DE2728052C2

DE2728052C2 - Prüfstruktur für monolithisch integrierte Halbleiterschaltungen

Info

Publication number: DE2728052C2
Application number: DE2728052A
Authority: DE
Inventors: James Hsi-Tang Wappingers Falls N.Y. Lee; Bernd Kurt Siegfried Dipl.-Ing. 7031 Magstadt Lessmann; Akella Venkata Surya Wappingers Falls N.Y. Satya
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1977-06-22
Publication date: 1985-01-31
Anticipated expiration: 2002-01-31
Also published as: JPS5928050B2; GB1520868A; FR2356949B1; US4144493A; CA1049155A; FR2356949A1; JPS533775A; IT1115494B; DE2728052A1

Description

is dadurch gekennzeichnet,

— daß die Prüf-Zonenstrulctur einen mäanderförmigen Verlauf bei großer Zonendichte aufweist und fernerhin enthält:

— mindestens einen parallel zu den Prüf-Zonen verlaufenden dielektrischen Isolationsbereich (32), dem zumindest zu einer Seite eine Sonder-Prüfzone (3B) unmittelbar benachbart ist,

— eine Prüf-SubkoIIektorzone (1OQ die unterhalb einer an der Halbleiteroberfläche verlaufenden Prüf-Zone (7B) entgegengesetzter Leitfähigkeit sowie benachbart zu einer Prüf-Übergangsisolationszone (28) verläuft

2. Prüfstruktur nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch drei die einzelnen Zonen eines Prüf-Feldeffekttransistors darstellende Prüf-Zonen (6, UB, YlB).

3. Prüfstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daü das Prüf-Leiterbild sich oberhalb der dielektrischen Isolationsbereiche (32,34,37,38) und parallel hierzu erstreckende Leiter (14G, 15G, 16G, 17GJ enthält, wovon der oberhalb des dem Prüf-Feldeffekttransistors benachbarten dielektrischen Isolationsbe reichs (37) verlaufende Leiter (16GJ so breit bemessen ist, daß die drei den Prüf-Feldeffekttransistor bilden den Prüf-Zonen(6, WB, 12SJhiervon ebenfalls überdeckt werden.

4. Prüfstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

— daß die Prüfstruktur in einzelne Fehlerüberwachungsbereiche (F i g. 8; Nr. 1,2,3,4) mit je einer Anzahl von Prüf-Zonenstruktur-Mäanderschleifen eingeteilt ist und

— daß zwischen diesen Fehlerüberwachungsbereichen (Nr. 1, 2, 3, 4) Kontaktstationsgebiete (150, 150', 150") liegen, wo die Prüf-Zonen je zwei einander benachbarter Fehlerüberwachungsbereiche (Nr. 1,2,3, 4) mit den fernerhin im Prüf-Leiterbild enthaltenen, an betreffende Kontaktanschlußstellen (Fig.3; 72—82) am Halbleiterscheibenrar.d angeschlossenen Prüfzuleitungen (152) kontaktiert sind.

Die Erfindung betrifft eine Prüfstruktur für monolithisch integrierte Halbleiterschaltungen, wie sie dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist. Eine solche Prüfstruktur ist aus der US-PS 33 04 594 bereits bekannt.

Beim Herstellen monolithisch integrierter Halbleiterschaltungen werden üblicherweise gleichzeitig Prüfstrukturen auf eine Halbleiterscheibe aufgebracht, um Betriebszuverlässigkeitsdaten für die einzelnen Halbleiterschaltungen zu gewinnen. Der Hauptgrund hierfür ist darin zu sehen, daß integrierte Halbleiterschaltungen selbst schwer geprüft werden können, da die Zwischenverbindungen der hierin enthaltenen Halbleiterzonen und Schaltungselemente untereinander, weder elektrisch zugänglich sind noch voneinander isoliert behandelt werden können, um jeweils zugeordnete, genaue Daten zu erhalten. Eine typische monolithisch integrierte Schaltung besteht aus einem dichten Muster von Halbleiterzonen und Leiterbahnen, so daß es unmöglich ist, einzelne Schaltungselemente für Prüfzwecke jeweils isoliert voneinander zu behandeln. Es sind deshalb besondere Prüfstrukturen entwickelt worden, die einerseits isoliert von den Halbleiterschaltungen aufgebracht sind und andererseits in verhältnismäßig einfacher Weise eine Prüfung gestatten. Eine derartige Prüfstruktur ist z. B. in der US-PS 35 07 036 beschrieben.

Die hier vorgeschlagene Prüfstruktur jedoch ist eng an die zu erstellenden Halbleiterschaltungen angelehnt, erfordert eine große Anzahl von Anschlüssen, bedingt komplizierte Prüfverfahren und erfaßt einen viel zu geringen Anteil der Halbleiteroberfläche. Damit wird aber eine derartige Prüfanordnung relativ unwirksam zur Erfassung und Überwachung von Herstellungsfehlern, in insbesondere tiefergelegenen Chipebenen, wie sie bei monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen typisch sein können.

Produktfehler beeinträchtigen aber nicht nur die Prozeßausbeute, sondern können sogar zu vorzeitiger Aufgabe eines einzelnen Prozeßschrittes, Verfahrens oder auch Produktes im Frühstadium führen. Selbst wenn derartig drastische Maßnahmen nicht zur Auswirkung kommen, können nicht überprüfte Produktfehler Systementwickler dazu bringen, die Redundanz auf einer Halbleiterscheibe zu erhöhen und Fehlerkorrekturmöglichkeiten in jeweils entsprechend hohem Maße vorzusehen, also gewissermaßen »rund um den Fehler zu konstruieren«, oder eine Neufestsetzung zulässiger Gütewerte zu veranlassen, die selbst aber nicht 100%ig nachprüfbar

fi\ sind.

