JP2003068812A

JP2003068812A - 試験用コンタクトチェーンおよびそれに関連するデバッグ方法

Info

Publication number: JP2003068812A
Application number: JP2001248319A
Authority: JP
Inventors: Soryo Sai; 宗良蔡
Original assignee: Promos Technologies Inc
Current assignee: Promos Technologies Inc
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-03-07
Anticipated expiration: 2021-08-17
Also published as: JP3654434B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＦＩＢ不良解析時に、ＣＳ−Ｎのコンタクト
の正常と異常を認識することのできるコンタクトチェー
ンの新しい構造を提供する。【構成】コンタクト手段は直列に接続されて２個の端
部を有する。各コンタクト手段が誘電層中のコンタクト
ホールとコンタクトホール中の導電材を含み、第２導電
タイプの第１ドープ層と電気的に接続する。第１ドープ
領域が基板上に形成されて、２個の探針パッドを２個の
端部にそれぞれ接続する。コンタクトチェーンはさらに
選択的に第１ドープ層を基板に連接する方法を含む。基
板が第１ドープ層に連接されていない時、探針パッドの
測定により合計コンタクト抵抗を測定することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製品試験のため
のコンタクトチェーンの構造に関し、特に試験および不
良解析ができるコンタクトチェーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの品質をモニターするため
に、幾つかの試験装置が各半導体チップの間のスクライ
ブライン上に設けれらる。例えば、スクライブライン上
のＰＭＯＳあるいはＮＭＯＳは、隣接する半導体チップ
におけるＰＭＯＳあるいはＮＭＯＳと近似した電気特性
を有している。そして試験装置の電気特性を試験あるい
は測定することによって、半導体チップの装置特性を得
ることができる。これらの試験装置の一つとして、コン
タクトチェーンとよばれる半導体チップ中のコンタクト
の平均抵抗を得るために用いられる特殊な試験装置が知
られている。

【０００３】コンタクトは少なくともＣＧ、ＣＳ−Ｐ、
ＣＳ−Ｎの３種類に分類することができる。ＣＧは第１
金属層からゲート層あるいは電極までのコンタクトであ
り、ＣＳ−Ｐは第１金属層からＰ型基板までのコンタク
トであり、ＣＳ−Ｎは第１金属層からＮ型基板までのコ
ンタクトである。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を参照され
たい。図１（Ａ）は従来のコンタクトチェーンのレイア
ウトを示し、図１（Ｂ）はＣＳ−Ｐのコンタクトを実施
した場合における図１（Ａ）のコンタクトチェーンの断
面を示している。Ｐ+ドープ層１２、コンタクトホール
１４、および第１金属ストリップ１６からなるパターン
を参照すると、複数のコンタクトが直列に接続されてい
ることが容易に理解される。ＣＳ−Ｐのコンタクト１個
の平均コンタクト抵抗は、パッド１とパッド２の間で計
測された全体の抵抗を、直列に接続されたコンタクトの
総数で割ることにより得ることができる。つまりＣＳ−
Ｐ、ＣＳ−Ｎ、あるいはＣＧのコンタクト１個の平均コ
ンタクト抵抗は、数種類のコンタクトのコンタクトチェ
ーンから得ることができる。

【０００４】検出および測定により得られた平均コンタ
クト抵抗が許容範囲内でない場合には、コンタクトチェ
ーンの１個あるいはそれ以上のコンタクトに問題がある
ことになる。この場合には、根本原因を検出するための
不良解析とよばれる処理を実施して、製造工程における
問題が検出され、修正される。

【０００５】従来の不良解析のツールとしては、よく知
られた走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）に似た機能を果たす集
束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いるものがある。正に荷
電されたイオンビームで物体を走査することによって、
物体の顕微的な構造を観察することができる。ＦＩＢ
は、さらに２つの機能がよく知られている。それはイオ
ン衝撃により観察する物体を切って断面を得ることと、
回路修復のために金属イオンをその表面に堆積させるこ
とによって接続経路を形成することである。

