JP2006013225A - 異物検出用teg、異物検出装置及び異物検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 半導体装置が形成されている半導体基板あるいはグレインサイズが大きい金属膜を有する半導体基板においてより確実に異物の検出を行うことができる異物検出用TEG、異物検出装置及び異物検出方法を提供する。
【解決手段】1つの直線状の電気配線4と、その電気配線4の片側に測定電極3を備えた配線ユニット2を備え、その配線ユニット2を測定電極3が互い違いになるように櫛型に配置したTEG1で電気的測定を行う。このTEG1の電気的測定を行うと、導電性の異物が2つ以上の電気配線4と接触している場合には、TEG1の配線ユニット2の間が短絡する。異物が存在しない、あるいは配線ユニット2の間の距離以下の異物しか存在しない場合には、配線ユニット2の間には電気が流れない断線の状態となる。
【選択図】 図1
【解決手段】1つの直線状の電気配線4と、その電気配線4の片側に測定電極3を備えた配線ユニット2を備え、その配線ユニット2を測定電極3が互い違いになるように櫛型に配置したTEG1で電気的測定を行う。このTEG1の電気的測定を行うと、導電性の異物が2つ以上の電気配線4と接触している場合には、TEG1の配線ユニット2の間が短絡する。異物が存在しない、あるいは配線ユニット2の間の距離以下の異物しか存在しない場合には、配線ユニット2の間には電気が流れない断線の状態となる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、半導体基板の検査方法に係り、特に半導体基板に発生する異物を電気的に検出する方法に関する。
半導体基板に形成される半導体装置等の電気的検査において、TEG(Test Element Group)等を用いて行われることが多い。通常のTEGによる半導体装置の電気的検査において、その半導体装置の不良判定を行うことはできるが、その不良がTEGの断線によるものか短絡によるものか区別がつかないことがあった。半導体装置の不良の原因を特定するために、従来は電子線や収束イオンビーム等の荷電粒子線照射法により、TEGの電位コントラストを取得し、欠陥の所在を検出する方法が用いられることがあった。しかし、この方法は、半導体基板内の全てのTEGに対して荷電粒子線を照射するため、検査時間がかなりかかる問題がある。この問題を解決するために、例えば特許文献1においては、TEGの電気的検査を行うことにより、TEGの配線における断線不良及び短絡不良を短時間で検出することができる。
ところで、配線の不良の大きな原因の一つとして、半導体装置の電気配線に導電性の異物が存在することによる短絡不良等が挙げられる。したがって、半導体装置の製造を行う場合、異物の検査を主要工程毎に行っている場合が多い。異物の検査は、半導体基板にレーザを照射しその反射光を検出する方法で行われる。これにより、半導体基板の面内に存在する異物の大きさ、数及び面内分布を検査することができる。
しかし、例えば、半導体装置が形成されている半導体基板あるいはアルミニウムやタングステン等の粒径サイズが大きい金属膜が形成されている半導体基板において、上記のレーザを用いて異物検出することが困難となる。なぜなら、半導体基板に形成されている半導体装置あるいは金属膜の粒子(以下グレインと称す)が、レーザを乱反射させるため、異物による乱反射と区別がつかなくなる可能性が高いからである。したがって、このような半導体基板における異物の検出は、一般的なレーザによる方法ではなく、別な方法を用いる必要がある。
本発明の目的は、半導体装置が形成されている半導体基板あるいはグレインサイズが大きい金属膜を有する半導体基板においてより確実に異物の検出を行うことができる異物検出用TEG、異物検出装置及び異物検出方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、1つの直線状の電気配線と、前記電気配線の先端部の片側に電気測定を行うための測定電極とを有する配線ユニットを備え、複数の前記配線ユニットは、前記電気配線が略平行にかつ前記測定電極が互い違いになるように、櫛型に配置されている異物検出用TEGであることを要旨とする。
この異物検出用TEGによれば、1つの直線状の電気配線と、その電気配線の片側に測定電極を備えた配線ユニットを備え、その配線ユニットを測定電極が互い違いになるように櫛型に配置したTEGで電気的測定を行う。このTEGの電気的測定を行うと、導電性の異物が2つ以上の電気配線と接触している場合には、TEGの配線ユニット間が短絡する。異物が存在しない、あるいは配線ユニット間の配線間の距離以下の異物しか存在しない場合には、配線ユニット間には電気が流れない断線の状態となる。このように、このTEGを電気的に測定し、配線ユニット間を電気測定することにより、異物を検出することができる。また、TEG上の異物が接触している配線ユニットの数によって検出された異物の大きさを推測することができる。