H In der US-PS 33 04 594 ist ein Prüfstruktur für monolithisch integrierte Halbleiterschaltungen beschrieben.

j| wie sie sich zur Verwendung bei Prozeßüberwachung in Herstellungsverfahren eignet. Hierzu werden zusammen mit den Produktstrukturen in Form der monolithisch integrierten Halbleiterschallungen, die zur späteren Verwendung vorgesehen sind, an einigen verstreut liegenden Stellen Prüfstrukluren in Form von ausschließlich für Prüfzwecke vorgesehenen monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen bzw. auf den Halbleiterscheiben hergestellt. Unter einer Prüfstruk.ar wird dabei die Zonenstruktur, bestehend aus Halbleiterzonen sowie den aus

Halbleiterzonen gebildeten Schaltungselementen, und das Leiterbild verstanden, das oberhalb dieser Zonenstruktur unter Zwischenlage einer dielektrischen Isolationsschicht auf dem Halbleiter aufliegt Zur Zonenstruktur können natürlich auch dielektrische Isolauonsbereiche gehören, die in den Halbleiter zwecks Isolation einzelner Schaltungselemente und/oder Halbleiterzonen eingebracht sind. Das Leiterbild besteht aus der Metallisierung, die zur Verbindung von Kontaktanschlußstellen am Chiprand mit den Elektroden- und Zonenanschlüssen der einzelnen Schaltungselemente speziell ausgestaltet ist Die dielektrische Isolationsschicht als Zwischenlage kann aus Oxid und/oder auch aus Nitrid bestehen. Die Prüfstruktur wird aus einem zusammengesetzten Muster gebildet, um hiermit leicht Prozeßergebnisse und Schaltungselemente untersuchen zu können.

Dies bezieht sich insbesondere auf Maskenausrichtung und -schärfe, Halbieiterzonen- und Schaltungselementfehler sowie Kapazitäts- und Widerstandscharakteristiken im Halbleiter und in Metallisierung. Nachteilig bei einer derartigen Prüfstruktur ist es, daß die Erfassung der in Halbleiter und Metallisierung auftretenden Fehler mehr auf Zufallsverteilung als auf systematischer Untersuchung größerer Oberflächenbereiche beruht, wobei nur die hauptsächlich auftretenden Fehler zu entdecken sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Prüfstruktur eingangs beschriebener Art zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist neben den bisher erfaßbaren Fehlern auch durch Linienbreite und -abstand bei Halbleiterzonen und dielektrischen Isolationsbereichen unter Mitberücksichtigung sowohl von Prüf-Leiterbild als auch von tief im Halbleiter gelegenen Zonen bedingte Fehler in den einzelnen Prozeßschritten zu erkennen.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst Es ist zwar ein mäanderförmig verlaufendes Prüf-Leiterbild zur Fehlerüberwachung bei Halbleiterscheiben bekannt geworden (siehe: IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 17, Heft 9, Februar 1975, Seiten 2577 und 2578), jedoch beziehen sich die zu überwachenden Fehler nur auf Kontinuität Abstandsdichte und Kurzschlüssen von Leitern im Prüf-Leiterbild.

Mit Hilfe der Prüfstruktur lassen sich Probeuntersuchungen in den verschiedensten Verfahrensabläufen bzw. Prozeßschritten durchführen, hauptsächlich aber nachdem die erste Metallisierungsebene oberhalb der Halbleiterscheibe augebracht ist. Eine Fehleranalyse anhand von Proben, welche erst durch Auf- bzw. Ansägen der Halbleiter zu gewinnen ist, kann also dank der Erfindung entfallen.

Die Prüfstrukturen stellen, real gesehen, gedehnte Versionen von Transistoren, von Schottky-Dioden, von Halbleiterwiderständen usw. als Schaltungselemente dar, wobei noch zusätzliche, regulär in Produkten verwendeten Halbleiterzonen nicht entsprechende Halbleiterzonen vorgesehen sind. Damit lassen sich die Anzahl jeweils gesonderter Fehlerdichtenergebnisse nach Fehlerart und nach Schichtfolge bzw. -ebene des betreffenden Halbleiierchips erhalten.

Durch den Ausdruck »länglich bzw. gestreckt« für die vorgesehenen Prüf-Zonen soll ausgedrückt sein, daß derartige Halbleiterzonen zwar die gleiche Breite und Diffusionstiefe, also Querschnitt, wie ähnliche Halbleiterzonen in regulär verwendeten Schaltungselementen aufweisen, jedoch, daß die vorgesehenen Prüf-Zonen sich im wesentlichen über relativ große Gebietsbereiche der Halbleiteroberfläche erstrecken.

Prüfstrukturen bisher verwendeter Art, wie z.B. in US-PS 33 04 594, sind jeweils speziell ausgelegt, um besondere, jeweils identifizierte Fehlerarten erfassen zu können. Dabei ist es jedoch erforderlich, jede neu zu entdeckende Fehlerart mit Hilfe einer speziellen neu auszulegenden Prüfstruktur zu definieren. Bei Anwendung der Erfindung jedoch bleibt die Erfassung neu identifizierter Fehler kein Problem, da der jeweils vorgesehene Querschnitt der Prüf-Zonen insoweit Zonen regulär verwendeter Schaltungselemente im Chip nachbildet. Darüber hinaus ist es bei Anwendung der Erfindung, selbst wenn Prozeßverfahrensschrittänderungen regulär verwendeter Halbleiterschaltungselemente vorgenommen werden sollen, nicht erforderlich, jeweils eine spezielle Analyse vorher durchführen zu müssen, um als jeweiliges Ergebnis eine neue Prüfstruktur vorzugeben, da ja gleiche Prozeßverfahrensschrittänderungen automatisch sowohl bei den regulär verwendeten Halbleiterschaltungselementen als auch bei den Prüfstrukturen vorgenommen werden.

Wie bereits ausgeführt, ist jedoch die jeweilige Prüfstruktur anders gestaltet als die andere, regulär zu verwendende, auf dem Wafer befindliche Produktstruktur. Insgesamt genommen ergeben sich etwa neun modifizierte Auslegungsmöglichkeiten in einer ansonsten kompakten Prüf-Zonenstruktur, welche bei jeweils alleiniger Anwendung oder in Kombination Untersuchungsergebnisse für 14 grundlegende Fehlerarten und Prozeßparameter bereitzustellen in der Lage sind.

Die Erfindung wird anschließend anhand einer Ausführungsbeispielsbeschreibung mit Hilfe unten aufgeführter Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine monolithisch integrierte Halbleiterschaltung gemäß dem Stande der Technik;

F i g. 2 die Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer Prüfstruktvr gemäß der Erfindung;

F i g. 2A eine ausschnittsweise Querschnittsdarstellung durch die Prüfstruktur gemäß der Erfindung;

F i g. 3 die Draufsicht auf einen Ausschnitt der ersten Leite, bild-Ebene des Prüf-Leiterbildes;

F i g. 4.5,6 und 7 jeweils verschiedene Teilausschnitte des in F i g. 2A gezeigten Querschnittsausschnittes;

F i g. 8 die schematische Ansicht der gesamten Prüfstruktur;

Fig.9 eine schematische Darstellung der Verbindungen der Kontaktanschlußstellen zu einer Anzahl von Fehlerüberwachungsbereichen.

