された画素回路Ｘij-1，Ｘij，Ｘi+1が配置されている。図７では、画素回路Ｘij-1，Ｘij，Ｘi+1をマトリクス状に配列した二次元イメージセンサを図示しているが、一次元イメージセンサであってもよい。
【００３９】
画素回路Ｘijの模式的等価回路図を図８に示す。画素回路Ｘijは、半導体チップ２に照射されるＸ線照射量を検出するＣｄＴｅ等のＸ線検出素子Ｄijと、Ｘ線検出素子Ｄijからの電気信号の転送を選択する選択素子Ｔsijと、Ｘ線検出素子Ｄijの電気信号をフローティングゲートのゲートとして増幅し選択素子Ｔsijに注入する増幅素子ＴAijを含む。
【００４０】
Ｘ線検出素子Ｄij以外の選択素子Ｔsij及び増幅素子ＴAijをＳｉで構成して、ハイブリッド集積回路としてＸ線イメージセンサを構成してもよく、Ｘ線検出素子Ｄij，選択素子Ｔsij及び増幅素子ＴAijをすべてＣｄＴｅで構成して、モノリシック集積回路としてＸ線イメージセンサを構成してもよい。ハイブリッド集積回路は、Ｘ線検出素子Ｄijを複数配列したＣｄＴｅチップと、選択素子Ｔsijと増幅素子ＴAijとを複数配列したＳｉチップとを互いに積層したマルチチップで構成してもよく、実装基板上に各画素のＸ線検出素子Ｄijを配列した構成でもよい。図８の画素回路Ｘijに更にリフレッシュ素子を加えて、１ピクセル３トランジスタの構成としてもよい。
【００４１】
第２の変形例に係る半導体装置によれば、基板１上に、Ｘ線照射量を電気的に測定する照射量測定装置３が配置されるため、照射量測定装置３が測定したＸ線照射量を半導体装置のボール電極１５等から抽出して解析できる。
【００４２】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４３】
図６に示す半導体装置においては、照射量測定装置３と半導体チップ２とを別個の装置として構成しているが、半導体チップ２の中に、照射量測定装置３の画素回路Ｘijに相当する素子を作り込んでもよい。Ｘ線が照射されることにより、フローティングゲート絶縁膜等の素子の電気容量に変化が起こる。Ｘ線照射量に基づく素子の容量変化を素子の特性変化量と定義し、実装後の素子の電気容量を検出することにより、Ｘ線照射量を評価してもよい。
【００４４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体チップの内部構造の一部の例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態の第１の変形例に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の第２の変形例に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の第２の変形例に係る照射量測定装置の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態の第２の変形例に係る照射量測定装置の一例を示す等価回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…基板
２…半導体チップ
３…照射量測定装置
４…モールド樹脂
５…孔
６…接着剤層
１１…接着剤層
１２…接着剤層
１３…パッド
１４…メッキ層
１５…ボール電極
１６…レジスト膜
２０ａ，２０ｂ…半導体素子
２００…半導体基板
２０１ａ，２０１ｂ…半導体素子
２０２ａ，２０２ｂ…高不純物密度領域
２０３…金属配線
２０３ａ，２０３ｂ…ゲート電極
２０４…層間絶縁膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子を内部に集積化した半導体チップを複数配列した半導体ウエハを製造する工程と、
前記半導体ウエハにＸ線を照射する工程と、
Ｘ線照射後の前記半導体ウエハのそれぞれの半導体チップの電気的特性をテストする工程と、
前記テスト後に特性劣化が生じた半導体素子を含む不良半導体チップを複数の半導体チップの中から選別する工程と、
前記不良半導体チップ除外後の残余の半導体チップを照射量測定装置と共に基板上に搭載する工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記残余の半導体チップ及び前記照射量測定装置を搭載した半導体装置にＸ線を照射し、前記半導体装置の内部状態を観察する工程と、
前記照射量測定装置が測定したＸ線照射量に基づいて、前記半導体装置の故障原因を解析する工程
とを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に搭載され、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義された複数の半導体素子を含む半導体チップと、
前記基板上に前記半導体チップと共に搭載され、前記半導体チップのＸ線照射量を測定する照射量測定装置と、
前記半導体チップを封止する封止樹脂
とを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記照射量測定装置が、前記封止樹脂の上部に設けられた孔に埋設されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記照射量測定装置が、前記半導体チップのＸ線照射量を検出するＸ線検出素子を含む画素回路をアレイ状に配列したＸ線イメージセンサであることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項１】
複数の半導体素子を内部に集積化した半導体チップを複数配列した半導体ウエハを製造する工程と、
前記半導体ウエハにＸ線を照射する工程と、
Ｘ線照射後の前記半導体ウエハのそれぞれの半導体チップの電気的特性をテストする工程と、
前記テスト後に特性劣化が生じた半導体素子を含む不良半導体チップを複数の半導体チップの中から選別する工程と、
前記不良半導体チップ除外後の残余の半導体チップを照射量測定装置と共に基板上に搭載する工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記残余の半導体チップ及び前記照射量測定装置を搭載した半導体装置にＸ線を照射し、前記半導体装置の内部状態を観察する工程と、
前記照射量測定装置が測定したＸ線照射量に基づいて、前記半導体装置の故障原因を解析する工程
とを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に搭載され、Ｘ線照射量に基づく特性変化量が予め定義された複数の半導体素子を含む半導体チップと、
前記基板上に前記半導体チップと共に搭載され、前記半導体チップのＸ線照射量を測定する照射量測定装置と、
前記半導体チップを封止する封止樹脂
とを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記照射量測定装置が、前記封止樹脂の上部に設けられた孔に埋設されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記照射量測定装置が、前記半導体チップのＸ線照射量を検出するＸ線検出素子を含む画素回路をアレイ状に配列したＸ線イメージセンサであることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−６６３８８（Ｐ２００８−６６３８８Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４０３８５（Ｐ２００６−２４０３８５）
【出願日】平成１８年９月５日（２００６．９．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月５日（２００６．９．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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