DE102008014111A1 - Test structures for checking the positioning accuracy in manufacturing processes of microelectronic circuits - Google Patents
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Abstract
Es werden Teststrukturen zur Überprüfung der Positioniergenauigkeit bei den Prozessschritten der Herstellung der Metallisierungsebenen von integrierten Schaltkreisen angegeben, die eine einfach auszuführende und sicher bewertbare elektrische Kurzschlussmessung beinhaltet (gut/schlecht-Aussage). Durch mehrere gleichartig aufgebaute Teststrukturen mit veränderten Detailmaßen lässt sich die Positioniergenauigkeit in Stufen ermitteln.Test structures for checking the positioning accuracy in the process steps of the production of the metallization levels of integrated circuits are given, which include an electrical short-circuit measurement which is easy to perform and can be reliably assessed (good / bad statement). Several test structures of similar construction with modified detail dimensions allow the positioning accuracy to be determined in stages.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Überprüfung der Positioniergenauigkeit bei der Überdeckung von zugeordneten Schaltkreisstrukturen integrierter Schaltkreise durch Teststrukturen für die Prozessschritte der Herstellung der Metallisierungsebenen in Verbindung mit einfachen elektrischen Messungen.The The invention relates to the verification of Positioning accuracy in the overlap of assigned Circuit structures of integrated circuits through test structures for the process steps of the production of metallization levels in conjunction with simple electrical measurements.
Die
Herstellung integrierter Schaltkreise (IC's) besteht aus einer Vielzahl
von einzelnen Prozessschritten wie z. B. der Abscheidung bzw. Erzeugung
von Schichten diverser Materialien und deren anschließender
Strukturierung mittels unterschiedlicher Ätzprozesse oder
der Dotierung definierter Gebiete auf der Halbleiterscheibe. Als
Maskierungsschicht für die Ätz- und Dotierungsprozesse
dient in vielen Fällen eine Fotolackschicht, in die durch
eine optische Belichtung die Strukturen von einer Maske aus übertragen
werden. Ein Kriterium für die Funktionalität des
fertigen Schaltkreises ist die Lage der einzelnen strukturierten
Elemente des Schakltkreises zueinander, bzw. deren maximal tolerierbare
Abweichung. Da der Prozess der Schaltkreisherstellung aus einer
Vielzahl von Herstellungsschritten besteht, bei der die exakte Lagezuordnung
der jeweiligen Schaltkreisdetails jeweils mittels eines Fotomaskenschrittes
realsiert wird, ist die definierte Lage der entsprechenden Fotolackmasken
von entscheidender Bedeutung. Daher gibt es auch eine Vielzahl von
Anforderungen an die Positionierung der einzelnen Fotomasken zueinander.
Das gilt insbesondere auch für die Metallisierungsprozesse,
die am Ende einer Kette von Einzelprozessen liegen, wobei schon
ein erheblicher Fertigungsaufwand in die Halbleiterscheiben investiert
wurde. Als Positionierproblem sei beispielsweise eine Abfolge genannt,
die aus Kontakt; Metallisierungsebene
In
In
Nachteilig dabei ist, dass die Teststrukturen sehr klein sein sollen. Damit werden die Kapazitäten sehr klein und damit sehr schwierig und ungenau zu messen.adversely It is that the test structures should be very small. In order to the capacities become very small and thus very difficult and inaccurate to measure.
In
Auch
in
Es
wird mit diesen Strukturen nicht messtechnisch festgestellt, ob
das Via soweit außerhalb der darunter liegenden Metall
Zweck der Erfindung ist es, Teststrukturen anzugeben, die in Verbindung mit einer elektrischen Messmethode eine eindeutige, einfache und schnelle Aussage über die Genauigkeit der Positionierung der photolithographischen Masken bei den Prozessschritten der Herstellung der Metallisierungsebenen von IC's während des Scheibenherstellungsprozesse liefern.purpose The invention is to provide test structures that in connection with an electrical measuring method a clear, simple and quick statement about the accuracy of the positioning the photolithographic masks in the process steps of the production metallization levels of IC's during wafer production processes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit der im Prozessablauf vorhandenen Verfahrensschrittfolge der Herstellung der Metallisierungsebenen eine Teststruktur so zu gestalten, dass diese eine Angabe über Positioniergenauigkeit in Verbindung mit einer einfachen elektrischen Messung direkt, d. h. ohne besondere Auswertungen, über eine Aussage in Form eines Ja/Nein-Ergebnisses gestattet und darüber hinaus die Funktionalität der betrachteten Strukturen anzeigt.Of the Invention is based on the object with the existing in the process flow Process sequence of the production of metallization levels to design a test structure to give an indication of Positioning accuracy in conjunction with a simple electrical Measurement directly, d. H. without special evaluations, about allows a statement in the form of a yes / no result and above the functionality of the structures under consideration.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den in den Ansprüchen 1 bis 6 angegebenen Merkmalen.Solved This object is achieved with the specified in claims 1 to 6 Features.
Der
Gegenstände der Ansprüche 1 bis 6 weisen die Vorteile
auf, dass es möglich ist, mit diesen Teststrukturen durch
eine einfache elektrisch messbare digitale Information die Positioniergenauigkeit zu überprüfen.