^^^^Kt^B^^S^^^^jK^m^tC

Der in Fig. 1 gezeigte Querschnittsausschnitt eines Halbleiterchips zeigt einen bipolaren Transistor Tl.eine Schottky-Diodenzone 114 und drei Halbleiterwiderstände 111, 112 und 107, die mittels Ionenimplantation gemeinsam hergestellt sind. Die in F i g. 1 enthaltenen Bauelemente sind mit tausend anderen gleichartigen Bauelementen innerhalb der gemeinsamen Halbleiterscheibe 20 verbunden, um so entweder Schalt- oder Speicherglied-Schaltungselemente in einem größeren Verband eingegliedert darzustellen. Derartigen regulär verwendeten monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen sollen die Fehlerüberwachungsmaßnahmen gemäß vorliegender Erfindung nachgebildet sein, um eine wirksame Fehlerprüfung und Kontrolle durchführen zu können.

Der Transistor TX besteht aus einer N+ -Emitterzone XE, die in einer P-Basiszone 2ß liegt, welche ihrerseits wiederum in einer N-Epitaxiezone 21 eingebettet ist. Der Subkollektor eines solcherart gebildeten Transistors besteht aus einer N+ -Zone 22. Die Halbleiterzone ACdient als Anschlußzone für den Anschluß der Kollektormetallisierung, die hier nicht gezeigt ist, an die N+-Zone 22. Die Halbleiterzone AC wird vorzugsweise zur gleichen Zeit gebildet wie die N+-Emitterzone XE. Alternativ läßt sich die Halbleiterzone 4CaIs eine Durchreichzone zur N+-Subkollektorzone ausbilden.
Dieder Basiszone 28 benachbarte Haibleiierzone 114 dient zur Schaffung einer Schottky-Diode.

Der dielektrische Isolationsbereich 32 dient zur Isolation der N+ -Halbleiterzone 4C von der Schottky-Dioden-Zone 114. Der dielektrische Isolationsbereich 30 und die Übergangsisolationszone 24 umgeben die Transistorzonen, um den Transistor TX gegenüber den übrigen, im Substrat 20 gebildeten Bauelementen zu isolieren. Die dielektrischen Isolationsschicht 31 oberhalb der Halbleiterscheibe bestehen im bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Siliciumnitrid bzw. Siliciumdioxid.

Die Ionenimplantation kann entweder direkt über betreffende Bereiche in den dielektrischen Schichten 31 oder erst nach Abtragen dieser Schichten im jeweils für die Widerstandszone 107 vorgegebenen Bereich dieses Epitaxiegebiets durchgeführt werden.

Ein Vergleich der Zonenstruktur nach F i g. 1 und 2A zeigt, daß sie im Querschnitt einander ziemlich ähnlich sind insoweit als Halbleiterzonentypen und jeweilige Zonenbreiten betroffen sind.

Als Defekt wird jede sich bei Herstellung ergebende Abweichung, wie Zonenverbreiterung und -Verengung, von der konstruktiv vorgesehenen Topologie der monolithisch integrierten Halbleiterschaltung angesehen. Ein Fehler ergibt sich erst, wenn der Defekt zu Ausfall führt, wie bei Kurzschluß oder Unterbrechung von Zonen, so daß bis zu einem gewissen Anmaß ein Defekt nicht als Fehler angesehen werden kann. Als kritischer Flächenbereich wird derjenige Bereich der Halbleiteroberfläche angesehen, in welchem der Mittelpunkt eines einen Fehler herbeiführenden Defektes zu liegen kommt. Es wird vorausgesetzt, daß Defektauslösungsmechanismen gleichmäßig über der gesamten Halbleiteroberfläche wirken und von Halbleiterscheibe zu Halbleiterscheibe in gleicher Intensität zum Tragen kommen. Die Poisson-Verteilung für zufällig auftretende Fehler lautet:

f(x) = » ■ e-'

t =0,1,2... (1)

λ = Fehlererwartungszahl pro Chip

t = tatsächliche Anzahl von Fehlern pro Chip

Gemäß vereinbarter Definition für einen Fehler ergeben sich gute Chips nur dann, wenn t = 0 ist.
Damit ergibt sich:

Y -e-' (2)

Gemäß vereinbarter Definition für Defekt und kritischen Flächenbereich ergibt sich die Fehlererwartungszahl pro Chip U) einfach aus dem Produkt von mittlerer Defektdichte (d) und von kritischem Flächenbereich (A). Demgemäß gilt:

Y = ζ-* = ε-«" (3)

Der mittlere kritische Flächenbereich Ä für Fehler mit dem Ausmaß > w läßt sich durch folgende Gleichung ausdrücken:

" ' ■ ' · dx = /w. · (4)

Damit ist der mittlere kritische Flächenbereich für Prüf-Zonen des »langen dünnen Typs«, wie in Fig.2 gezeigt durch das Produkt / · w definiert Werden derartige Prüf-Zonen sowohl auf Durchgang als auch auf Kurzschluß geprüft dann läßt sich die Ausbeute an guten Prüfzonen wie folgt ausdrücken:

1 ■>■■<'-"■'- ■ ⁽⁵⁾

Hierin bedeuten:

G Anzahl guter Prüf-Zonen

N Gesamtanzahl der Prüf-Zonen

/ Länge einer Prüf-Zone ■;

w Breite einer Prüf-Zone

Wird letztere Gleichung nach daufgelöst,dann ergibt sich folgender Ausdruck:

Hierin ist c/die Dichte von Defekten mit jeweiligem Ausmaß > w.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen regulär benutzten Halbleiter-Schaltungselementen, wie sie in der Darstellung nach F i g. 1 zu finden sind, und Prüfstruktur gemäß F i g. 2A ist, abgesehen von länglich gestalteter Ausbildung der Prüf-Schaltungselemente, darin zu sehen, daß zusätzlich eine P-Ieitende Basis-Zone 3ß vorgesehen ist. Dies gestattet die Erfassung von Defekten in einem ebenfalls länglich ausgebildeten dielektrischen Isolationsbereich 32. Die Zone ZB und andere gleich ihr lassen sich als »nicht-entsprechende« Zonen ansehen.