この異物検出用TEGによれば、1つの直線状の電気配線と、その電気配線の片側に測定電極を備えた配線ユニットを備え、その配線ユニットを測定電極が互い違いになるように櫛型に配置したTEGで電気的測定を行う。このTEGの電気的測定を行うと、導電性の異物が2つ以上の電気配線と接触している場合には、TEGの配線ユニット間が短絡する。異物が存在しない、あるいは配線ユニット間の配線間の距離以下の異物しか存在しない場合には、配線ユニット間には電気が流れない断線の状態となる。このように、このTEGを電気的に測定し、配線ユニット間を電気測定することにより、異物を検出することができる。また、TEG上の異物が接触している配線ユニットの数によって検出された異物の大きさを推測することができる。
また、本発明は、上記異物検出用TEGを、異物の検出を行う基板の面内に一様に配置したことを要旨とする。
この異物検出用TEGによれば、このTEGを基板の面内に一様に配置することにより、基板面内の異物の分布を電気的測定により把握することができる。したがって、この構成により、基板における異物の存在の有無、異物の大きさ及び異物の基板面内の分布を把握することができる。
この異物検出用TEGによれば、このTEGを基板の面内に一様に配置することにより、基板面内の異物の分布を電気的測定により把握することができる。したがって、この構成により、基板における異物の存在の有無、異物の大きさ及び異物の基板面内の分布を把握することができる。
また、本発明は、上記記載の異物検出用TEGを用いて基板上に発生する異物を検出する異物検出装置であって、前記測定電極を用いて前記電気配線の抵抗を測定した結果を電気測定データとして取得する電気測定データ取得手段と、前記電気測定データ取得手段の結果を基に前記配線ユニット間が断線しているかあるいは短絡しているかを判定する配線ユニット判定手段と、前記配線ユニット判定手段の結果を基に異物の存在の有無を判定する異物検出手段とを有する異物検出装置であることを要旨とする。
この装置によれば、異物検出用TEGが形成された基板において、そのTEGに対して電気測定を行う。電気測定の結果電気測定データ取得手段により異物検査装置が電気測定データを取得する。その電気測定データを基にして配線ユニット判定手段により、配線ユニット間が断線しているか短絡しているかを判定する。配線ユニット判定手段の結果を基に異物検出手段により異物の存在の有無を判定する。これにより、この異物検出装置を用いることによって、基板に存在する異物を電気的測定によって検出することができる。
この装置によれば、異物検出用TEGが形成された基板において、そのTEGに対して電気測定を行う。電気測定の結果電気測定データ取得手段により異物検査装置が電気測定データを取得する。その電気測定データを基にして配線ユニット判定手段により、配線ユニット間が断線しているか短絡しているかを判定する。配線ユニット判定手段の結果を基に異物検出手段により異物の存在の有無を判定する。これにより、この異物検出装置を用いることによって、基板に存在する異物を電気的測定によって検出することができる。
また、本発明は、上記発明に加え、前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の大きさを検出する異物粒径検出手段とを有する異物検出装置であることを要旨とする。
この装置によれば、異物検出装置にさらに異物粒径検出手段を付加することにより、基板に存在する異物の粒径の大きさを検出することができる。
この装置によれば、異物検出装置にさらに異物粒径検出手段を付加することにより、基板に存在する異物の粒径の大きさを検出することができる。
また、本発明は、上記発明に加え、前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の分布を検出する異物分布検出手段とを有する異物検出装置であることを要旨とする。
この装置によれば、異物検出装置にさらに異物分布検出手段を付加することにより、基板面内に存在する異物の面内分布を検出することができる。
この装置によれば、異物検出装置にさらに異物分布検出手段を付加することにより、基板面内に存在する異物の面内分布を検出することができる。
また、本発明は、上記記載の異物検出用TEGを用いて基板上に発生する異物を検出する異物検出方法であって、前記測定電極を用いて前記電気配線の抵抗を測定した結果を電気測定データ取得手段により電気測定データを取得する手順と、前記電気測定データ取得手段の結果を基に前記配線ユニット間が断線しているかあるいは短絡しているかを配線ユニット判定手段により判定する手順と、前記配線ユニット判定手段の結果を基に異物の存在の有無を異物検出手段により判定する手順とを有する異物検出方法であることを要旨とする。
この方法によれば、異物検出用TEGが形成された基板において、そのTEGに対して電気測定を行う。電気測定の結果電気測定データ取得手段により異物検査装置が電気測定データを取得する。その電気測定データを基にして配線ユニット判定手段により、配線ユニット間が断線しているか短絡しているかを判定する。配線ユニット判定手段の結果を基に異物検出手段により異物の存在の有無を判定する。これにより、この異物検出装置を用いることによって、基板に存在する異物を電気的測定によって検出することができる。
