JP2006228827A

JP2006228827A - Embedded contact pad for measuring electrical characteristic of semiconductor device and its manufacturing method

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Publication number: JP2006228827A
Application number: JP2005038143A
Authority: JP
Inventors: Keitaro Takagi; 高木啓太郎; Miyuki Kitagawa; 北川みゆき
Original assignee: AITESU KK; Ites Co Ltd
Current assignee: AITESU KK; Ites Co Ltd
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2006-08-31

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an inexpensive fine pad which has a high insulating property and can be manufactured at a low cost and can be easily contacted by a probe to measure electrical characteristics of a device designed and manufactured by the 0.25 μm or 0.18 μm rule which is today's main stream. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the pad comprises a step of polishing the surface layer of the surface of a semiconductor chip including a portion to be measured for electrical characteristics, to such a degree that there may be no interconnection layer above the portion to be measured for electrical characteristics; a step of determining a range to form the pad above the portion to be measured for electrical characteristics and then milling the range; a step of milling a contact hole for forming a contact plug for connecting the portion to be measured for electrical characteristics and the pad; a step of depositing a metal in the milled portion; and a step of flattening the surface of the pad by polishing the surface of the deposited portion. By this manufacturing method, the embedded pad can be obtained which has little irregular reflection and can be accurately grasped in its position and shape and is hardly destructed when being contacted by the probe. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、故障解析において、半導体素子等の電気特性を測定する際に必要なマイクロプローブで接触するために必要な前記接触用パッドおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to the contact pad necessary for contact with a microprobe necessary for measuring electrical characteristics of a semiconductor element or the like in failure analysis and a method for manufacturing the same.

半導体素子に関する故障解析の電気的解析の１つにマイクロプローブで内部素子単体の特性を取得する方法がある。この方法で得られた測定値は理論値との比較や物理解析結果との照合により、故障メカニズムの解明に大きな役割を果たす。内部素子単体の特性を取得するためには、マイクロプローブで半導体素子に接触する必要がある。その場合、マイクロプローブで接触するための前記接触用パッドが必要である。この前記接触用パッドを作成するためにはＦＩＢ（Focused Ion Beam）加工装置による前記接触用パッド加工が必要であり、加工仕様は被検査素子のテクノロジーや測定項目に応じて決定される。従来は前記接触用パッドの大きさについては、前記接触用パッドの表面には通常、多少の凹凸があり、係る凹凸があると、プローブの接触不良や、位置ずれの要因となることから、前記接触用パッドサイズの微細化には限界があり、通常は前記接触用パッドの面積としては９平方マイクロメートル乃至２５平方マイクロメートルを必要としていた。一方、基板内の測定希望箇所の真上に９平方マイクロメートル乃至２５平方マイクロメートルの前記接触用パッドを設ける余裕が無い場合が多く、従来は、９平方マイクロメートル乃至２５平方マイクロメートルの前記接触用パッドを設ける余裕がある場所を探し、前記接触用パッドを作成するとともに、基板内の測定希望箇所の真上から、マイクロプローブ用の前記接触用パッドまで、新たに配線を設けていた。また、周囲にこのような前記接触用パッドを確保するスペースが無い場合には、前記測定希望箇所の上に新たに絶縁層を設けて、その上に測定用の前記接触用パッドを作成していた。
アグネ承風社電子顕微鏡研究者のためのＦＩＢ・イオンミリング技法Ｑ＆Ａ -ナノテクノロジーの推進役- 平坂雅男・朝倉健太郎供編 One of the electrical analyzes of failure analysis related to semiconductor elements is a method of acquiring the characteristics of a single internal element with a microprobe. The measured values obtained by this method play a major role in elucidating the failure mechanism by comparing with theoretical values and collating with physical analysis results. In order to acquire the characteristics of a single internal element, it is necessary to contact the semiconductor element with a microprobe. In that case, the contact pad for contact with the microprobe is necessary. In order to create the contact pad, the contact pad processing by a FIB (Focused Ion Beam) processing apparatus is required, and the processing specifications are determined according to the technology of the element to be inspected and the measurement items. Conventionally, with respect to the size of the contact pad, the surface of the contact pad usually has some unevenness, and if there is such an unevenness, it may cause poor contact of the probe or misalignment. There is a limit to the miniaturization of the contact pad size. Usually, the area of the contact pad requires 9 square micrometers to 25 square micrometers. On the other hand, there is often no room for providing the contact pad of 9 square micrometers to 25 square micrometers directly above the desired measurement location in the substrate. Conventionally, the contact of 9 square micrometers to 25 square micrometers is conventionally used. In addition to searching for a place where there is room to provide a pad for use, the contact pad was created, and wiring was newly provided from directly above the desired measurement position in the substrate to the contact pad for the microprobe. In addition, when there is no space for securing the contact pad in the surroundings, an insulating layer is newly provided on the desired measurement location, and the contact pad for measurement is created thereon. It was.
Agne Jofusha FIB / Ion Milling Techniques Q & A for Electron Microscope Researchers-Promoting Nanotechnology-Masao Hirasaka and Kentaro Asakura