Eine weitere bedeutsame Modifikation besteht in länglich ausgebildeten metallischen Leitern WC, 15G, 16G und 17G, die, oberhalb gewisser dielektrischer Isolationsbereiche verlaufend, im Prüf-Leiterbiid vorliegen. Damit lassen sich dielektrische Isolationsfehler sowie Ableitungen über die betreffenden dielektrischen Isolationsbereiche erfassen.

Eine andere wesentliche Modifikation bedeutet das Vorsehen einer vergrabenen N+ -Zone IOC unterhalb einer P-Zone TB, um Fehler in Subkollektorzonen überwachen zu können. Die Halbleiterzone IOC wird vorteilhafterweise gleichzeitig mit der Zone 22 hergestellt.

N-Widerstandszone 5C und P-Widerstandszone SB sind in der Epitaxieschicht 21 eingebettet, ohne daß hierunter Subkollektorzonen (vergrabene N +-Zonen) vorgesehen sind, und stellen Einschnürzonen-Widerstände dar. Spannungsdurchbruch läßt sich so im Falle von Maskenfehlausrichtung feststellen.

Die Zonen 115 und 12/? stellen länglich ausgebildete P-Diffusionszonen dar, die zwei Widerstandszonen im N-Epitaxiegebiet 21 bilden. Der Gate-Leiter 16G erstreckt sich oberhalb dieser beiden P-Zonen ebenso wie über den dielektrischen Isolationsbereich 37 und ist hiervon durch eine geschichtete Isolationslage 31 getrennt, die in typischer Weise aus einer Siliciumdioxid- und Siliciumnitridschicht besteht. Dies gestattet die Messung sowohl eines parasitären Ableitstromes ohne Anlegen einer Vorspannung an den Gate-Leiter 16G als auch die Messung einer parasitären Spannung V, bei Anlegen einer Vorspannung an den Gate-Leiter 16G.

Alle oben genannten Modifikationen, ebenso wie andere, werden im einzelnen noch weiter unten abgehandelt.

Aufgrund der tatsächlich äußerst großen Dichte der Halbleiterzonen innerhalb eines Fehlerüberwachungsbereichs (Nr. 3 oder Nr. 4, F i g. 2) ist es nicht möglich, selbst eine einzige Prüf-Zonenstruktur vollständig auf einer Zeichnung wie dieser zu Papier zu bringen. Der besseren Anschaulichkeit ist es dann als notwendig erachtet worden, gewisse Teile in der Prüf-Zonenstruktur nach F i g. 2 auszulassen. Jedoch ist generell der Layout im großen und ganzen einigermaßen getreu wiedergegeben.

Jeder Fehlerüberwachungsbereich (Nr. 3 oder Nr. 4) besteht grundsätzlich aus einem Satz von Halbleiterzonen und dielektrischen Isolationsbereichen, die benachbart zueinander in der Halbleiterscheibe vorliegen. Die Zonen sind sich in ihrem gestreckten Verlauf ähnlich, um so ein möglichst großes Halbleitergebiet, in dem Fehler auftreten können, erfassen zu können. Die länglichen Zonen sind mäanderförmig geführt, um eine möglichst wirksame Flächenerfassung eines Chips zu ermöglichen. Ein derartiges Layout läßt eine extreme Packungsdichte einander benachbarter Zonen zu. In einer praktischen Ausführung kann die Breite einer typischen Halbleiterzone von 3,8 μπι bis etwa 12,7 μπι variieren. Im mäanderförmigen Layout beträgt die Länge einer Halbleiterzone in einer Überwachungsbereichsstruktur etwa 11 mm. Das heißt daß z. B. die Halbleiterzone 1 f in F i g. 2 und 2A 3,8 μΓη breit und in einem Fehlerüberwachungsbereich 11 mm lang ist wohingegen die Emitterzone If des Produkttransistors Π in F i g. 1 etwa eine Fiäche von nur 3,8 μπι · 3,8 μιη einnimmt.

Unmittelbar neben dem Fehlerüberwachungsbereich Nr. 4 ist noch ein weiterer Fehlerüberwachungsbereich, nämlich Nr. 3 angedeutet. Zwischen den beiden Fehlerfiberwachiingshereichen (Nr. 3 und Nr. 4) befindet sich ein Kontaktstationsgebiei 150, wo die inneren Anschlüsse 149 der länglich ausgebildeten Prüf-Zonen der Fehlerüberwachungsbereiche wahlweise miteinander verbunden werden können. Über die Kontaktanschlüsse 154, die sich ebenfalls im Kontaktstationsgebiet 150 befinden, lassen sich die einzelnen Prüf-Zonen mit dem Prüf-Leiterbild, wie im einzelnen noch in F i g. 3 dargestellt verbinden. Kontaktanschlüsse sind außerdem noch an der rechtsseitigen Kante des Fehlerflberwachungsbereichs Nr. 4 angeordnet um die äußeren Enden der Prüf-Zonen mit dem Prüf-Leiterbild verbinden zu können.

F i g. 3 zeigt das Prüf-Leiterbild im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 4. Die Kontaktanschlußstellen 148 sind an der Peripherie eines jeden Fehlerüberwachungsbereichs auf der Isolierschicht 31 (F i g. 2A) angeordnet Diese bO Kontaktanschlußstellen sind über das Prüf-Leiterbild 152 mit den Innenanschiüssen der Prüf-Zonen über deren Anschlußstellen 154 durch die Isolierschicht 31 hindurch mittels der Anschlüsse 149 verbunden. Wie bereits erwähnt kommt dem Kontaktstationsgebiet 150 zwischen einander benachbarten Fehlerüberwachungsbereichen eine doppelte Funktion zu. Dieses Kontaktstationsgebiet 150 dient sowohl zur wahlweisen Verbindung des Prüf-Leiterbildes und damit der Kontaktanschlußstellen 148 mit Prüf-Zonen benachbarter Fehlerüberwachungsbereiche als auch zur direkten Zwischenverbindung von Prüf-Zonen einander benachbarter Fehlerüberwachungsbereiche.