この方法によれば、異物検出用TEGが形成された基板において、そのTEGに対して電気測定を行う。電気測定の結果電気測定データ取得手段により異物検査装置が電気測定データを取得する。その電気測定データを基にして配線ユニット判定手段により、配線ユニット間が断線しているか短絡しているかを判定する。配線ユニット判定手段の結果を基に異物検出手段により異物の存在の有無を判定する。これにより、この異物検出装置を用いることによって、基板に存在する異物を電気的測定によって検出することができる。
また、本発明は、上記発明に加え、前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の大きさを異物粒径検出手段により検出する手順とを有する異物検出方法であることを要旨とする。
この方法によれば、さらに基板に存在する異物の大きさを異物粒径検出手段により検出する手順を有することで、基板に存在する異物の粒径の大きさを検出することができる。
この方法によれば、さらに基板に存在する異物の大きさを異物粒径検出手段により検出する手順を有することで、基板に存在する異物の粒径の大きさを検出することができる。
また、本発明は、上記発明に加え、前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の分布を異物分布検出手段により検出する手順とを有する異物検出方法であることを要旨とする。
この方法によれば、さらに前記基板に存在する異物の分布を異物分布検出手段により検出する手順を有することで、基板面内に存在する異物の面内分布を検出することができる。
この方法によれば、さらに前記基板に存在する異物の分布を異物分布検出手段により検出する手順を有することで、基板面内に存在する異物の面内分布を検出することができる。
本発明の最良の実施形態を図1から図7を用いて説明する。
図1は、本実施形態で使用する異物検出用TEGの平面模式図である。
本実施形態における異物検出用TEG1は、配線ユニット2を複数有している。配線ユニット2は、測定電極3と電気配線4とで構成されており、電気配線4の先端に測定電極3が接続された構造となっている。異物検出用TEG1は、配線ユニット2の電気配線4が平行かつ等間隔に配置されている。また、隣り合う配線ユニット2の測定電極3は、互い違いになるように櫛型に配置されている。すなわち、同図において最上部の配線ユニット2aの測定電極3aは配線ユニット2aの電気配線4aの左先端部に配置され、そのすぐ下に配置されている配線ユニット2bの測定電極3bは配線ユニット2bの電気配線4bの右先端部に配置されている。さらに、配線ユニット2cの測定電極3cは、電気配線4cの左先端部、配線ユニット2dの測定電極3dは、電気配線4dの右先端部に配置されている。このように配線ユニット2は、所望の本数だけ異物検出用TEG1内に配置されている。ここで、本実施形態において、異物検出用TEG1はアルミニウムあるいはアルミニウム系合金で形成されている。なお、異物検出用TEG1は、上記材料だけでなく、タングステンや銅、その他導電性を有する材料で形成されていてもよい。
本実施形態における異物検出用TEG1は、配線ユニット2を複数有している。配線ユニット2は、測定電極3と電気配線4とで構成されており、電気配線4の先端に測定電極3が接続された構造となっている。異物検出用TEG1は、配線ユニット2の電気配線4が平行かつ等間隔に配置されている。また、隣り合う配線ユニット2の測定電極3は、互い違いになるように櫛型に配置されている。すなわち、同図において最上部の配線ユニット2aの測定電極3aは配線ユニット2aの電気配線4aの左先端部に配置され、そのすぐ下に配置されている配線ユニット2bの測定電極3bは配線ユニット2bの電気配線4bの右先端部に配置されている。さらに、配線ユニット2cの測定電極3cは、電気配線4cの左先端部、配線ユニット2dの測定電極3dは、電気配線4dの右先端部に配置されている。このように配線ユニット2は、所望の本数だけ異物検出用TEG1内に配置されている。ここで、本実施形態において、異物検出用TEG1はアルミニウムあるいはアルミニウム系合金で形成されている。なお、異物検出用TEG1は、上記材料だけでなく、タングステンや銅、その他導電性を有する材料で形成されていてもよい。
図2は、半導体装置のデザインルールにおける異物検出用TEGの配線幅Wと配線スペースLの配置ルールの一例を示す表である。図1における配線ユニット2における電気配線4の配線幅をWとし、電気配線4の配線スペース、すなわち、図1では電気配線4aと電気配線4bとの距離、をLとする。同図に示す表の通り、半導体素子等のデザインルールに応じて配線ユニット2の電気配線4の配線幅Wと配線スペースLを規定する。すなわち、デザインルールに対して、許容できる異物の大きさに従って規定される。
図3は、異物検出用TEGの配置の一例を示す平面模式図である。