【０００６】ＦＩＢによって不良コンタクトチェーンの
根本原因を分析する前に、研磨により金属ストリップを
取り除き、その下層の誘電層を露出させる必要がある。

【０００７】図２（Ａ）および図２（Ｂ）に、どのよう
にイオンビームが、正常でよく形成されたＣＳ−Ｐのコ
ンタクトと異常で未充填のＣＳ−Ｐのコンタクトに影響
するかをそれぞれ示す。コンタクトチェーンは常に数多
くのコンタクトにより構成されているため、異常コンタ
クトの正確な位置が分からなければ、不良解析を行うこ
とはほとんど不可能である。図２（Ａ）において、イオ
ンビームが正常なＣＳ−Ｐのコンタクトを走査する時、
陽電荷が流れて、コンタクトホール１４中の導電材と、
Ｐ+ドープ層とＮ型ウェル１０の間の順方向バイアスＰ
Ｎ接合を通り、接地されたＮ型ウェル１０に至る。つま
り、正常なＣＳ−Ｐのコンタクトは当てられたイオンに
より運ばれる電荷を放電することができる。イオンビー
ムが異常で未充填のＣＳ−Ｐコンタクトを走査する時、
図２（Ｂ）に示すように、陽電荷が蓄えられる。なぜな
ら、導電経路の提供ができるほど十分に導電材がコンタ
クトホール１４に充填されていないため、先に到達した
陽電荷が後に到達した陽電荷を排斥するからである。集
束イオンビームのイメージ形成の理論は、物体の観察点
上の陽極イオン衝撃により発生した二次電子の量を利用
するものである。つまり、反応によりモニター上に異な
るグレーレベルを発生させるということである。もし陽
電荷が蓄えられる場合、図２（Ｂ）に示すように、後に
到達した陽電荷が先に到達した陽電荷により排斥され
て、二次電子がさらに発生されることがない。図２
（Ｂ）に示される異常コンタクトは、図２（Ａ）に示さ
れる正常コンタクトよりグレーレベルが暗い。そのた
め、ＣＳ−ＰのコンタクトはＦＩＢツールのモニターに
示されたグレーレベルを調べるだけで簡単に正常と異常
とを識別することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

【０００９】しかしながら、ＦＩＢの方法ではＣＳ−Ｎ
の正常なコンタクトとＣＳ−Ｎの異常なコンタクトを識
別することはできなかった。図２（Ｃ）および図２
（Ｄ）に、どのようにイオンビームが、正常でよく形成
されたＣＳ−Ｎのコンタクトと異常で未充填のＣＳ−Ｎ
のコンタクトに影響するかをそれぞれ示す。図２（Ｃ）
において、Ｎ+ドープ層２０とＰ型ウェル１８の間に形
成されたＰＮ接合は逆方向バイアスであり、陽極イオン
ビームがコンタクトを走査して、Ｐ型ウェル１８が接地
されている時、陽電荷が放電されるのを防ぐ。図２
（Ｄ）に示す陽電荷も放電されないのは、コンタクトホ
ール中の導電材が導電経路を形成するのに十分なほどコ
ンタクトホールを充填していないからである。そのため
ＣＳ−Ｎのコンタクト全ては、正常あるいは異常でもコ
ンタクトホール中に陽電荷を蓄えて、ＦＩＢツールのモ
ニター上に似たようなグレーレベルを表示する。そのた
め、お互いの違いを認識することは難しかった。そこ
で、この発明の目的は、ＦＩＢ不良解析の時に、正常な
ＣＳ−Ｎのコンタクトと異常なＣＳ−Ｎのコンタクトを
認識することができるコンタクトチェーンの新しい構造
を提供することである。

【００１０】この発明の他の目的は、コンタクトチェー
ンの不良原因を探し出す分析方法を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決し、所望
の目的を達成するために、この発明は第１導電タイプの
基板、基板上の誘電層、複数個のコンタクト手段、２個
の探針パッドを含むコンタクトチェーンの構造を提供す
る。コンタクト手段は直列に接続されて２個の端部を有
している。各コンタクト手段は誘電層中のコンタクトホ
ールとコンタクトホール中の導電材を含み、第２導電タ
イプの第１ドープ層と電気的に接続される。基板上には
第１ドープ領域が形成されており、２個の探針パッドを
２個の端部にそれぞれ接続する。コンタクトチェーンは
さらに選択的に第１ドープ層を基板に接続する手段を含
む。基板が第１ドープ層に接続されていない時、探針パ
ッドの測定により総コンタクト抵抗を測定することがで
きる。