Jede der Kontaktanschlußstellen 148 ist entsprechend der Numerierung bei einem tatsächlich ausgeführten

Prüfchip je besonders mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet. Der mit einer jeweiligen Kontaktanschlußstelle verbundene Leiter ist dabei mit dem gleichen Bezugszeichen, wie die zugehörige Kontaktanschlußstelle, versehen, jedoch, wie gezeigt, »gestrichen«. Die Kontaktanschlußstellen 83, 84, 86 bis 90 liegen an den äußeren Anschlüssen der Prüf-Zonen des Fehlerüberwachungsbereichs Nr. 4, die ihrerseits jeweils an eine Prüf-Zone innerhalb des entsprechenden Substrats angeschlossen sind. Die Kontaktanschlußstelle 85 dient als Anschluß für das Substrat 20. Eine im Substrat eingebettete Widerstandszone 155 verbindet die Kontaktanschlußstelle 86 mit dem Anschluß 156. Diese Verbindung dient zum Verbinden der Außenanschlüsse der Prüf-Zonen 75 und 2flim Fehlerüberwachungsbereich Nr. 4(Fi g. 2A).
Die Kontaktanschlußstellen 76 bis 82 sind elektrisch mit den Innenanschlüssen der Prüf-Zonen im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 4 verbunden. Die Kontaktanschlußstellen 72,74 bis 77 und 81 sind mit den Innenanschlüssen 149 des Fehlerüberwachungsbereichs Nr. 3, der neben Fehlerüberwachungsbereich Nr. 4 liegt, verbunden. Kontaktanschlußstelle 73 hinwiederum ist mit dem Substrat 20 kontaktiert. Wie oben erwähnt, dienen das Prüf-Leiterbild 152 ebenso wie die Kontakte 154 zur Zwischenverbindung jeweils einer Prüf-Zone eines Fehlerüberwachungsbereichs mit jeweils einer Prüf-Zone eines anderen. So dient z. B. der Leitungszug 77', der ja der Kontaktanschlußstelle 77 zugeordnet ist, diesem Zweck. Wie noch im einzelnen ausgeführt, lassen sich diese Zwischenverbindungen aiso an gleichartige Prüf-Zonen benachbarter Fehierüberwachungsbereiche oder an ungleiche Prüf-Zonen in benachbarten Fehlerüberwachungsbereichen anschließen.

In F i g. 3 ist die Kontaktanschlußstelle 91 mit allen Leitern oberhalb der Isolierschicht 31, nämlich mit den als Gateelektroden dienenden Leitern 14G, 15G, 16G und 17G, verbunden. Diese Gateelektroden sind also gemeinsam an eine Vorspannung anlegbar, um so Kontaktanschlußstellen einzusparen. Es wird an dieser Stelle betont, daß derartige Kontaktanschlußstellen und die Prüf-Leiterbilder, die die Kontaktanschlußstellen mit den Prüf-Zonen innerhalb des Halbleitersubstrats verbinden, einen wesentlichen Anteil des Platzes beanspruchen, der sonst für Prüf-Zonen innerhalb des Substrats selbst vorgesehen werden müßte. Dies gilt in gleicher Weise für Prüfstrukturen wie für regulär benutzte monolithisch integrierte Halbleiterschaltungen.

Der in F i g. 4 gezeigte Querschnittsausschnitt stellt, wie bereits erwähnt, einen Teil des Fehlerüberwachungsbereichs dar, wie er sich im Querschnittsausschnitt der F i g. 2A findet Wie ebenfalls schon erwähnt, enthält dieser Teil des Fehlerüberwachungsbereichs eine Besonderheit, nämlich eine nicht-entsprechende Basiszone 3ß, die von der Standardbasiszone 2ß durch einen dielektrischen Isolationsbereich 32 getrennt ist Die Halbleiterzonen 2ß und 3ß sind dabei vom gleichen Leitfähigkeitstyp. Außerdem ist noch ein metallischer Leiterzug 14G, oberhalb des Isolationsbereichs 32 verlaufend, auf der Isolierschicht 31 angeordnet Es hat sich gezeigt daß die Fehlerermittlung sowohl in dielektrischen Isolationsbereichen als auch in dielektrischen Isolierschichten oberhalb von Übergangsisolationszonen in wirksamer Weise nur indirekt über Kurzschluß zwischen benachbarten Leitungszügen oder benachbarten Diffusionszonen effektiv durchgeführt werden kann. Unter diesen Voraussetzungen stellen die zusätzliche Diffusionszone 3ß und der Leiter 14G -Mittel zur Erfassung von Durchbrüchen (Nadelstichlöcher) und Ableitungen bzw. Kurzschlüssen im dielektrischen Isolationsbereich 32 dar.

Untenstehende Tabelle I zeigt die erforderlichen Spannungswerte zur Messung derartiger Durchbrüche und Ableitungen im dielektrischen Isolationsbereich 32. Zur Erfassung eines Nadelstichlochs im dielektrischen Isolationsbereich 32 wird die Basiszone 2ß an Masse gelegt wobei die Halbleiterzone 3ß mit einem Strom von etwa 500 μΑ beaufschlagt wird und der als Gateelektrode dienende Leiter 14G ohne feste Vorspannung bleibt.

Messungen werden über Halbleiterzonen 2ß und 3ß vorgenommen. 1st die Spannung geringer als 100 mV, dann ist der dielektrische Isolationsbereich 32 schadhaft. Ist jedoch die Spannung größer, dann liegt kein Fehler vor.

Um einen Leckstrom unter dem dielektrischen Isolationsbereich 32 zu erfassen, wird eine Vorspannung von 5 V an den Leiter 14G angelegt die Halbleiterzone 2ß wird wiederum an Masse und die Halbleiterzone 3ß an eine Vorspannung von —2 V gelegt Die am als Gateelektrode dienenden Leiter 14G anliegende Vorspannung strebt dann danach, die N-Zone 21 im Bereich der unteren Oberfläche des dielektrischen Isolationsbereichs 32 zu invertieren, soweit hier Ladungen verfügbar sind. Dann kann ein Leckstrom über den dielektrischen Isolationsbereich 32 abfließen und direkt gemessen werden.

Tabelle I Zu iTicSScndcr Fehler Eickif. Bedingungen an meßbar

Prüf-Zonen und -Bereichen

Durchbrüche im dielektr. Isolationsbereich 32 2ß: Masse Direkter Kurzschluß Leckstrom über Isolationsbereich 32 3ß: V_E a / (500 μΑ) < 100 mV Leckstrom Gate 14G: gleitend

Gate 14G :5 V

2ß: Masse 3ß:-2V

Es versteht sich natürlich, daß die angegebenen Werte für die elektrischen Potentiale und Ströme eine nur beispielsweise Gültigkeit haben.

F i g. 5 zeigt nun einen anderen Ausschnitt aus F i g. 2A.