図3(a)は、半導体基板5の表面全体に図1で示した異物検出用TEG1が複数形成されている。これは、異物検出のための半導体基板5であり、例えば、アルミニウムやタングステン等の粒径サイズが大きい金属膜の形成工程で発生した異物の検出に使用される。すなわち、金属膜工程の異物検査用としての半導体基板5である。
図3は、異物検出用TEGの配置の一例を示す平面模式図である。
図3(a)は、半導体基板5の表面全体に図1で示した異物検出用TEG1が複数形成されている。これは、異物検出のための半導体基板5であり、例えば、アルミニウムやタングステン等の粒径サイズが大きい金属膜の形成工程で発生した異物の検出に使用される。すなわち、金属膜工程の異物検査用としての半導体基板5である。
図3(b)では、半導体基板5に5つの異物検出用TEG1が形成されている。異物検出用TEG1は半導体基板の周辺に等間隔に4つ、中央に1つ形成されている。これは、例えば、半導体素子等が形成されている半導体基板5において用いられる。
図4は、本実施形態における異物検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
異物検出装置101は、コンピュータ102、電気測定装置109及び表示部110を備えている。コンピュータ102には、CPU103、ROM104、RAM105、バス106、入力インタフェイス部107及び出力インタフェイス部108を備えている。入力インタフェイス部107は電気測定装置109と電気的に接続されている。電気測定装置109は、テスタ109a及びプローバ109bを備えている。出力インタフェイス部108は表示部110と電気的に接続されている。表示部110は、例えば、ディスプレイや印刷装置等を用いている。
異物検出装置101は、コンピュータ102、電気測定装置109及び表示部110を備えている。コンピュータ102には、CPU103、ROM104、RAM105、バス106、入力インタフェイス部107及び出力インタフェイス部108を備えている。入力インタフェイス部107は電気測定装置109と電気的に接続されている。電気測定装置109は、テスタ109a及びプローバ109bを備えている。出力インタフェイス部108は表示部110と電気的に接続されている。表示部110は、例えば、ディスプレイや印刷装置等を用いている。
図5は、異物検査装置の機能的構成を示すブロック図である。異物検出装置101の機能は、コンピュータ102が主に有しており、電気測定データ取得手段111、配線ユニット判定手段112、異物検出手段113、異物粒径検出手段114、異物分布検出手段115等の機能で構成されている。
電気測定データ取得手段111では、電気測定装置109からコンピュータ102に送信された電気測定データが、入力インタフェイス部107及びバス106を介して、RAM105に一時的に記憶される。
配線ユニット判定手段112では、ROM104に記憶されている配線ユニット判定プログラムを読み出す。また、電気測定データ取得手段111にてRAM105に記憶されている電気測定データを読み出す。CPU103にて配線ユニット判定プログラムを実行し、電気測定データの演算処理を行うことにより、配線ユニット間が断線しているか短絡しているかの判定を行う。取得された配線ユニット判定データは、RAM105に一時的に記憶される。
異物検出手段113では、配線ユニット判定手段112で取得された配線ユニット判定データをRAM105から読み出し、また、異物の存在の有無を判定する異物検出判定プログラムをROM104から読み出す。また、ROM104あるいはRAM105に記憶されている図2の表に示した、デザインルールに応じた異物検出用TEGの配線ユニット2の電気配線4の配線幅W及び配線スペースLのデータを読み出す。CPU103にて異物検出判定プログラムを実行し、配線ユニット判定データの演算処理を行うことにより、異物検出用TEG1内に異物が存在しているかどうかの判定を行う。取得された異物検出判定データは、RAM105に一時的に記憶される。また、この異物検出判定データは、RAM105、バス106及び出力インタフェイス部を介して表示部110に表示することができる。
異物粒径検出手段114では、異物検出手段113で取得された異物検出判定データにおいて、異物の検出が確認された場合、配線ユニット判定手段112で取得された配線ユニット判定データをRAM105から読み出す。また、異物粒径判定プログラムをROM104から読み出す。CPU103にて異物粒径判定プログラムを実行し、配線ユニット判定データの演算処理を行うことにより、異物検出用TEG1内の異物の大きさを判定する。取得された異物粒径判定データは、RAM105に一時的に記憶される。また、この異物粒径判定データは、異物検出判定データと同様にして表示部110に表示することができる。
異物分布検出手段115では、異物検出手段113で取得された異物検出判定データにおいて、異物の検出が確認された場合、配線ユニット判定手段112で取得された配線ユニット判定データをRAM105から読み出す。また、異物分布判定プログラムをROM104から読み出す。CPU103にて異物分布判定プログラムを実行し、配線ユニット判定データの演算処理を行うことにより、異物検出用TEG1が複数形成されている半導体基板における異物の分布を判定する。取得された異物分布データは、RAM105に一時的に記憶される。また、この異物分布データは、異物検出判定データあるいは異物粒径判定データと同様にして表示部110に表示することができる。