しかしながら、近年の主流である０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスにおいては、素子やビア、配線間のピッチが狭いために、前記接触用パッドの平均的なサイズである９平方マイクロメートル乃至２５平方マイクロメートルの面積の前記接触用パッドを設けるためのスペースの確保が困難となった。そのため、９平方マイクロメートル乃至２５平方マイクロメートルの面積の前記接触用パッドを設けるためには、従来の方法では、前記測定希望箇所の上に分離用絶縁層を設けて、前記接触用パッドを製造しなければならない。しかし、この方法の場合には、分離用絶縁層を作成するための工程が必要であり、前記接触用パッドの製造費用が高価なものになるという課題があった。そのために、０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスにおいては、前記接触用パッドのサイズを、素子やタングステンプラグ、配線間のピッチが狭い状態のもとでも設置できる程度に微細なものにする必要性が増した。一方、前記接触用パッドを微細なものにすると、その微細さのために、マイクロプローブでその前記接触用パッドへ接触することが困難となるという問題がある。また、他の課題として、従来の接触用のパッドはパッドの部分が盛り上がり、顕微鏡で観察すると、盛り上がった前記接触用パッドからの反射光のために、前記接触用パッドの精確な位置、形状及び大きさの把握が困難となってしまい、このことも、マイクロプローブでの接触を困難なものとする。さらに、プローブで接触する際に盛り上がった微細な前記接触用パッドに対して側面より力をかけてしまうと、微細な前記接触用パッドは、側面からの力には弱く、破壊してしまうといった問題もあった。この点、前記接触用パッドを平坦なものにすると、顕微鏡で観測する際に、余分な反射光は少なく、前記接触用パッドが微細であってもその位置と形状を精確に把握できるとともに、前記接触用パッドが平坦であることにより、前記接触用パッドに対して側面からプローブが接触するということがなく、前記接触用パッドを破壊するといった問題も発生しない。 However, in the recent mainstream 0.25 μm and 0.18 μm rule devices, the pitch between elements, vias, and wirings is narrow, so that the average size of the contact pads is 9 square micrometers to 25 squares. It has become difficult to secure a space for providing the contact pads having a micrometer area. Therefore, in order to provide the contact pad having an area of 9 square micrometers to 25 square micrometers, in the conventional method, an insulating layer for separation is provided on the desired measurement location to manufacture the contact pad. Must. However, in the case of this method, there is a problem that a process for forming the isolation insulating layer is necessary, and the manufacturing cost of the contact pad becomes expensive. Therefore, in the 0.25 μm or 0.18 μm rule device, it is necessary to make the size of the contact pad so fine that it can be installed even when the pitch between elements, tungsten plugs and wirings is narrow. Increased. On the other hand, if the contact pad is made minute, there is a problem that it becomes difficult to contact the contact pad with a microprobe due to its fineness. Further, as another problem, the pad portion of the conventional contact pad is raised, and when observed with a microscope, the accurate position, shape, and shape of the contact pad are reflected by the reflected light from the raised contact pad. It becomes difficult to grasp the size, which also makes the contact with the microprobe difficult. Furthermore, if a force is applied from the side surface to the fine contact pad that is raised when contacting with the probe, the fine contact pad is weak against the force from the side surface and breaks. There was also. In this regard, if the contact pad is flat, there is little extra reflected light when observing with a microscope, and even if the contact pad is fine, its position and shape can be accurately grasped, and Since the contact pad is flat, the probe does not come into contact with the contact pad from the side, and the problem of destroying the contact pad does not occur.

そこで、本発明は、０．１８μｍルールデバイスに対する故障解析に対応して、コンタクトし易く、前記接触用パッド間や周囲の素子との絶縁性も高い微細な前記接触用パッドであって、その製造コストも安価であるという前記接触用パッドとその製造方法を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention is a fine contact pad that is easy to contact and has high insulation between the contact pads and surrounding elements in response to failure analysis for a 0.18 μm rule device, and its manufacture. It is an object of the present invention to provide the contact pad that is low in cost and a manufacturing method thereof.

請求項１に記載の発明は、半導体素子の電気的故障解析を行うためにマイクロプローブで接触するために半導体チップの表面に設ける前記接触用パッドであって、前記半導体チップは前記半導体チップ内に埋設されている電気的な特性を測定したい箇所とシリコン基板の反対側の層の表面との間には配線層が存在しない程度にまで前記半導体チップの表面層が研磨され、前記接触用パッドは、前記半導体チップの絶縁層内に存在し、前記接触用パッドの一部が前記半導体チップ内の前記測定希望箇所に接触するまで前記半導体チップ内に伸びて前記測定希望箇所に電気的に接触し、前記接触用パッド全体は、前記接触用パッドの表面は露出している状態で、前記半導体チップの絶縁層に埋め込まれ、前記接触用パッドの表面は平坦化していることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is the contact pad provided on the surface of the semiconductor chip for contact with a microprobe to perform an electrical failure analysis of the semiconductor element, the semiconductor chip being placed in the semiconductor chip The surface layer of the semiconductor chip is polished to such an extent that there is no wiring layer between the buried electrical property to be measured and the surface of the layer on the opposite side of the silicon substrate. , Present in the insulating layer of the semiconductor chip, and extends into the semiconductor chip until a part of the contact pad contacts the desired measurement location in the semiconductor chip and makes electrical contact with the desired measurement location. The entire contact pad is embedded in the insulating layer of the semiconductor chip with the surface of the contact pad exposed, and the surface of the contact pad is flattened. It is characterized in.