【００１２】この発明はさらにコンタクトチェーンの総
抵抗を測定する方法を提供する。コンタクトチェーン
は、直列に接続された複数のコンタクト手段と、２つの
端部を有している。各コンタクト手段は、誘電層中のコ
ンタクトホールおよびコンタクトホール中の導電材を含
み、第２導電タイプの第１ドープ層と電気的に接続する
ために用いられる。第１ドープ領域は第１導電タイプの
基板上に形成されている。２個の探針パッドは２個の端
部にそれぞれ接続される。第１ドープ層を基板に対して
選択的に接続する手段が設けられており、第１ドープ層
の基板に対する接続は解除される。総抵抗を確認するた
め、２個の探針パッドを介してコンタクトチェーンに電
源を与えて、２個の探針パッド間の電圧値が測定される
とともに、２個の探針パッドのうちの一方を介して電流
値が測定される。

【００１３】この発明はさらに複数のコンタクト手段の
中の不良コンタクト手段を判定するデバッグ方法を提供
する。各コンタクト手段は第１導電タイプの基板上に配
置されており、誘電層は基板上に設けられている。各コ
ンタクト手段は、誘電層中のコンタクトホールおよびコ
ンタクトホール中の導電材を含み、第２導電タイプの第
１ドープ層と電気的に接続するために用いられる。基板
に選択的に接続される第１ドープ層は該基板上に形成さ
れている。このデバッグ方法のステップは次の通りであ
る。まず、基板が接地され、第１ドープ層が選択的に基
板に接続される。電荷キャリアビームによりコンタクト
手段を走査して、コンタクト手段に対応した第１表面反
応を得る。第１反応が所定の要件に適合しない不良コン
タクトとしての第１特定コンタクト手段が検出される。

【００１４】

【作用】選択的に第1ドープ層を基板に接続する手段に
より、コンタクトチェーンのコンタクト手段の中から特
定コンタクト手段を探し出すことが非常に容易となる。
さらに、不良コンタクトチェーンの根本原因をこの発明
のコンタクトチェーンを分析することにより判断するこ
とができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる好適な実
施形態を図面に基づいて説明する。

【００１６】この発明の特徴は、ＦＩＢの不良解析を行
う場合に、制御可能な電気的に接続する手段を採用し
て、選択的にＣＳ−Ｎのコンタクト下のＮ+ドープ層を
その下のＰ型ウェルに接続するため、逆方向バイアスの
ＰＮ接合により発生した問題を解決して、ＣＳ−Ｎのコ
ンタクトの正常と異常とを識別できるようにしたことで
ある。ここで、電流値の測定中、この制御可能な接続手
段は、Ｎ+ドープ層とＰ型基板の間の電気接続を適当に
切断するため、平均コンタクト抵抗の測定に影響を及ぼ
さない。

【００１７】この発明の実施形態では、ＣＳ−Ｎのコン
タクトチェーンを使用する。しかしながら、この発明は
ＣＳ−Ｐのコンタクトチェーンにも適用して同じ効果を
得ることができる。この分野に詳しいものであるならば
デバイスの導電タイプを変えることは特別ではない。そ
のため下の記述を読めばＣＳ−Ｐのコンタクトチェーン
も実施することができる。

【００１８】図３は、この発明にかかるＣＳ−Ｎのコン
タクトチェーンのレイアウトを示している。図４（Ａ）
は、図１（Ｂ）のコンタクトチェーンに似た、図３ｂ−
ｂ’部分のコンタクトチェーンの断面を示している。図
４（Ｂ）は、図３のａ−ａ’部分のコンタクトチェーン
構造の断面を示している。図４（Ａ）に示すように、Ｃ
Ｓ−ＮのコンタクトチェーンはＰ型ウェル３１上に形成
されて、それは直列に配置された２４個のコンタクト
（Ｃ１−Ｃ２４）および６個のコンタクト（Ｃ１−Ｃ
６）を含む。各ＣＳ−Ｎのコンタクトは第１金属ストリ
ップ３０とＮ+ドープ層（３２ａあるいは３２ｂ）の電
気的な接続のための接続構造を表し、それはコンタクト
ホール３４および導電材を含む。２４個のコンタクトは
４列に配列されて、これら２４個のコンタクトは第１金
属ストリップ３０あるいはＮ+ドープ層３２ａを通して
互いに接続されてコンタクトチェーンが形成される。Ｃ
１で示されるＣＳ−Ｎの第１コンタクトは、第１金属ス
トリップ３０を介して第２探針パッド４４に接続され、
同様にＣ２４で示されるＣＳ−Ｎの最後のコンタクトは
第１金属ストリップ３０を介して第１探針パッド４０に
接続されている。