図6は、本実施形態における異物検査方法を示すフローチャートである。
ステップS10では、異物検出用TEG1の電気測定を行う。異物検出用TEG1の測定は、異物検出装置101の電気測定装置109を用いて行われる。まず、異物検出用TEG1が形成されている半導体基板5を電気測定装置109のプローバ109bにセットする。プローバ109bにて、異物検出用TEG1のプローブを行い、プローブの電気信号を電気測定装置109のテスタ109aに送信する。テスタ109aは、プローブの電気信号を解析し、電気測定データに加工する。
ステップS10では、異物検出用TEG1の電気測定を行う。異物検出用TEG1の測定は、異物検出装置101の電気測定装置109を用いて行われる。まず、異物検出用TEG1が形成されている半導体基板5を電気測定装置109のプローバ109bにセットする。プローバ109bにて、異物検出用TEG1のプローブを行い、プローブの電気信号を電気測定装置109のテスタ109aに送信する。テスタ109aは、プローブの電気信号を解析し、電気測定データに加工する。
ステップS20では、配線ユニット判定を行う。テスタ109aで加工された電気測定データは異物検出装置101のコンピュータ102に送信される。すなわち、電気測定データは、コンピュータ102の入力インタフェイス部107及びバス106を介してRAM105に一時的に記憶される。この電気測定データを基にして、配線ユニット2間の断線及び短絡の判定が行われる。
ステップS30では、異物検出判定を行う。異物検出の判定は、異物検出用TEG1の電気測定結果を基にして、配線ユニット2が断線しているかあるいは短絡しているかを判定する。配線ユニット2が断線していると判定すれば、導電性の異物がないことを示していると判断し、次のステップS60に進む。配線ユニット2が短絡していると判定すれば、導電性の異物が存在すると判断し、次のステップS40に進む。
ステップS40では、検出された異物の粒径を検出する。異物粒径の検出、すなわち異物の大きさを検出は、異物検出判定と同様に異物検出用TEG1の電気測定結果を基にして行われる。
ここで、実際の異物検出用TEG1での異物検出及び異物粒径検出の方法について説明する。
図7は、異物検出用TEGを用いて異物を検出する方法を説明するための模式平面図である。図7(a)及び(b)ともに、図1で示した異物検出用TEG1に異物6が存在している場合を示している。
図7(a)では、配線ユニット2a及び配線ユニット2bの電気配線4a及び電気配線4bに導電性の異物6が接触している。また、同様に電気配線4f及び電気配線4gにも導電性の異物6が接触している。したがって、配線ユニット2の測定電極3を用いて電気測定を行うと、測定電極3aと測定電極3b間は短絡し、測定電極3bと測定電極3c間は断線していると判定される。その他の配線ユニット間も断線していると判定される。したがって、少なくとも1つ以上の導電性の異物6が配線ユニット2aと配線ユニット2b間に存在していることを検出できる。同様にして、配線ユニット2fと配線ユニット2g間にも異物6が存在していることを検出できる。また、正確な異物数は把握できない(例えば、同図において配線ユニット2a及び配線ユニット2b間にもう1つ導電性の異物6が存在したとしても、電気測定では短絡か断線かしかわからない)が、異物検出用TEG1内での異物6の発生箇所とある程度の発生数を把握することができる。
このように、異物検出用TEG1の電気測定データを基にして、異物6の存在の有無を判定する異物検出を行うことができる。また、図2に示した異物検出用TEG1の電気配線4の配線幅Wと配線スペースLの配置ルールにより、検出された異物の粒径を推測することが可能である。例えば、デザインルールが0.18μmの場合には、配線スペースLは0.28μmであるので、検出された異物の粒径は0.28μm以上1.32μm未満であると推測できる。なお、その他のデザインルールの場合も、同様にして異物の粒径を推測できる。
図7は、異物検出用TEGを用いて異物を検出する方法を説明するための模式平面図である。図7(a)及び(b)ともに、図1で示した異物検出用TEG1に異物6が存在している場合を示している。
図7(a)では、配線ユニット2a及び配線ユニット2bの電気配線4a及び電気配線4bに導電性の異物6が接触している。また、同様に電気配線4f及び電気配線4gにも導電性の異物6が接触している。したがって、配線ユニット2の測定電極3を用いて電気測定を行うと、測定電極3aと測定電極3b間は短絡し、測定電極3bと測定電極3c間は断線していると判定される。その他の配線ユニット間も断線していると判定される。したがって、少なくとも1つ以上の導電性の異物6が配線ユニット2aと配線ユニット2b間に存在していることを検出できる。同様にして、配線ユニット2fと配線ユニット2g間にも異物6が存在していることを検出できる。また、正確な異物数は把握できない(例えば、同図において配線ユニット2a及び配線ユニット2b間にもう1つ導電性の異物6が存在したとしても、電気測定では短絡か断線かしかわからない)が、異物検出用TEG1内での異物6の発生箇所とある程度の発生数を把握することができる。