Es muss nicht die Größe eines gemessenen elektrischen
Widerstandes oder einer Kapazität ausgewertet werden, sondern
das Ergebnis wird direkt durch die Information Kurzschluss oder kein
Kurzschluss zwischen der elektrisch leitfähigen Untergrundschicht
(
Der Gegenstände der Ansprüche 3 bis 6 bieten darüber hinaus den Vorteil, dass mögliche Kantenverschiebungen bei der Positionierung nach Richtung und Betrag ermittelt werden können, die im Halbleiterscheibenprozess in den entsprechenden Detailstrukturen des Schaltkreises in den für die Herstellung der Metallschichten relevanten Arbeitgängen auftreten können.Of the Objects of claims 3 to 6 offer about it In addition, the advantage that possible edge shifts be determined when positioning by direction and amount can, in the semiconductor wafer process in the corresponding detail structures of the circuit in the for the production of the metal layers relevant work processes can occur.
Die Gegenstände der Ansprüche 2, 4 und 6 haben weiterhin den Vorteil, dass die Positioniergenauigkeit abgestuft quantitativ bestimmt werden kann.The Objects of claims 2, 4 and 6 further have the advantage that the positioning accuracy graduated quantitatively can be determined.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der Zeichnung erläutert. Es zeigenThe Invention will now be based on an embodiment below With the help of the drawing explained. Show it
In
Die
So kommen nur jeweils zwei Messergebnisse in Frage: Kurzschluss oder kein Kurzschluss, die mit „schlecht” und „gut” übereinstimmen.So Only two measurement results are possible: short circuit or no short circuit that matches "bad" and "good".
Eine
weitere Ausführungsvariante der Teststruktur ist in den
Die
gleichen Möglichkeiten ergeben sich, wenn an Stelle der
elektrisch leitenden Anschlussschicht (
Eine
weitere Ausführungsvariante besteht darin, dass mehrere
gleichartig aufgebaute Teststrukturen mit jeweils unterschiedlichen
Abständen der Kanten der Kontakte/Vias (
- 11
- elektrisch leitfähige Untergrundschichtelectrical conductive background layer
- 22
- erste elektrisch isolierende Schichtfirst electrically insulating layer
- 33
- zu kontaktierende elektrisch leitende Schichtto contacting electrically conductive layer
- 44
- Kontaktübergang von einer zur anderen elektrisch leitenden Schicht: ViaContact transition from one to the other electrically conductive layer: Via
- 55
- zweite elektrisch isolierende Schichtsecond electrically insulating layer
- 66
- elektrisch leitende Anschlussschichtelectrical conductive connection layer
- 70, 71, 72, 7370 71, 72, 73
-
elektrisch
voneinander isolierte elektrisch leitfähige Untergrundschichten
analog der elektrisch leitfähigen Untergrundschicht (
1 )Electrically isolated base layers electrically insulated from one another analogously to the electrically conductive background layer (1 )
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 5998226 [0003] US 5998226 [0003]
- - US 6242757 [0004] - US 6242757 [0004]
- - US 5699282 [0006] US 5699282 [0006]
- - US 6383827 [0007] - US 6383827 [0007]
- - US 6380554 [0007] - US 6380554 [0007]
- - US 5770995 [0007] US 5770995 [0007]
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Claims (6)
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011080022A1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Globalfoundries Inc. | Method for providing measurement structure for evaluating porosity of material of integrated circuits, involves determining average porosity of two set of apertures by performing electron microscopic measurement or X-ray measurement |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5699282A (en) | 1994-04-28 | 1997-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Methods and test structures for measuring overlay in multilayer devices |
US5770995A (en) | 1995-07-12 | 1998-06-23 | Sony Corporation | Detector for mask alignment |
US5998226A (en) | 1998-04-02 | 1999-12-07 | Lsi Logic Corporation | Method and system for alignment of openings in semiconductor fabrication |
US6242757B1 (en) | 1999-06-14 | 2001-06-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Capacitor circuit structure for determining overlay error |
US6380554B1 (en) | 1998-06-08 | 2002-04-30 | Advanced Micro Devices, Inc. | Test structure for electrically measuring the degree of misalignment between successive layers of conductors |
US6383827B1 (en) | 2000-04-17 | 2002-05-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Electrical alignment test structure using local interconnect ladder resistor |
US6393714B1 (en) | 2000-02-25 | 2002-05-28 | Xilinx, Inc. | Resistor arrays for mask-alignment detection |
US7271047B1 (en) * | 2006-01-06 | 2007-09-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Test structure and method for measuring the resistance of line-end vias |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2890442B2 (en) * | 1989-02-27 | 1999-05-17 | 日本電気株式会社 | Inspection method for misalignment of contact hole of semiconductor device |
-
2008
- 2008-03-13 DE DE102008014111A patent/DE102008014111A1/en not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-03-09 WO PCT/EP2009/052723 patent/WO2009112456A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5699282A (en) | 1994-04-28 | 1997-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Methods and test structures for measuring overlay in multilayer devices |
US5770995A (en) | 1995-07-12 | 1998-06-23 | Sony Corporation | Detector for mask alignment |
US5998226A (en) | 1998-04-02 | 1999-12-07 | Lsi Logic Corporation | Method and system for alignment of openings in semiconductor fabrication |
US6380554B1 (en) | 1998-06-08 | 2002-04-30 | Advanced Micro Devices, Inc. | Test structure for electrically measuring the degree of misalignment between successive layers of conductors |
US6242757B1 (en) | 1999-06-14 | 2001-06-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Capacitor circuit structure for determining overlay error |
US6393714B1 (en) | 2000-02-25 | 2002-05-28 | Xilinx, Inc. | Resistor arrays for mask-alignment detection |
US6383827B1 (en) | 2000-04-17 | 2002-05-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Electrical alignment test structure using local interconnect ladder resistor |
US7271047B1 (en) * | 2006-01-06 | 2007-09-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Test structure and method for measuring the resistance of line-end vias |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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