【００１９】ＣＳ−Ｎ各２列の間には２個の制御ゲート
６０がある。全ての制御ゲート６０は互いに接続され
て、ゲートコンタクト３６の接続を介してそれらは第１
金属スリップに接続され、図３に示すように他より大き
くゲートパッド４２を形成する。

【００２０】２個の制御ゲート６０の間にはＮ+ドープ
層３２ｂがある。レイアウトに示すように、Ｎ+ドープ
層３２ｂが延在されてＰ+ドープ層３３、Ｐ型ウェル３
１の電性コンタクト領域に隣接している。Ｎ+ドープ層
３２ｂとＰ+ドープ層３３の境界部分に、導電材が充填
された複数個の基板コンタクトホール３８が存在してい
る。この設計において注意が必要なのは、複数個の基板
コンタクトホール３８の一部が図３および図４に示すよ
うに、Ｎ+ドープ層３２ｂ上とＰ+ドープ層３３上に位置
し、基板コンタクトホール３８の導電材を介して、Ｎ+
ドープ層３２ｂがＰ+ドープ層３３に接続されて、電気
的にＰ型ウェルに接続されたのと同じとなることであ
る。また基板コンタクトホール３８上の第１金属ストリ
ップが大きい領域を有して基板パッド４６となる。

【００２１】図４（Ｂ）に示すように、各ＣＳ−Ｎのコ
ンタクトはＮＭＯＳトランジスタに隣接する。各ＣＳ−
Ｎのコンタクト下のＮ+ドープ層３２ａをＮＭＯＳトラ
ンジスタのドレイン／ソース電極とし、同様にＮ+ドー
プ層３２ｂも他のＮＭＯＳトランジスタのドレイン／ソ
ース電極とする。ＮＭＯＳトランジスタの制御ゲート６
０は、基板コンタクトホール３８中の導電材を介してＰ
型ウェル３１に接続されたＮ+ドープ層３２ａとＮ+ドー
プ層３２ｂ間の接続を制御することができる。

【００２２】図５において、図３のＣＳ−Ｎコンタクト
の平均コンタクト抵抗を測定する工程の流れ図を示す。
ＣＳ−Ｎのコンタクトの平均コンタクト抵抗を測定する
ために４個のパッドをそれぞれ第１探針パッド４０、第
２探針パッド４４、ゲートパッド４２、基板パッド４６
上で使用する。適当な電圧レベルをゲートパッド４２と
基板パッド４６に供給して、Ｎ+ドープ層３２ａとＰ型
ウェル３１を電気的に分離状態にする（ステップ７
０）。ゲートパッド４２と基板パッド４６は接地され
て、例えばＮＭＯＳトランジスタをオフして所望の分離
を達成することができる。

【００２３】そして、第１探針パッド４０と第２探針パ
ッド４２間に電圧降下Ｖｄｒｏｐを提供して（ステップ
７２）、第１探針パッドあるいは第２探針パッドを通る
発生電流Ｉｆｌｏｗを測定する（ステップ７４）。直列
に接続されたＣＳ−Ｎのコンタクト２４個の合計抵抗Ｒ
ｔｏｔａｌはＶｄｒｏｐ／Ｉｆｌｏｗと等しい。そのた
め、２４個のＣＳ−Ｎコンタクトの１個の平均抵抗は、
Ｒｔｏｔａｌをコンタクトの数である２４で割ったもの
に等しい（ステップ７６）。