このように、異物検出用TEG1の電気測定データを基にして、異物6の存在の有無を判定する異物検出を行うことができる。また、図2に示した異物検出用TEG1の電気配線4の配線幅Wと配線スペースLの配置ルールにより、検出された異物の粒径を推測することが可能である。例えば、デザインルールが0.18μmの場合には、配線スペースLは0.28μmであるので、検出された異物の粒径は0.28μm以上1.32μm未満であると推測できる。なお、その他のデザインルールの場合も、同様にして異物の粒径を推測できる。
図7(b)では、異物6が配線ユニット2c、配線ユニット2d及び配線ユニット2eに導電性の異物6が接触している。したがって、配線ユニット2の測定電極3を用いて電気測定を行うと、測定電極3cから測定電極3eは短絡していると判定される。その他の配線ユニット2間は断線していると判定される。また、図7(a)と同様に、異物の粒径を推測することができる。例えば、デザインルールが0.18μmの場合には、配線スペースLは0.28μmであるので、検出された異物の粒径は0.8μm以上1.84μm未満であると推測できる。なお、その他のデザインルールの場合も、同様にして異物の粒径を推測できる。
ステップS50では、異物分布検出を行う。異物分布の検出は、図3で示したように異物検出用TEG1が半導体基板5上に均等に配置されている場合には、その半導体基板5内に存在する異物の面内分布を推測することができる。すなわち、半導体基板5に配置されている各異物検出用TEG1で検出された異物の検出データを異物分布判定プログラムにより解析することによって異物の面内分布を推測できる。また、前ステップS30及びステップS40により、異物の推定存在数及び異物の推定粒径もわかるので、そのデータも合わせて検出することができる。
ステップS60では、異物検出の結果の表示を行う。ステップS30あるいはステップS50における異物検出の判定結果を異物検出装置101の表示部110に表示する。表示される項目は、異物の推定存在数、異物の推定粒径、異物の推定面内分布が表示される。異物検出結果の表示方法は、結果を表にして示すこともできるし、半導体基板5の面内分布の図として示すこともできるし、また表と図の両方を示すようにすることもできる。
なお、異物検出の結果の表示は、異物の検出を行った後にすぐに実行してもよい。また、異物粒径の検出を行った後に実行してもよい。
なお、ステップS10を実行するコンピュータ102及び電気測定装置109により、電気測定データ取得手段111が構成されている。また、ステップS20を実行するコンピュータ102により、配線ユニット判定手段112が構成されている。また、ステップS30を実行するコンピュータ102により、異物検出手段113が構成されている。また、ステップS40を実行するコンピュータ102により、異物粒径検出手段114が構成されている。また、ステップS50を実行するコンピュータ102により、異物分布検出手段115が構成されている。また、ステップS60を実行するコンピュータ102及び表示部110により、異物検出手段113、異物粒径検出手段114及び異物分布検出手段115が構成されている。
本実施形態の効果を以下に記載する。
(1)異物検出用TEG1は、1つの直線状の電気配線4と、その電気配線の片側に測定電極3を備えた配線ユニット2を備え、その配線ユニット2を測定電極3が互い違いになるように櫛型に配置されている。異物検出用TEG1の測定電極2を用いて電気的測定を行うと、導電性の異物6が2つ以上の電気配線4と接触している場合には、異物検出用TEG1の配線ユニット2間が短絡する。異物6が存在しない、あるいは配線ユニット2間の電気配線4間の距離以下の異物しか存在しない場合には、配線ユニット2間には電気が流れない断線の状態となる。このように、この異物検出用TEG1を電気的に測定し、配線ユニット2間を電気測定することにより、異物6を検出することができる。また、異物検出用TEG1上の異物が接触している配線ユニット2の数によって検出された異物6の大きさを推測することができる。
(2)異物検出用TEG1を半導体基板5の面内に一様に配置することにより、半導体基板5面内の異物6の分布を電気的測定により把握することができる。したがって、半導体基板5における異物6の存在の有無、異物6の大きさ及び異物6の半導体基板5面内の分布を把握することができる。