請求項２に記載の発明は、接触用パッドの製造方法であって、前記半導体チップの表面を、前記測定希望箇所とシリコン基板の反対側の層の表面との間には配線層が存在しない程度にまで研磨するステップと、
前記測定希望箇所の真上に、作成する前記接触用パッドの大きさと形状を定めて、その部分の範囲の絶縁層をＦＩＢ加工装置でミリングするステップと、
測定希望箇所に接触をするためのコンタクトプラグを作成するために必要なコンタクトホールを作成するために、前記接触用パッドを設ける範囲の一部の絶縁層をＦＩＢ加工装置でさらにミリングするステップと、
前記ミリングをした前記コンタクトホール部分と前記接触用パッドを作成する予定の部分へ金属をデポジションするステップと、
前記半導体チップ上の前記デポジションをした部分の表面を平面研磨するステップと、を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is a method of manufacturing a contact pad, wherein no wiring layer exists between the surface of the semiconductor chip between the desired measurement location and the surface of the layer opposite to the silicon substrate. Polishing to a degree,
Determining the size and shape of the contact pad to be created immediately above the desired measurement location, and milling the insulating layer in the range of the portion with a FIB processing apparatus;
Further milling a part of the insulating layer in the range where the contact pads are provided in order to create a contact hole necessary for creating a contact plug for contacting a desired measurement location with a FIB processing apparatus;
Depositing metal into the milled contact hole portion and the portion where the contact pad is to be created;
And polishing the surface of the deposited portion on the semiconductor chip.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記仕上げ研磨はダイヤモンドラッピングフィルムを用いて研磨することを特徴とする。 A third aspect of the present invention relates to the contact pad manufacturing method of the second aspect, wherein the finish polishing is performed using a diamond wrapping film.

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記仕上げ研磨は酸化アルミニウムラッピングフィルムを用いて研磨することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the contact pad manufacturing method according to the second aspect, wherein the finish polishing is performed using an aluminum oxide wrapping film.

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記パッド範囲ミリングおよび前記コンタクトホール範囲ミリングに用いるＦＩＢ加工装置はガス装置としては、タングステンまたは白金のみを付帯する装置であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 relates to a method for manufacturing a contact pad according to claim 2, wherein the FIB processing apparatus used for the pad range milling and the contact hole range milling uses only tungsten or platinum as a gas device. It is an accompanying device.

請求項６に記載の発明は、接触用パッドであって、前記半導体チップは前記半導体チップ内に埋設されている電気的な特性を測定したい箇所の上に前記測定希望箇所と接触した状態で形成されているタングステンプラグが前記パッドとも接触しており、前記パッドは絶縁層内に存在し、前記パッドの表面は露出している状態で、前記半導体チップの絶縁層に埋め込まれ、前記パッドの表面は平坦化していることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a contact pad, wherein the semiconductor chip is formed in contact with the desired measurement location on a location where electrical characteristics embedded in the semiconductor chip are to be measured. The tungsten plug is also in contact with the pad, the pad exists in the insulating layer, and the pad surface is exposed, and is embedded in the insulating layer of the semiconductor chip, and the surface of the pad Is flattened.

請求項７に記載の発明は、接触用パッドの製造方法であって、前記半導体チップの表面を、前記測定希望箇所の上に前記測定希望箇所と接触した状態で作成されているタングステンプラグの表面が露出するまで研磨するステップと、
前記測定希望箇所の真上に、作成する前記接触用パッドの大きさと形状を定めて、その部分の範囲の絶縁層をＦＩＢ加工装置でミリングするステップと、
前記ミリングをした前記接触用パッドを作成する予定の部分へ金属をデポジションするステップと、
前記半導体チップ上の前記デポジションをした部分の表面を平面研磨するステップと、を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 7 is a method of manufacturing a contact pad, wherein the surface of the semiconductor chip is formed in a state in which the surface of the semiconductor chip is in contact with the measurement desired location on the measurement desired location. Polishing until exposed,
Determining the size and shape of the contact pad to be created immediately above the desired measurement location, and milling the insulating layer in the range of the portion with a FIB processing apparatus;
Depositing metal on the portion of the milling contact pad to be created;
And polishing the surface of the deposited portion on the semiconductor chip.

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記タングステンプラグ仕上げ研磨はダイヤモンドラッピングフィルムを用いて研磨することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the contact pad manufacturing method according to the seventh aspect, wherein the tungsten plug finish polishing is performed using a diamond wrapping film.

請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記タングステンプラグ仕上げ研磨は酸化アルミニウムラッピングフィルムを用いて研磨することを特徴とする。 A ninth aspect of the present invention relates to the contact pad manufacturing method of the seventh aspect, wherein the tungsten plug finish polishing is performed using an aluminum oxide wrapping film.

請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記タングステンプラグ接触用パッド範囲ミリング及び金属のデポジションに用いるＦＩＢ加工装置は、ガス装置としては、タングステンまたは白金のみを付帯する装置であることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention relates to a contact pad manufacturing method according to the seventh aspect of the present invention, and the FIB processing apparatus used for the tungsten plug contact pad area milling and metal deposition is a tungsten gas apparatus. Or it is an apparatus which attaches only platinum, It is characterized by the above-mentioned.

請求項１１に記載の発明は、請求項1に記載の接触用パッドであって、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the contact pad according to claim 1, characterized in that the surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

請求項１２に記載の発明は、請求項２に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention relates to the method for manufacturing a contact pad according to the second aspect, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. To do.

請求項１３に記載の発明は、請求項３に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 A thirteenth aspect of the present invention relates to the method of manufacturing a contact pad according to the third aspect, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. To do.

請求項１４に記載の発明は、請求項４に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 The invention described in claim 14 relates to the method of manufacturing a contact pad according to claim 4, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. To do.

請求項１５に記載の発明は、請求項５に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 A fifteenth aspect of the present invention relates to the method for manufacturing a contact pad according to the fifth aspect, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. To do.