【００２４】図６において、図３のコンタクトチェーン
のデバッグステップの流れ図を示す。一旦、得たＲｔｏ
ｔａｌが予定された所定の抵抗範囲を超えると、コンタ
クトチェーンの欠陥の原因を探すためにデバッグが必要
となる。次いで、デバッグのステップおよび不良解析の
ステップを説明する。

【００２５】まず、ＦＩＢ分析のサンプルをつくるため
の事前プロセスが必要となる。これらの事前プロセス
は、コンタクトホール中の導電材を露出させることが目
的で、これはコンタクトチェーンの表面を研磨して誘電
層３５にダメージをあまり与えずに第１金属ストリップ
を完全に取り除くステップを含む（ステップ８０）。

【００２６】次いで、サンプルの研磨されたコンタクト
チェーンは、ＦＩＢツール中に設置されて固定される。
一方、コンタクトチェーンのＰ型ウェル３１はＦＩＧツ
ールのアースに接続される。

【００２７】その後、ＦＩＢツール中の陽極イオンビー
ムでゲートパッド４２を走査して、図７（Ａ）に示すよ
うに制御ゲート６０を陽極電荷で充電して、制御ゲート
６０は正極電圧を得る（ステップ８２）。制御ゲート上
の正極電圧によりＮＭＯＳがオンして、そのドレインと
ソースであるＮ+ドープ層３２ａとＮ+ドープ層３２ｂを
接続する。上で述べたように、Ｎ+ドープ層３２ｂが常
にＰ型ウェル３１に接続されているため、Ｎ+ドープ層
３２ａも接地されたＰ型ウェル３１に接続されることと
なる。

【００２８】全てのＣＳ−Ｎのコンタクトが走査され
て、コンタクトに対応するグレーレベルをＦＩＢツール
のモニターに表示する（ステップ８４）。

【００２９】図７（Ａ）に示すように、ＣＳ−Ｎの正常
で良く形成されたコンタクトの放電経路はＮ+ドープ層
３２ａ、制御ゲート６０下のチャネル、Ｎ+ドープ層３
２ｂ、基板コンタクトホール中の導電材、接地されたＰ
型ウェル３１を含み、受け取った電荷を放電する。その
ため、これは多数の二次電子を発生させて、モニター上
により高い輝度のパターンを形成する。比較的暗いパタ
ーンを有する特定のコンタクト１個がモニター上に提供
された場合（ステップ８６のイエス・ルート）、これは
その特定コンタクトのための放電経路が高インピーダン
スを有することか、あるいは断線が発生したことを示す
（ステップ８８）。比較的暗いパターンを発生させる理
由の一つとしてコンタクトの未充填があり、それはＦＩ
Ｂツールによりカットされたその特定のコンタクトの断
面で確かめることができる。

【００３０】もし全ての走査したＣＳ−Ｎのコンタクト
が似たようなグレーレベルを有する場合（ステップ８６
のノー・ルート）、制御ゲートとＰ型ウェル３１を短絡
させるために陽極イオンビームでゲートパッド４２の一
部分とその下を削る（ステップ９０）。そのため、接地
された制御ゲートによりＮＭＯＳトランジスタがオフし
て、Ｎ+ドープ層３２ｂとＮ+ドープ層３２ａが切断され
る。

【００３１】再び、全てのＣＳ−Ｎのコンタクトを走査
して、コンタクトに対応するグレーレベルをＦＩＢツー
ルのモニター上に表示する（ステップ９２）。

【００３２】理論上、上で述べたように、良好に形成さ
れた構造のＣＳ−ＮのコンタクトはＦＩＢ走査中に、高
インピーダンスの逆方向バイアスＰＮ接合を有する。そ
のため、コンタクトゲートが接地されている時、高イン
ピーダンスの良好なコンタクトはＦＩＢツールのモニタ
ー上に暗いパターンを表示する。

【００３３】もしモニター上に表示された対応するパタ
ーンに、他よりも明るい特定のコンタクトがある場合
（ステップ９４のイエス・ルート）、これはその特定の
コンタクトが低インピーダンスの電流リーク経路を有す
ることを表し、これは異常なコンタクトである。