Dieser Teil des Fehlerüberwachungsbereichs dient unter anderem dazu. Fehler im Zusammenhang mit Übergangsisolationszonen, wie z. B. Zone 28, aufzudecken. Hinzu kommt, daß außerdem hiermit jegliche Fehlausrichtung zwischen Zonen und Bereichen in unteischiedlichen Substratebenen ebenfalls zu erfassen sind.

In dieser Prüf-Zoncnstruklur ist in der Epitaxieschicht 21 ein Paar von P-Ieitenden Zonen (Basis) 7ßund 8ß

vorgesehen. Eine Subkollektorzone IOC liegt unterhalb der Basiszone 7ß; jedoch ist derartiges nicht unterhalb der Basiszone 8ß vorgesehen. Diese Halbleiterzone gestattet die Messung von Fehlausrichtungen zwischen Subkollektor und dielektrischem Isolntionsbercich, wenn geringe Durchbruchsspannung auftritt. Diese Zonen sind ebenfalls als nicht-entsprechende Zonen klassifiziert.

Bei Ermittlung von Fehlausrichtung des Subkollektor IOC bezüglich der Isolationszone 28 wird ein Strom von etwa 1 μΑ durch den Subkollektor lOCzum Substrat 20 geleitet. Hierbei ist kein Anschluß an die Isolationszone 28 erforderlich. Eine Durchbruchsspannung über die Zonen IOC und 20 von weniger als 4 V zeigt an, daß die Zonen lOCund 28 zu eng zueinander liegen.

Der Abstand zwischen den Zonen läßt sich außerdem durch Messungen des Einschnür-Widerstandes ermitteln. So läßt sich z. B. der Abstand zwischen den Zonen 8ß und 28 durch Messen des Einschnür-Widerstandes der Zone 9C erfassen. So wird beispielsweise mit einem zwischen den Zonen 8ß und 28 in Rückwärtsrichtung angelegten Strom von 1 μΑ (zugeführt über Substrat 20) die Einschnürspannung Vp_n zwischen den Zonen 8ß und 28 als Maß für den Abstand über der N-Zone 9Czwischen Zonen 8ß und 28 hergenommen. Eine Meßserie läßt sich bei Änderungen der angelegten Vorspannung an die Zone 9Cdurchführen.

Die verschiedensten Messungen lassen sich in diesem Gebiet des Fehlerüberwachungsbereichs durchführen. Die bedeutsamsten hiervon sind in Tabelle Il aufgeführt.

Tabelle Il

Zu messender Fehler

Elektrische Bedingungen an
Prüf-Zonen und -Bereichen

meßbar

Subkollektor-Isolationszonen-Fehlausrichtung

Isolationszonen —

dielektrische Isolationsbereiche —

Fehlausrichtung

Mikro Leckstrom aufgrund von Bor in 28, ausdiffundierend nach 38

Abschnürwiderstand 9C

Abschnürwiderstand IOC

Strom zwischen lOCund 20:
+ 1 μΑ

Strom zwischen 85 und 20:
-1 μΑ;9^ Masse

Gate 17G: 5 V; Vorspannung
zwischen lOCund 9C: 2 V

Strom über 8ß und 20: -1 μΑ;
9C: Variable Vorspannung

Strom über TB und 20: - 1 μΑ;
IOC: Variable Vorspannung

Durchbruchsspannung
zwischen lOCund 20

Spannung zwischen 8ß
und 20, V_pl

Leckstrom

Spannung zwischen SB
und20_r Vp₀

Spannung zwischen TB
und 20. Vp₀

In der Ausschnittsdarstellung nach F i g. 6 befinden sich die Widerstandszonen 11B und XlB in der N-Epitaxie 21, worin sie beispielsweise durch Diffusion eingebracht sind.

Bei Halbleiterschaltungselementen vom Bipolartyp, wo Halbleiterwiderstände in Begleitung von Transistoren und Dioden auftreten, üegt eine erste Metallisierungsebene, wie hier durch den als Gateelektrode dienenden Leiter 16G nachgebildet, oftmals oberhalb dieser Halbleiterwiderstände. Im vorliegenden Falle jedoch, läßt sich Feldeffekttransistorwirk'ing auslösen, so daß Stromfluß zwischen Widerstandszonen zustande kommen kann. Der Leiter 16G verläuft oberhalb sowohl des länglich ausgebildeten dielektrischen Isolationsbereichs 37 als auch der geschichteten Isolierschicht 31 und überdeckt hierbei die sich ergebende Kanal-Zone zwischen den Zonen llß und 12ß. Tatsächlich wird hierdurch ein gestreckter MNOS-Feldeffekttransistor nachgebildet, der die Messung parasitärer Leckströme zwischen den Widerstandszonen llß und 12ß bei gleitender Spannung am Gate, dargestellt durch Leiter 16G, sowie der parasitären Schwellenwertspannung V_T bei fester Vorspannung am als Gateelektrode wirksamen Leiter 16G gestattet Die Widerstandszonen llß und 12ß sind im vorliegenden Falle nur in einem einzigen Fehlerüberwachungsbereich vorgesehen, nämlich Nr. 4.

Der in F i g. 7 gezeigte Teilausschnitt entspricht in gewisser Weise der Darstellung nach F i g. 3, jedoch sind zusätzlich eine erste Quarzisolationsebene 44 und eine zweite als Gateelektrode wirksame Metallisierungsebene 18G vorgesehen. Die Gate-Metallisierung 18G liegt oberhalb der Emitterzone IE, so daß die Erfassung fehlerhafter Quarzisolationsabdeckung oberhalb nicht benutzter Emitterzonen, & h. solcher Emitter, die nicht durch Metallisierung kontaktiert sind, möglich ist Tritt ein Fehler dieser Art auf, dann liegt ein Kurzschluß zwischen Gate-Metallisierung 18Gund Emitterzone XEüber der ersten Quarzisolationsebene 44 vor.

Die Zone 5C stellt zusätzlich einen N-Widerstand dar, unter dem sich keine Subkollektorzone befindet Die Zone 5Cist unmittelbar dem dielektrischen Isolationsbereich 34 benachbart, allerdings auf der entgegengesetzten Seite zur Zone 4C, die eine Anschlußzone 4Ceines regulär benutzten Transistors (Fig. 1) nachbildet Die länglich ausgebildeten N-Zonen 4C und 5C sind als solche den länglich ausgebildeten P-Zonen 7ß und 8ß in F i g. 5 ähnlich. Im vorliegenden Falle lassen sich gleiche Messungen sowohl hinsichtlich FehJausrichtung der verschiedenen Schichtebenen als auch der Mikrostromableitung gemäß Tabelle II durchführen. So läßt sich z. B. die Mikrostromableitung über den dielektrischen Isolationsbereich 34, verursacht durch die P+-Zone 25, zwischen den Zonen 4Cund 5Cerfassen.