請求項１６に記載の発明は、請求項６に記載の接触用パッドであって、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 The invention according to claim 16 is the contact pad according to claim 6, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

請求項１７に記載の発明は、請求項７に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 The invention described in claim 17 relates to the method for manufacturing a contact pad according to claim 7, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. To do.

請求項１８に記載の発明は、請求項８に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 The invention described in claim 18 relates to the method for manufacturing a contact pad according to claim 8, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. To do.

請求項１９に記載の発明は、請求項９に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 The invention according to claim 19 relates to the method for manufacturing a contact pad according to claim 9, wherein the surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. To do.

請求項２０に記載の発明は、請求項１０に記載の接触用パッドの製造方法に係り、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルであることを特徴とする。 A twentieth aspect of the invention relates to a method for manufacturing a contact pad according to the tenth aspect, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. To do.

請求項１に記載の発明によれば、接触用パッドの表面が平坦であることにより、前記接触用パッドにあたった光が乱反射することが少なく、前記接触用パッドの大きさが微小なものであっても、その前記接触用パッドの位置と大きさ及び形状を精確に把握することが可能となる。その結果、マイクロプローブで、その微細な前記接触用パッドに精確に接触することができ、半導体素子の電気的特性を取得することができる。また、接触用パッドが埋め込み型であることにより、マイクロプローブで前記接触用パッドに接触する際に、前記接触用パッドの側面から接触するということがなく、前記接触用パッドに側面からの力を加えることによって前記接触用パッドを破壊するということがない。この点、従来の盛り上がった前記接触用パッドにおいては、前記接触用パッドの側面から、マイクロプローブで接触することにより、前記接触用パッドを破壊するという場合が多いという問題点があった。請求項１に記載の発明によれば、近年の主流である０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスにおいても、前記接触用パッドを設ける場所の確保が可能となり、０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスに対して、マイクロプローブを用いて、電気的特性を測定することが可能となる。更に、前記埋め込み型接触用パッドの製造工程において、FIB加工装置のビームが照射された領域を含む前記半導体チップの表面全体を前記仕上げ研磨により機械的に除去してしまうことにより、前記接触用パッド間や周囲の素子との絶縁性を高くすることができるという効果も得られる。FIB加工においては、ビームの照射によりガリウムイオンが目標の範囲内だけでなく、その周囲に打ち込まれてしまうことが避けられず、打ち込まれた部分の絶縁性は変化してしまうが、従来の方法では困難であったこの部分の除去が前記埋め込み型接触用パッドの製造工程では、前記仕上げ研磨により機械的に除去することができるからである。 According to the first aspect of the present invention, since the surface of the contact pad is flat, the light hitting the contact pad is less likely to be irregularly reflected, and the size of the contact pad is very small. Even if it exists, it becomes possible to grasp | ascertain accurately the position of the said pad for contact, a magnitude | size, and a shape. As a result, the microprobe can accurately contact the fine contact pad, and the electrical characteristics of the semiconductor element can be acquired. In addition, since the contact pad is an embedded type, when the microprobe contacts the contact pad, the contact pad is not contacted from the side surface, and a force from the side surface is applied to the contact pad. The addition does not destroy the contact pad. In this regard, the conventional contact pad that has been raised has a problem that the contact pad is often destroyed by contact with a microprobe from the side surface of the contact pad. According to the first aspect of the present invention, it is possible to secure a place for providing the contact pad even in a 0.25 μm or 0.18 μm rule device which is a mainstream in recent years, and a 0.25 μm or 0.18 μm rule device is provided. On the other hand, it is possible to measure electrical characteristics using a microprobe. Further, in the manufacturing process of the embedded contact pad, the entire surface of the semiconductor chip including the region irradiated with the beam of the FIB processing apparatus is mechanically removed by the finish polishing, thereby the contact pad. There is also an effect that it is possible to increase the insulation with respect to the elements between and around. In FIB processing, it is inevitable that gallium ions will be implanted not only within the target range but also around the target due to beam irradiation, and the insulation of the implanted part will change, but the conventional method This is because the removal of this portion, which was difficult in this case, can be mechanically removed by the finish polishing in the manufacturing process of the embedded contact pad.

請求項２に記載の発明によれば、サブミクロンのサイズの埋め込み型の前記接触用パッドの製造が可能となる。また、この製造方法は、従来の製造方法では必要であった引き出し配線を作成するためのデポジション工程が不要であることにより、従来の製造方法よりも工程が少なく工程の簡素化により前記接触用パッドの製造コストの低減を図ることができる。また、測定の際に、引き出し配線が持つ抵抗を考慮する必要がないため、測定結果の解釈が容易となる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to manufacture the embedded contact pad having a submicron size. In addition, since this manufacturing method does not require a deposition process for creating a lead-out wiring, which is necessary in the conventional manufacturing method, the number of processes is smaller than that of the conventional manufacturing method, and the process is simplified. The pad manufacturing cost can be reduced. In addition, it is not necessary to consider the resistance of the lead-out wiring during measurement, so interpretation of measurement results is easy.

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、仕上げ研磨工程にダイヤモンドラッピングフィルムを使用することにより、前記接触用パッドの表面を前記接触用パッドの中央部分が凸状になることなく精確に、かつ、表面に傷をつけることなく、確実に平坦化することができる。その結果として、前記接触用パッドの位置、大きさ、及び形状を精確に把握でき、マイクロプローブによるコンタクトをより精確かつ容易に行うことが可能となり、故障解析の精度の向上と故障解析に要する労力の低減を図ることができる。 According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, by using a diamond wrapping film in the finish polishing step, the surface of the contact pad is centered on the contact pad. The portion can be flattened accurately without causing a convex shape and without scratching the surface. As a result, the position, size, and shape of the contact pad can be accurately grasped, and contact with the microprobe can be performed more accurately and easily. Improvement of failure analysis accuracy and effort required for failure analysis Can be reduced.