(1)異物検出用TEG1は、1つの直線状の電気配線4と、その電気配線の片側に測定電極3を備えた配線ユニット2を備え、その配線ユニット2を測定電極3が互い違いになるように櫛型に配置されている。異物検出用TEG1の測定電極2を用いて電気的測定を行うと、導電性の異物6が2つ以上の電気配線4と接触している場合には、異物検出用TEG1の配線ユニット2間が短絡する。異物6が存在しない、あるいは配線ユニット2間の電気配線4間の距離以下の異物しか存在しない場合には、配線ユニット2間には電気が流れない断線の状態となる。このように、この異物検出用TEG1を電気的に測定し、配線ユニット2間を電気測定することにより、異物6を検出することができる。また、異物検出用TEG1上の異物が接触している配線ユニット2の数によって検出された異物6の大きさを推測することができる。
(2)異物検出用TEG1を半導体基板5の面内に一様に配置することにより、半導体基板5面内の異物6の分布を電気的測定により把握することができる。したがって、半導体基板5における異物6の存在の有無、異物6の大きさ及び異物6の半導体基板5面内の分布を把握することができる。
本発明の実施形態は上記に限らず、以下のように変形してもよい。
(変形例1)本実施形態においては、異物の検出、異物の粒径検出及び異物分布検出を行っていたが、これだけに限らず、異物の検出のみを行ってもよい。また、異物の検出と異物の粒径検出まで行ってもよい。
(変形例2)本実施形態においては、導電性の異物の検出について説明したが、絶縁性の異物の検出にも用いることができる場合がある。
(変形例1)本実施形態においては、異物の検出、異物の粒径検出及び異物分布検出を行っていたが、これだけに限らず、異物の検出のみを行ってもよい。また、異物の検出と異物の粒径検出まで行ってもよい。
(変形例2)本実施形態においては、導電性の異物の検出について説明したが、絶縁性の異物の検出にも用いることができる場合がある。
例えば、異物検出用TEG1の形成、あるいは異物検出用TEG1と電気配線を形成する際に発生する絶縁性の異物を検出することができる。例として、異物検出用TEG1の形成方法を以下に説明する。まず、半導体基板5に例えばアルミニウム膜をスパッタリング法にて形成する。その後、フォトリソグラフィ法にてパターン形成されたフォトレジストを形成する。そのフォトレジストをマスクとして、アルミニウム膜をドライエッチング法でエッチングすることにより、異物検出用TEG1が形成される。このドライエッチング中までに絶縁性の異物がまだ完全に形成されていない異物検出用TEG1上に発生した場合、アルミニウム膜を除去すべき部分の場合には、その部分がエッチングされずアルミニウム膜が残る。したがって、異物検出用TEG1の一部の配線ユニット2は短絡した状態になる。このTEG1を電気測定することにより、絶縁性の異物6が発生していることを、結果的に検出することができる。
以下、上記実施形態から導き出される技術的思想を記載する。
(1)請求項1または2に記載の異物検出用TEGを用いて基板上に発生する異物を検出する異物検出用プログラムであって、前記測定電極を用いて前記電気配線の抵抗をコンピュータの電気測定データ取得手段により測定するステップと、前記電気測定データ取得手段の結果を基に前記配線ユニット間が断線しているかあるいは短絡しているかをコンピュータの配線ユニット判定手段により判定するステップと、前記配線ユニット判定手段の結果を基に異物の存在の有無をコンピュータの異物検出手段により判定するステップとを有する異物検出用プログラム。
このプログラムによれば、異物検出用TEGが形成された基板において、そのTEGに対して電気測定データ取得手段によりTEGの電気測定を行う。電気測定データ取得手段の結果を基にして配線ユニット判定手段により、配線ユニット間が断線しているか短絡しているかを判定する。配線ユニット判定手段の結果を基に異物検出手段により異物の存在の有無を判定する。これにより、本異物検出装置を用いることによって、基板に存在する異物を電気的測定によって検出することができる。
このプログラムによれば、異物検出用TEGが形成された基板において、そのTEGに対して電気測定データ取得手段によりTEGの電気測定を行う。電気測定データ取得手段の結果を基にして配線ユニット判定手段により、配線ユニット間が断線しているか短絡しているかを判定する。配線ユニット判定手段の結果を基に異物検出手段により異物の存在の有無を判定する。これにより、本異物検出装置を用いることによって、基板に存在する異物を電気的測定によって検出することができる。
(2)(1)に記載の異物検出用プログラムであって、前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の大きさをコンピュータの異物粒径検出手段により検出するステップとを有する異物検出用プログラム。
このプログラムによれば、さらに基板に存在する異物の大きさを異物粒径検出手段により検出する手順を有することで、基板に存在する異物の粒径の大きさを検出することができる。
このプログラムによれば、さらに基板に存在する異物の大きさを異物粒径検出手段により検出する手順を有することで、基板に存在する異物の粒径の大きさを検出することができる。
(3)(1)または(2)に記載の異物検出用プログラムであって、前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の分布をコンピュータの異物分布検出手段により検出するステップとを有する異物検出方法。