Fig.8 zeigt in schematischer Form die Gesamt-Prüfstruktur desjenigen Teils des Halbleiterchips, der die erfmdungsgemäßen Fehlerüberwachungsbereiche aufweist Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind vier einzelne Fehlerüberwachungsbereiche Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3, Nr. 4 voreesehen. Die Fehleriiherwarhumrs-

bereiche liegen nebeneinander, wobei jeder Fehlerüberwachungsbereich eine Anzahl von mäanderförmig verlaufenden Prüf-Zonen und Isolationsbereichen im Halbleitersubstrat enthält Die Kontaktanschlußstellen 148 liegen an der Peripherie der Fehlerüberwachungsbereiche, die dann über die einzelnen, jeweils zugeordneten Prüf-Zonen mit den Lineren Anschlüssen 149 elektrisch verbunden sind. Bei Prüfung steht ein Satz von Prüf-Zo-

.nen der Fehlerüberwachungsbereiche mit den KontaktanschluBstellen in Verbindung. An die Prüf-Zonen sind an sich bekannte, ausgeklügelte Testsysteme angeschlossen, die gemäß einem mehr oder weniger komplizierten Programm Spannungen und Ströme an die KontaktanschluBstellen führen, so daß die auftretenden Spannungsabfälle, Leckströme und Widerstände entsprechend zu erfassen sind. Bei modernen Halbleiterherstellungssystemen werden derartige Prüfungen und Tests automatisch mit Hilfe von Computern durchgeführt

ΐϋ Jeder Fehlerüberwachungsbereich beansprucht den gleichen Flächenanteil, der eine Länge von etwa 2 mm und eine Breite von etwa 0,9 mm aufweist Selbstverständlich könnten auch die Fehlerüberwachungsbereiche, falls erforderlich, jeweils unterschiedliche Flächenanteile beanspruchen, jedoch vom Standpunkt der mathematischen Analyse, der Auslegung und der rechnergesteuerten Leiterbahnverlegung ist es sehr viel vorteilhafter, die Fehlerüberwachungsbereiche möglichst ähnlich untereinander zu gestalten.

Die Unterschiede zwischen den einzelnen Fehlerüberwachungsbereichen liegen in Breite und Abstand der Prüf-Zonen und der dielektrischen Isolationsbereiche. Die Tabelle IH zeigt die Unterschiede in Breite, Länge und Abstand innerhalb eines Fehlerüberwachungsbereichs, und zwar sowohl der Prüf-Zonen als auch der dielektrischen Isolationsbereiche.

Tabelle III

Prüf-Zone Fehlerüberwachungsbereich

Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4

Breite 3,8 μιη 6,35 μηι 8,9 μΐη 11,4μπι

Abstand 11,4 μπι 8,9 μιη 6,35 μιη 3,8 μπι

Länge 11,4 μιη 10,4 μπι 10,4 μπι 11,4 μιη

Die Kontaktstationsgebiete 150,150' und 150" liegen zwischen den einzelnen Fehlerüberwachungsbereichen. Derartige Teststationen lassen sich in der jeweiligen Darstellung nach F i g. 2 und F i g. 3 deutlich erkennen, sie dienen sowohl zur Zwischenverbindung zwischen den einzelnen Prüf-Zonen 149 als auch zur Verbindung der KontaktanschluBstellen 148 mit den Prüf-Zonen über das Prüf-Leiterbild 152.

Die in F i g. 8 gezeigte Prüfstruktur ist sehr kompakt. Hierbei fällt sofort auf, daß die KontaktanschluBstellen einen wesentlichen Raum beanspruchen.

Anstatt die KontaktanschluBstellen zum Erstellen von Zwischenverbindungen zwischen den verschiedenen Prüf-Zonen der einzelnen Fehlerüberwachungsbereiche zu verwenden, können alle Arten von Zwischenverbindungen mittels der zentral gelegenen Kontaktstationsgebiete 150,150', 150" hergestellt werden. Der für diese Kontaktstationsgebiete 150,150', 150" beanspruchte Platz ist relativ klein, da diese lediglich aus einer Gruppe von Kontaktverbindungen zwischen dem als Metallisierungsebene dienenden Prüf-Leiterbild und den Prüf-Zonen innerhalb des Halbleitersubstrats bestehen, die zwischen benachbarten Fehlerüberwachungsbereichen zu verbinden sind. Geometrische Auslegung ebenso wie Leiterbahnverlegungsregeln, die für die Zwischenverbindungen der Prüf-Zonen angewendet werden, führen zum kompakten Layout. Regeln dieser Art werden im Zusammenhang mit F i g. 9 diskutiert.

Die in F i g. 9 gewählte Darstellung entspricht nicht dem tatsächlichen physikalischen Layout der Prüfstruktur. Sie stellt vielmehr ein modifiziertes Schema dar, um die erwähnten Zwischenverbindungen zu verdeutlichen. Die Prüf-Zonen IE, 2ß, ...,SB sind hierbei in gleicher Reihenfolge dargestellt, wie sie tatsächlich auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sein können. Insoweit entspricht die Darstellung nach Fig.9 der der Fig.2A. Die Kontaktanschlußstellen 148 andererseits sind in umgeordneter Reihenfolge dargestellt, um besser aufzuzeigen, in welcher Art sie zu Zwischenverbindungen zwischen den einzelnen Prüf-Zonen benachbarter Fehlerüberwachungsbereiche herangezogen werden können.

Demgegenüber sind im vorliegenden Fall jedoch Maßnahmen getroffen, um die an sich benötigte Anzahl von Kontaktanschlußstellen wesentlich zu reduzieren.

Da die länglich ausgebildeten Emitterzonen 1E vollständig mit dem Prüf-Leiterbild kontaktiert sind, wird

lediglich nur eine Kontaktanschlußstelle, anstatt zwei, für jede Prüf-Zone dieser Art benötigt. Die Kontaktanschlußstellen sind dabei mit beiden Enden der Prüf-Zonen IE in den Fehlerüberwachungsbereichen Nr. 1,2.3 verbunden, um die Erfassung von Kurzschlüssen längs ihrer gesamten Länge zwischen ihr und einer anderen Prüf-Zone erfassen zur können, wobei als andere Prüf-Zone, z. B. die Zone 4C, angesehen werden kann. So kontaktiert die Kontaktanschlußstelle 51 beide Enden der Prüf· Zone IE im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 1.