【００３４】図７（Ｂ）に、低インピーダンスであるＣ
Ｓ−Ｎの異常なコンタクトの可能な２種類の電流リーク
経路を示す。二つの理由によりＣＳ−Ｎの特定のコンタ
クトに低インピーダンスを発生させる可能性がある。一
つは制御ゲート６０が特定のコンタクト中の導電材と短
絡するため、図７（Ｂ）の電流ＩＬＧに示すように、コ
ンタクト中の電荷が制御ゲート６０およびＰ型ウェル３
１を通り地面にリークするからである。もう一つはＰＮ
接合が欠陥を有して、図７（Ｂ）のＩＬＪに示すよう
に、コンタクトとＰ型ウェル３１の間が接続されるから
である。

【００３５】特定のコンタクト中の導電材と制御ゲート
６０の間の短絡では、通常特異な外観が観察される。こ
れはその特定のコンタクトを制御ゲート６０の表面まで
研磨して（ステップ９８）、その上に異常な外観がない
かどうかをＦＩＢのＳＥＭにより検査して確かめること
ができる。異常な外観はコンタクトと制御ゲート６０の
短絡を表す一方で（ステップ１００のノー・ルート）、
正常な外観（ステップ１００のイエス・ルート）はＰＮ
接合の不良による電流リーク経路の存在を表す。

【００３６】もし第２ＦＩＢ走査時に、グレーレベルに
よりコンタクトを発見できない場合（ステップ９４のノ
ー・ルート）、不良コンタクトチェーンの原因は不明で
ある（ステップ９０）。一つの可能性として第１金属ス
トリップ３０による短絡があり、それはサンプルが準備
される前に目視により検査しなければならない。しかし
第１金属ストリップ３０はサンプルが準備される間に研
磨されるため、結果として検査することができない。

【００３７】以上のごとく、この発明を好適な実施形態
により開示したが、もとより、この発明を限定するため
のものではなく、同業者であれば容易に理解できるよう
に、この発明の技術思想の範囲において、適当な変更な
らびに修正が当然なされうるものであるから、特許権保
護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域
を基準として定めなければならない。

【００３８】

【発明の効果】上記構成により、この発明は、下記のよ
うな長所を有する。ＣＳ−Ｎのコンタクトチェーンの不
良解析が難しかった従来のコンタクトチェーンの構造と
較べて、この発明のコンタクトチェーンの構造はコンタ
クト下のＮ+ドープ層に隣接するＮＭＯＳトランジスタ
を採用して、Ｎ+ドープ層とＰウェルを連接したり切断
したりする。そのため従来の技術で発生していた問題を
解決することができる。そして、この発明のコンタクト
チェーンの構造はＣＳ−Ｎの未充填コンタクトを見つけ
る困難度を低下させるだけでなく、その不良がＰＮ接合
リークの制御ゲートの短絡によるものかどうかを調べる
方法を提供する。これらの特徴は全て従来の技術では達
成できなかった。そのため産業上の利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術を説明するための図であり、
（Ａ）はコンタクトチェーンの平面図、（Ｂ）はＣＳ−
Ｐのコンタクトを実施した時のコンタクトチェーンの断
面図である。

【図２】従来の技術を説明するための図であり、
（Ａ）は正常で良く形成されたＣＳ−Ｐのコンタクトに
反応するイオンビームを示す断面図、（Ｂ）は異常で未
充填のＣＳ−Ｐのコンタクトに反応するイオンビームを
示す断面図、（Ｃ）は正常で良く形成されたＣＳ−Ｎの
コンタクトに反応するイオンビームを示す断面図、
（Ｄ）は異常で未充填のＣＳ−Ｎのコンタクトに反応す
るイオンビームを示す断面図である。

【図３】本発明の実施形態に係るＣＳ−Ｎのコンタク
トチェーンの平面図である。

【図４】本発明の実施形態に係るコンタクトチェーン
の構造を示す断面図であり、（Ａ）は図３のｂ−ｂ’線
に沿う断面を、（Ｂ）は図３のａ−ａ’線に沿う断面を
示している。

【図５】本発明の実施形態に係るＣＳ−Ｎのコンタク
トの平均コンタクト抵抗を測定するステップを示した流
れ図である。

【図６】本発明の実施形態に係るコンタクトチェーン
をデバッグするステップを示す流れ図である。

【図７】本発明の実施形態を説明するための図であ
り、（Ａ）は正常で良く形成されたＣＳ−Ｎコンタクト
の放電経路を示す断面図、（Ｂ）は低インピーダンスで
ある異常なＣＳ−Ｎコンタクトの可能性のある２種類の
電流リーク経路を示す断面図である。