このプログラムによれば、さらに前記基板に存在する異物の分布を異物分布検出手段により検出する手順を有することで、基板面内に存在する異物の面内分布を検出することができる。
このプログラムによれば、さらに前記基板に存在する異物の分布を異物分布検出手段により検出する手順を有することで、基板面内に存在する異物の面内分布を検出することができる。
1…異物検出用TEG、2a〜2h…配線ユニット、3a〜3h…測定電極、4a〜4h…電気配線、5…半導体基板、6…異物、101…異物検査装置、102…コンピュータ、103…CPU、104…ROM、105…RAM、106…バス、107…入力インタフェイス部、108…出力インタフェイス部、109…電気測定装置、109a…テスタ、109b…プローバ、110…表示部、111…電気測定データ取得手段、112…配線ユニット判定手段、113…異物検出手段、114…異物粒径検出手段、115…異物分布検出手段。
Claims (8)
- 1つの直線状の電気配線と、
前記電気配線の先端部の片側に電気測定を行うための測定電極と、
を有する配線ユニットを備え、
複数の前記配線ユニットは、前記電気配線が略平行にかつ前記測定電極が互い違いになるように、櫛型に配置されている異物検出用TEG。 - 請求項1に記載の異物検出用TEGを、異物の検出を行う基板の面内に一様に配置した異物検出用TEG。
- 請求項1または2に記載の異物検出用TEGを用いて基板上に発生する異物を検出する異物検出装置であって、
前記測定電極を用いて前記電気配線の抵抗を測定した結果を電気測定データとして取得する電気測定データ取得手段と、
前記電気測定データ取得手段の結果を基に前記配線ユニット間が断線しているかあるいは短絡しているかを判定する配線ユニット判定手段と、
前記配線ユニット判定手段の結果を基に異物の存在の有無を判定する異物検出手段と、
を有する異物検出装置。 - 請求項3に記載の異物検出装置であって、
前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の大きさを検出する異物粒径検出手段と、
を有する異物検出装置。 - 請求項3または4に記載の異物検出装置であって、
前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の分布を検出する異物分布検出手段と、
を有する異物検出装置。 - 請求項1または2に記載の異物検出用TEGを用いて基板上に発生する異物を検出する異物検出方法であって、
前記測定電極を用いて前記電気配線の抵抗を測定した結果を電気測定データ取得手段により電気測定データを取得する手順と、
前記電気測定データ取得手段の結果を基に前記配線ユニット間が断線しているかあるいは短絡しているかを配線ユニット判定手段により判定する手順と、
前記配線ユニット判定手段の結果を基に異物の存在の有無を異物検出手段により判定する手順と、
を有する異物検出方法。 - 請求項6に記載の異物検出方法であって、
前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の大きさを異物粒径検出手段により検出する手順と、
を有する異物検出方法。 - 請求項6または7に記載の異物検出方法であって、
前記配線ユニット判定手段の結果を基に、前記基板に存在する異物の分布を異物分布検出手段により検出する手順と、
を有する異物検出方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010010184A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Nec Electronics Corp | Tegパターンおよびそれを用いた半導体装置の信頼性評価方法 |
JP2012251811A (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Micronics Japan Co Ltd | 電気的接続装置及びこれを用いる試験装置 |
US10608477B2 (en) | 2015-01-19 | 2020-03-31 | Ihi Corporation | Power transmission system, foreign object detection device, and coil device |
CN111508858A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-07 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | Emccd倍增区电极短路的检测方法 |
-
2004
- 2004-06-28 JP JP2004189870A patent/JP2006013225A/ja not_active Withdrawn
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