請求項４に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、仕上げ研磨工程に酸化アルミニウムラッピングフィルムを使用することにより、ダイヤモンドラッピングフィルムに比べて、確実性においては、多少劣るものの、比較的安価に、前記接触用パッドの表面を研磨して、平坦化できる。その結果故障解析費用の低減を図ることができる。 According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 2, by using an aluminum oxide wrapping film in the final polishing step, in terms of certainty, compared to a diamond wrapping film, Although somewhat inferior, the surface of the contact pad can be polished and flattened relatively inexpensively. As a result, the failure analysis cost can be reduced.

請求項５に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、前記接触用パッド範囲ミリングおよび前記コンタクトホール範囲ミリングに用いるＦＩＢ加工装置について、ガス装置としては、タングステンまたは白金のみを付帯する装置で足りることより、前記接触用パッドの製造コストが安くなるという効果を得られる。 According to the invention described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in claim 2, the FIB processing apparatus used for the contact pad range milling and the contact hole range milling is made of tungsten or An effect that the manufacturing cost of the contact pad is reduced can be obtained by suffices with an apparatus attached with only platinum.

請求項６に記載の発明によれば、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項１に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to the sixth aspect of the invention, even when a tungsten plug is formed on the desired measurement location, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained.

請求項７に記載の発明によれば、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項２に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to the seventh aspect of the invention, even when a tungsten plug is formed on the desired measurement location, the same effect as that of the second aspect of the invention can be obtained.

請求項８に記載の発明によれば、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項３に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to the eighth aspect of the invention, even when a tungsten plug is formed on the desired measurement location, the same effect as that of the third aspect of the invention can be obtained.

請求項９に記載の発明によれば、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項４に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to the ninth aspect of the invention, even when a tungsten plug is formed on the desired measurement location, the same effect as that of the fourth aspect of the invention can be obtained.

請求項１０に記載の発明によれば、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項５に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to the invention described in claim 10, even when a tungsten plug is formed on the desired measurement location, the same effect as that of the invention described in claim 5 can be obtained.

請求項１１に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、前記接触用パッドの表面が平坦であることにより、前記接触用パッドにあたった光が乱反射することが少なく、前記接触用パッドの大きさが微小なものであっても、その前記接触用パッドの位置と大きさ及び形状を精確に把握することが可能となる。その結果、マイクロプローブで、その微細な前記接触用パッドに精確に接触することができ、半導体素子の電気的特性を取得することができる。また、前記接触用パッドが埋め込み型であることにより、マイクロプローブで前記接触用パッドに接触する際に、前記接触用パッドの側面から接触するということがなく、前記接触用パッドに側面からの力を加えることによって前記接触用パッドを破壊するということがない。この点、従来の盛り上がった前記接触用パッドにおいては、前記接触用パッドの側面から、マイクロプローブで接触することにより、前記接触用パッドを破壊するという場合が多かった。 According to the invention of claim 11, the surface of the contact pad is flat for a surface area of the embedded contact pad of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers, Light that hits the contact pad is less likely to be diffusely reflected, and even if the contact pad is very small, it is possible to accurately grasp the position, size, and shape of the contact pad. It becomes possible. As a result, the microprobe can accurately contact the fine contact pad, and the electrical characteristics of the semiconductor element can be acquired. Further, since the contact pad is an embedded type, when the microprobe contacts the contact pad, there is no contact from the side of the contact pad, and force from the side is not applied to the contact pad. The contact pad is not destroyed by adding. In this regard, in the conventional raised contact pad, the contact pad is often destroyed by contact with a microprobe from the side surface of the contact pad.

その結果近年の主流である０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスにおいても、前記接触用パッドを設ける場所の確保が可能となり、０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスに対して、マイクロプローブを用いて、電気的特性を測定することが可能となる。更に、前記埋め込み型接触用パッドの製造工程において、FIB加工装置のビームが照射された領域を含む前記半導体チップの表面全体を前記仕上げ研磨により機械的に除去してしまうことにより、前記接触用パッド間や周囲の素子との絶縁性を高くすることができるという効果も得られる。FIB加工においては、ビームの照射によりガリウムイオンが目標の範囲内だけでなく、その周囲に打ち込まれてしまうことが避けられず、打ち込まれた部分の絶縁性は変化してしまうが、従来の方法では困難であったこの部分の除去が前記埋め込み型接触用パッドの製造工程では、前記仕上げ研磨により機械的に除去することができるからである。 As a result, even in 0.25 μm and 0.18 μm rule devices, which are the mainstream in recent years, it is possible to secure a place for providing the contact pads. It becomes possible to measure electrical characteristics. Further, in the manufacturing process of the embedded contact pad, the entire surface of the semiconductor chip including the region irradiated with the beam of the FIB processing apparatus is mechanically removed by the finish polishing, thereby the contact pad. There is also an effect that it is possible to increase the insulation with respect to the elements between and around. In FIB processing, it is inevitable that gallium ions will be implanted not only within the target range but also around the target due to beam irradiation, and the insulation of the implanted part will change, but the conventional method This is because the removal of this portion, which was difficult in this case, can be mechanically removed by the finish polishing in the manufacturing process of the embedded contact pad.