【符号の説明】

３０第１金属ストリップ３１Ｐ型ウェル３２ａＮ+ドープ層３２ｂＮ+ドープ層３３Ｐ+ドープ層３４コンタクトホール３５誘電層３６ゲートコンタクト３８基板コンタクトホール４０第１探針パッド４２ゲートパッド４４第２探針パッド４６基板パッド６０制御ゲート

フロントページの続きＦターム(参考） 2G132 AA00 AD00 AF02 AF12 AG00 AL11 AL12 4M106 AA01 AA07 AB20 BA20 CA10 DH07 5F033 HH00 JJ00 KK01 UU04 VV12 XX37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１導電タイプの基板と、前記基板上の誘電層と、前記誘電層中のコンタクトホールおよび前記コンタクト
ホール中の導電材を備えて構成され、前記基板に形成さ
れた第２導電タイプの第１ドープ層との電気的接続に用
いられる、２個の端部を有し、直列に接続された複数の
コンタクト手段と、前記２個の端部にそれぞれ接続される２個の探針パッド
と、前記第１ドープ層を前記基板に選択的に接続する手段と
を備え、前記第１ドープ層の前記基板に対する接続を解除した状
態で、前記探針パッドをプロービングすることによって
総コンタクト抵抗を測定するようにしたコンタクトチェ
ーン構造。
【請求項２】前記第１ドープ層を前記基板に選択的に
接続する手段は、前記基板に接続され、前記基板上に形成された第２導電
タイプの第２ドープ層と、前記第１ドープ層と前記第２ドープ層との電気的な接続
を制御するため、前記第１ドープ層と前記第２ドープ層
との間の基板表面に形成された制御ゲートとを含む請求
項１記載のコンタクトチェーン構造。
【請求項３】前記第２ドープ層は基板コンタクトホー
ル中の導電材および第１導電タイプの第３ドープ層を介
して前記基板に接続され、前記基板コンタクトホールの
一部は前記第２ドープ層上に位置され、前記基板コンタ
クトホールの一部は前記第３ドープ層上に位置されてい
る請求項２記載のコンタクトチェーン構造。
【請求項４】前記制御ゲートは、外部電圧によって制
御されるゲートパッドに接続されている請求項２記載の
コンタクトチェーン構造。
【請求項５】前記制御ゲートは、少なくとも１個のゲ
ートコンタクトホールを介してゲートパッドに接続され
ている請求項２記載のコンタクトチェーン構造。
【請求項６】前記２個の端部を前記２個の探針パッド
にそれぞれ接続する接続ネットであって、同じ金属層に
より形成された少なくとも２個の金属ストリップを含む
接続ネットをさらに有する請求項１記載のコンタクトチ
ェーン構造。
【請求項７】前記第１導電タイプがＮ型で、前記第２
導電タイプがＰ型である請求項１記載のコンタクトチェ
ーン構造。
【請求項８】前記第１導電タイプがＰ型で、前記第２
導電タイプがＮ型である請求項１記載のコンタクトチェ
ーン構造。
【請求項９】誘電層中のコンタクトホールおよび前記
コンタクトホール中の導電材を備えて構成され、第１導
電タイプの基板に形成された第２導電タイプの第１ドー
プ層との電気的接続に用いられる、２個の端部を有し、
直列に接続された複数のコンタクト手段を設けるステッ
プと、前記２個の端部にそれぞれ接続された２個の探針パッド
を設けるステップと、前記第１ドープ層を前記基板に選択的に接続する手段を
設けるステップと、前記第１ドープ層の前記基板に対する接続を解除するス
テップと、前記２個の探針パッドを介して前記コンタクト手段に給
電するステップと、総抵抗を得るため、前記２個の探針パッド間の電圧値お
よび前記２個の探針パッドの一方を介して電流値を測定
するステップとを備えたコンタクトチェーンの総抵抗測
定方法。
【請求項１０】前記第１ドープ層を前記基板に選択的
に接続する前記手段は、前記基板に接続され、前記基板上に形成された第２導電