Die Prüf-Zone IE im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 4 andererseits ist so breit, daß über ihre Länge keine

bo Unterbrechungen zu erwarten sind. Die Kontaktanschlußstelle Λ2 braucht sie deshalb nur über einen Anschluß zu kontaktieren.

Länglich ausgebildete P-Widerstandszonen befinden sich nur im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 4. Die Widerstandszonen HS und 125 liegen lediglich an den Kontaktanschlußsiellen 76 bzw. 87. Wie oben im Zusammenhang mit F i g. 6 diskutiert, liegt der als Gateelektrode wirksame Leiter 16G oberhalb der Widerstandszonen h·) llßtind 12ßund gestattet sodas Messen parasitärer Leckströme zwischen den Widerstandszonen. Für diese Art Messungen wird lediglich jeweils ein einziger Kontakt an den Widerslandszonen f 1B und 12ß benötigt. Darüber hinaus teilt die Widerstandszone 11S die Kontaktanschlußstelle 76 mit der Zone 7B, die im übrigen voneinander isoliert angeordnet sind.

Die Zonen IB und 7ß sind isoliert voneinander im Substrat angebracht und lassen sich an den Außenanschlüssen der Fehlerüberwachungsbereiche Nr. 1 und Nr. 2 über Kontaktanschlußstellen 47 bzw. 86 miteinander verbinden. Dies gestattet die Einsparung zweier Kontaktanschlußstellen ohne Einfluß auf die Testdaten.

Durch Anschließen einer Prüf-Zone in einem Fehlerüberwachungsbereich mit einer gleichen Prüf-Zone im benachbarten Fehlerüberwachungsbereich, wie z. B. der Prüf-Zonen AC im Fehlerüberwachungsbercich Nr. 1 s und im Fchlerüberwacl.dngsbcrcich Nr. 2, wird nur ein cin/.igcr Koniukuinschluß benötigt, anstatt sonst zwei. Die Prüf-Zonen zu beiden Seiten so miteinander verbundener Prüf-Zonen bleiben frei mit einer für jeden Anschluß vorgesehenen Kontaklanschlußstcllc. Offensichtlich lassen sich Unterbrechungen in angeschlossenen Prüf-Zonen eindeutig erfassen; dies gilt ebensogut auch für Kurzanschlüsse zwischen benachbarten Prüf-Zonen.

Um z. B. einem Kurzschluß zwischen benachbarten Prüf-Zonen SCund 4Cüber einen dielektrischen lsolationsbereich 34 im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 1 nachzuspüren, müßte ein Strom über Kontaktanschlußstelle 45 zugeführt werden. Ein entsprechendes Meßgerät an der Kontaktanschlußstelle 44 würde einen in die Prüf-Zone 4Cdes Fehlerüberwachungsbereichs Nr. 1 übertragenen Strom erfassen. Ein Kurzschluß zwischen Prüf-Zonen 4Cund 5Cim Fehlerüberwachungsbereich Nr. 2 würde kein Meßwerterfassungsproblem darstellen, da die Kontaktanschlußstellen 54 und 59 frei bleiben. Ein gleiches Layout läßt sich für die Prüf-Zonen 2ß und 3ß zwischen den Fehlerüberwachungsbereichen 2 und 3 erkennen.

Schließlich sind ungleiche Prüf-Zonen über Kontaktanschlußstellen miteinander zwischenverbunden, um die erforderliche Gesamtanzahl beizubehalten. So verbindet z. B. Kontaktanschlußstelle 60 die Prüf-Zone 3ß im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 1 mit der Prüf-Zone 2ß im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 2. Dies gestattet das Nachspüren von Fehlern in der Prüf-Zone 3ß von Ende zu Ende im jeweils betreffenden Fehlerüberwachungsbereich ohne die Notwendigkeit einer vollständigen Ergänzung auf acht Kontaktanschlußstellen.

Zum Beispiel können Messungen von Durchbruchspannungen über einzelne Prüf-Zonen Information über Aluminiumspitzen und -lunkern zwischen derartigen bzw. in derartigen Prüf-Zonen liefern. So stellt z. B. ein Kurzschluß unter Rückwärtsvorspannungsbedingung zwischen den Prüf-Zonen 1 £ und 2ß eine Anzeige für das Vorhandensein derartiger Aluminiumspitzen dar. Die Messung einer relativ niedrigen Spannung zwischen den 2s Zonen IE und 4C zeigt das Auftreten von Aluminiumlunkern zwischen der Zone IE und der Zone AC über Basiszone ZB in F i g. 4 an.

Als anderes Beispiel zeigt die Messung eines ungewöhnlich hohen Widerstandes innerhalb einer ausgewählten Prüf-Zone das Auftreten von Unterbrechungen bzw. Durchbrüchen innerhalb dieser Prüf-Zone an. So läßt die Messung des Widerstandes zwischen Kontaktanschlußstellen 71 und 74 z. B. die Erfassung von Durchbrüchen bzw. Unterbrechungen in der Basiszone durch Erfassen der Prüf-Zone 3ß im Fehlerüberwachungsbereich Nr. 3 zu. Ähnliche Messungen lassen sich an den Prüf-Zonen 6,7Bund 85durchführen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 1. Prüfstruktur für monolithisch integrierte Halbleiterschaltungen,

— die zusammen mit einer Produktstruktur in einer Halbleiterscheibe (20) hergestellt ist und

— die aus einer Prüf-Zonenstruktur mit hierüber unter Zwischenlage einer Isolierschicht (31) isoliert angebrachtem Prüf-Leiterbild (14O, 15G, 16G, 17G, 152) besteht, wobei

— die Prüf-Zonenstruktur sich länglich erstreckende, parallel zueinander sowie zur Halbleiteroberfläche verlaufende, Prüf-Schaltungselemente bildende Halbleiterzonen als Prüf-Zonen mit jeweils in etwa

ίο gleicher Zonentiefe und -breite wie bei Produkt-Zonen enthält und

— das Prüf-Leiterbild (14G, 15G, 16G, 17G, 152) einerseits mit am Rande der Halbleiterscheibe (20) angebrachten Kontaktanschlußsteilen (71 bis 91) und andererseits mit den Prüf-Zonen in elektrisch leitender Verbindung steht,