請求項１２に記載の発明によれば、その表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルの前記埋め込み型接触用パッドの製造が可能となる。また、この製造方法は、従来の製造方法では必要であった引き出し配線を作成するためのデポジション工程が不要であることにより、従来の製造方法よりも工程が少なく工程の簡素化により前記接触用パッドの製造コストの低減を図ることができる。また、測定の際に、引き出し配線が持つ抵抗を考慮する必要がないため、測定結果の解釈が容易となる。 According to the twelfth aspect of the present invention, the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers can be manufactured. In addition, since this manufacturing method does not require a deposition process for creating a lead-out wiring, which is necessary in the conventional manufacturing method, the number of processes is smaller than that of the conventional manufacturing method, and the process is simplified. The pad manufacturing cost can be reduced. In addition, since it is not necessary to consider the resistance of the lead-out wiring during measurement, the measurement result can be easily interpreted.

請求項１３に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、仕上げ研磨工程にダイヤモンドラッピングフィルムを使用することにより、前記接触用パッドの表面を前記接触用パッドの中央部分が凸状になることなく精確に、かつ、表面に傷をつけることなく、確実に平坦化することができる。その結果として、前記接触用パッドの位置、大きさ、及び形状を精確に把握でき、マイクロプローブによるコンタクトをより精確かつ容易に行うことが可能となり、故障解析の精度の向上と故障解析に要する労力の低減を図ることができる。 According to the invention described in claim 13, by using a diamond wrapping film in the final polishing process for the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers, The surface of the contact pad can be flattened accurately without causing the central portion of the contact pad to be convex and without damaging the surface. As a result, the position, size, and shape of the contact pad can be accurately grasped, and contact with a microprobe can be performed more accurately and easily. Improvement of failure analysis accuracy and effort required for failure analysis Can be reduced.

請求項１４に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、仕上げ研磨工程に酸化アルミニウムラッピングフィルムを使用することにより、ダイヤモンドラッピングフィルムに比べて、確実性においては、多少劣るものの、比較的安価に、前記接触用パッドの表面を研磨して、平坦化できる。その結果故障解析費用の低減を図ることができる。 According to the invention described in claim 14, by using an aluminum oxide wrapping film in the final polishing step for the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. Although the reliability is somewhat inferior to that of the diamond wrapping film, the surface of the contact pad can be polished and flattened relatively inexpensively. As a result, the failure analysis cost can be reduced.

請求項１５に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、前記接触用パッド範囲ミリングおよび前記コンタクトホール範囲ミリングに用いるＦＩＢ加工装置について、ガス装置としては、タングステンまたは白金のみを付帯する装置で足りることより、前記接触用パッドの製造コストが安くなるという効果を得られる。 According to the invention described in claim 15, the contact pad range milling and the contact hole range milling are performed for the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. With respect to the FIB processing apparatus to be used, an apparatus having only tungsten or platinum as a gas apparatus is sufficient, so that the manufacturing cost of the contact pad can be reduced.

請求項１６に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項６に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to a sixteenth aspect of the present invention, a tungsten plug is formed on the desired location for the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. Even in this case, the same effect as that of the sixth aspect of the invention can be obtained.

請求項１７に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項７に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to the seventeenth aspect of the present invention, a tungsten plug is formed on the desired measurement location of the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. Even in this case, the same effect as that of the seventh aspect of the invention can be obtained.

請求項１８に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項８に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to an eighteenth aspect of the present invention, a tungsten plug is formed on the desired measurement position of the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. Even in this case, the same effect as that of the eighth aspect of the invention can be obtained.

請求項１９に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項９に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to the nineteenth aspect of the present invention, a tungsten plug is formed on the desired measurement point of the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. Even in this case, the same effect as that of the ninth aspect of the invention can be obtained.

請求項２０に記載の発明によれば、前記埋め込み型接触用パッドの表面積が０．３５平方マイクロメートル乃至１００平方マイクロメートルのようなものについて、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合においても、請求項１０に記載の発明と同様の効果を得られる。 According to the twentieth aspect of the present invention, a tungsten plug is formed on the desired measurement location of the embedded contact pad having a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers. Even in this case, the same effect as that of the invention described in claim 10 can be obtained.

以下、図を参照しつつ、発明を実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１の(a)乃至(f)は、本発明に係る前記接触用パッドの製造方法の第１の実施例を示す工程断面図である。また、図２の(a)は図１に係る製造方法により製造された前記埋め込み型接触用パッドを上から見た平面図であり、また図２の(b)は図２の(a)のＡ−Ａ´の断面図である。 (Embodiment 1)
FIGS. 1A to 1F are process sectional views showing a first embodiment of the contact pad manufacturing method according to the present invention. 2 (a) is a plan view of the embedded contact pad manufactured by the manufacturing method according to FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a plan view of FIG. 2 (a). It is sectional drawing of AA '.