タイプの第２ドープ層と、前記第１ドープ層と前記第２ドープ層との電気的な接続
を制御するため、前記第１ドープ層と前記第２ドープ層
との間の基板表面に形成された制御ゲートとを含み、前記第１ドープ層の前記基板に対する接続を解除するス
テップでは、前記制御ゲートに電圧を印加する請求項９
記載のコンタクトチェーンの総抵抗測定方法。
【請求項１１】前記基板に前記第２ドープ層を接続す
るために前記基板に形成された前記第１導電タイプの第
３ドープ層を設け、基板コンタクトホールをその一部が
前記第２ドープ層上に位置するとともに、その一部が前
記第３ドープ層上に位置するように設け、該基板コンタ
クトホール中に前記第１導電タイプの第３ドープ層を設
けるステップをさらに備えた請求項１０記載のコンタク
トチェーンの総抵抗測定方法。
【請求項１２】誘電層を有する第１導電タイプの基板
上に配置され、前記誘電層中のコンタクトホール及び該
コンタクトホール中の導電材を備えて構成され、前記基
板に選択的に接続される該基板に形成された第２導電タ
イプの第１ドープ層との電気的接続に用いられる複数の
コンタクト手段のうちの不良コンタクト手段を判定する
デバック方法であって、前記基板を接地するステップと、前記第１ドープ層の前記基板に対する接続を選択するス
テップと、各コンタクト手段に対応する第１表面反応を得るため、
電荷キャリアビームにより前記コンタクト手段を走査す
るステップと、第１反応が所定の要件に適合しない不良コンタクト手段
としての第１特定コンタクト手段を検出するステップと
を備えたデバッグ方法。
【請求項１３】前記第１ドープ層は、前記基板に接続
された前記第２導電タイプの第２ドープ層に選択的に接
続するための制御ゲートによって制御され、前記第１ド
ープ層の前記基板に対する接続を選択するステップは、
前記第１ドープ層を前記第２ドープ層に接続するための
電荷キャリアビームで前記制御ゲートをチャージするこ
とによって実行される請求項１２に記載のデバッグ方
法。
【請求項１４】導電材が装填された少なくとも１個の
ゲートコンタクトホールを前記制御ゲート上に設け、前記チャージステップは、電荷キャリアビームで前記ゲ
ートコンタクトホールを走査することにより実行される
請求項１３記載のデバッグ方法。
【請求項１５】前記第１特定コンタクト手段が検出さ
れない場合に実行される、前記第１ドープ層を前記基板から電気的に絶縁するステ
ップと、各コンタクト手段に対応する第２表面反応を得るため、
電荷キャリアビームにより前記コンタクト手段を走査す
るステップと、前記コンタクト手段を前記電荷キャリアビームで走査し
て、各コンタクト手段に対応する第２表面反応を得るス
テップと、第２反応が他の所定の要件に適合しない不良コンタクト
手段としての第２特定コンタクト手段を検出するステッ
プとをさらに備えた請求項１２記載のデバッグ方法。
【請求項１６】前記第１ドープ層は、前記基板に接続
された前記第２導電タイプの第２ドープ層に選択的に接
続するための制御ゲートによって制御され、前記電気的
に絶縁するステップは、前記基板から前記第１ドープ層
を絶縁するために、前記基板に前記制御ゲートを接続す
るための電荷キャリアビームを用いて前記制御ゲートを
切断することによって実行される請求項１５に記載のデ
バッグ方法。
【請求項１７】前記第２特定コンタクト手段を前記制
御ゲートまで研磨して、前記第２特定コンタクト手段が
前記制御ゲートと短絡しているかどうかを判断するステ
ップをさらに備えた請求項１６記載のデバッグ方法。
【請求項１８】前記電荷キャリアは正に帯電された請
求項１２記載のデバッグ方法。
【請求項１９】前記第１導電タイプはＮ型であり、前
記第２導電タイプはＰ型である請求項１２記載のデバッ
グ方法。
【請求項２０】前記第１導電タイプはＰ型であり、前
記第２導電タイプはＮ型である請求項１２記載のデバッ
グ方法。