図１の(a)は電気的特性を測定したいトランジスタが埋設されている基板を横から見た半導体チップの断面図である。図１の１０１は故障解析のために、電気的特性を測定したいトランジスタのゲートラインである。また、図１の１０２は絶縁層である。また、図１の１０３は、シリコン等基板である。ここで、「シリコン等」としている理由はこの層には場合によっては、シリコン以外の物質、例えば素子分離層（LOCOS）を含むからである。また、図１の１０７及び１０８は配線層である。また、図１の１０９は前記配線層１０７と１０８を電気的に接触させるためのタングステンプラグである。 FIG. 1A is a cross-sectional view of a semiconductor chip when a substrate on which a transistor whose electrical characteristics are to be measured is embedded is viewed from the side. Reference numeral 101 in FIG. 1 denotes a gate line of a transistor whose electrical characteristics are to be measured for failure analysis. Further, reference numeral 102 in FIG. 1 denotes an insulating layer. Further, reference numeral 103 in FIG. 1 denotes a substrate such as silicon. Here, the reason that “silicon or the like” is used is that this layer includes a material other than silicon, for example, an element isolation layer (LOCOS) in some cases. Reference numerals 107 and 108 in FIG. 1 denote wiring layers. Reference numeral 109 in FIG. 1 denotes a tungsten plug for bringing the wiring layers 107 and 108 into electrical contact.

本実施例の場合には、前記１０１のゲートラインが前記測定希望箇所となる。図１の１０４は前記埋め込み型接触用パッドを設ける予定の範囲である。また、図１の１０５は、コンタクトホールである。図１の１０６は作成された前記埋め込み型接触用パッドである。以下、説明する。 In the case of the present embodiment, the gate line 101 is the desired measurement location. Reference numeral 104 in FIG. 1 denotes a range where the embedded contact pad is to be provided. Further, reference numeral 105 in FIG. 1 denotes a contact hole. Reference numeral 106 in FIG. 1 denotes the created embedded contact pad. This will be described below.

図１の(a)は処理前の前記半導体チップの断面図である。図１の(a)の図に示されるように、前記測定希望箇所１０１の上には配線層１０７及び配線層１０８が存在する。前記配線層が存在する状態で、前記半導体チップの表面に前記接触用パッドを作成して、前記測定希望箇所１０１とパッドを連結させると、その途中で前記配線層１０７及び前記配線層１０８とも接触してしまう。この様な状態では精確な電気的特性の測定は困難である。
そこで、まず、最初に、図１の(a)と(b)に示すように、前記半導体チップの表面層を前記測定希望箇所１０１の真上には、配線層が存在しない程度にまで研磨する。図９は研磨する工程を示す概略図である。図９の９０１は流水であり、９０２は研磨の対象である前記半導体チップであり、そして９０３は研磨台である。通常は金属の円盤に布を糊付けしたものに、酸化アルミニウムの粉（0.05um粒度程度）と水よりなるペーストを塗布し、前記円盤を研磨台に取り付けて、研磨をおこなう。ただし、この場合に、研磨中は、流水９０１は使用しない。流水により前記ペーストが流れてしまうからである。ただし、試料である前記半導体チップによっては、ダイヤモンドや酸化アルミニウムをラッピングしたフィルムを使用し、流水９０１を噴きつけながら研磨する場合もある。 FIG. 1A is a cross-sectional view of the semiconductor chip before processing. As shown in FIG. 1A, the wiring layer 107 and the wiring layer 108 exist on the measurement desired portion 101. When the contact pad is created on the surface of the semiconductor chip in the state where the wiring layer is present and the desired measurement point 101 is connected to the pad, the contact is also made with the wiring layer 107 and the wiring layer 108 in the middle. Resulting in. In such a state, it is difficult to accurately measure electrical characteristics.
Therefore, first, as shown in FIGS. 1A and 1B, the surface layer of the semiconductor chip is polished to such an extent that there is no wiring layer directly above the desired measurement location 101. . FIG. 9 is a schematic view showing a polishing process. In FIG. 9, 901 is running water, 902 is the semiconductor chip to be polished, and 903 is a polishing table. Usually, a paste made of aluminum oxide powder (about 0.05 um particle size) and water is applied to a metal disk glued with a cloth, and the disk is attached to a polishing table for polishing. However, in this case, running water 901 is not used during polishing. This is because the paste flows by running water. However, depending on the semiconductor chip as a sample, a film wrapped with diamond or aluminum oxide may be used, and polishing may be performed while spraying running water 901.

次に、図１(c)に示すように、前記測定希望箇所１０１の真上を含んで、前記接触用パッドを設けたい範囲をFIB加工装置でミリングする。前記ミリングはFIB加工装置のニュートライザー機能をも使用して行う。図１０はFIB加工装置の概略構成図である。図１０の９０６はイオン源であり、９０７はイオンビームであり、９０２は加工対象である前記半導体チップであり、９０４は前記半導体チップを置くステージであり、そして９０５はデポジション機器である。前記ミリングの対象である前記半導体チップ９０２をFIB加工装置のステージ９０４の上に置いてイオンビーム９０７を加工対象である前記半導体チップに照射してミリングを行う。 Next, as shown in FIG. 1 (c), the area where the contact pad is desired to be provided, including just above the desired measurement point 101, is milled by an FIB processing apparatus. The milling is also performed using the neutralizer function of the FIB processing equipment. FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the FIB processing apparatus. 906 in FIG. 10 is an ion source, 907 is an ion beam, 902 is the semiconductor chip to be processed, 904 is a stage on which the semiconductor chip is placed, and 905 is a deposition apparatus. Milling is performed by placing the semiconductor chip 902 to be milled on a stage 904 of an FIB processing apparatus and irradiating the semiconductor chip to be processed with an ion beam 907.

次に、図１の(d)に示すように、測定希望箇所１０１の真上にコンタクトプラグを設けるためのコンタクトホール１０５を設けるために前記FIB加工装置を使用して絶縁層１０２をミリングする。前記ミリングはFIB加工装置のニュートライザー機能をも使用する。 Next, as shown in FIG. 1 (d), the insulating layer 102 is milled using the FIB processing apparatus in order to provide a contact hole 105 for providing a contact plug directly above the desired measurement point 101. The milling also uses the neutralizer function of the FIB processing equipment.

次に、図１(e)に示すように、ミリングした部分へFIB加工装置を使用するとともにニュートライザー機能をも使用して、タングステンをデポジションする。次に、図１の(f)に示すように、タングステンをデポジションした表面全体を研磨して平坦化する。前記研磨は図９に示すように研磨台に前記半導体チップを指で押し付けて行う。研磨中は流水９０１を噴きつける。削りカスを除去するためである。また、この工程では、ダイヤモンドをラップしたフィルムを研磨台の上に置いて行う。ダイヤモンドをラップしたフィルムを使用することにより、研磨後の表面に傷をつけることなく、平坦に、かつ確実に仕上がる。この結果、光を当てた場合に前記接触用パッドからの乱反射が無く、前記接触用パッドの位置、大きさ及び形状を精確に把握でき、マイクロプローブで確実に接触できるという効果が得られる。ただし、平坦度の仕上がりが少々荒くても経済性を優先したい場合には、ダイヤモンドの代わりに酸化アルミニウムをラップしたフィルムを使用することもできる。 Next, as shown in FIG. 1 (e), tungsten is deposited by using an FIB processing apparatus and a neutralizer function on the milled portion. Next, as shown in FIG. 1 (f), the entire surface on which tungsten is deposited is polished and flattened. As shown in FIG. 9, the polishing is performed by pressing the semiconductor chip against the polishing table with a finger. During polishing, running water 901 is sprayed. This is for removing shavings. In this step, a diamond-wrapped film is placed on a polishing table. By using a diamond-wrapped film, the finished surface is finished flat and reliably without scratching the polished surface. As a result, there is no irregular reflection from the contact pad when light is applied, and the position, size, and shape of the contact pad can be accurately grasped, and the effect that the microprobe can reliably contact is obtained. However, if it is desired to prioritize economy even if the finish of the flatness is slightly rough, a film in which aluminum oxide is wrapped instead of diamond can be used.

次に、この本発明に係る第１の実施例に対応する従来の方法について説明しつつ、本発明に係る第１の実施例の効果について説明する。従来の方法には、２種類の方法がある。１番目の方法は、前記測定希望箇所１０１の周囲（周囲約4μｍ以内）には他の素子が接近して存在していないために、前記接触用パッドを作成するために分離用絶縁層を設けることなく、前記接触用パッドを設置するスペースがある場合である。 Next, the effect of the first embodiment according to the present invention will be described while explaining the conventional method corresponding to the first embodiment according to the present invention. There are two types of conventional methods. The first method is to provide an isolation insulating layer in order to form the contact pad because there is no other element in the vicinity of the measurement desired location 101 (around 4 μm or less). Without a space to install the contact pad.

２番目の方法は、前記測定箇所１０１の周囲に他の素子が存在して、前記測定箇所の上に分離用絶縁層を設けて、周囲の他の素子との絶縁を図らなければ前記接触用パッドを設けることができない場合である。 In the second method, there is another element around the measurement point 101, and an insulating layer for separation is provided on the measurement point. This is a case where a pad cannot be provided.

最初に１番目の方法について説明する。 First, the first method will be described.

図５の(a)乃至(f)は、この方法を示す工程断面図である。また、図５の５０６及び５０７は配線層である。また、図５の５１４は前記配線層５０６と５０７とを電気的に接触させるためのタングステンプラグである。
図５の５０１は前記測定希望箇所１０１の周囲に存在する素子のうち最も接近している素子（以下「最接近素子」ともいう。）である。図５の５０２は前記測定希望箇所１０１の真上にタングステンプラグを作成するために絶縁層１０２をミリングすることによって作成されたコンタクトホールである。図５の５０３は後で説明するリデポのクリーニング前の前記引き出し配線である。これに対して、５１５はリデポのクリーニング後の前記引き出し配線である。また、図５の５０４は後で説明するリデポのクリーニング前の前記接触用パッドである。これに対して、図５の５０５はリデポのクリーニング後の前記接触用パッドである。また、図６の(a)は図５に示される方法によって作成された前記接触用パッドの平面図である。また、図６の(b)は図６の(a)のＣ−Ｃ´の断面図である。 FIGS. 5A to 5F are process sectional views showing this method. Reference numerals 506 and 507 in FIG. 5 denote wiring layers. Further, reference numeral 514 in FIG. 5 denotes a tungsten plug for bringing the wiring layers 506 and 507 into electrical contact.
Reference numeral 501 in FIG. 5 denotes the closest element (hereinafter also referred to as “the closest element”) among the elements existing around the measurement desired portion 101. Reference numeral 502 in FIG. 5 denotes a contact hole formed by milling the insulating layer 102 in order to form a tungsten plug directly above the desired measurement location 101. Reference numeral 503 in FIG. 5 denotes the lead-out wiring before redepo cleaning, which will be described later. On the other hand, reference numeral 515 denotes the lead-out wiring after redepot cleaning. Further, reference numeral 504 in FIG. 5 denotes the contact pad before cleaning of the redepot, which will be described later. On the other hand, reference numeral 505 in FIG. 5 denotes the contact pad after cleaning the redepot. FIG. 6A is a plan view of the contact pad produced by the method shown in FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.

最初に、図５の(a)と(b)に示されるように、前記半導体チップの表面層を前記測定希望箇所１０１の真上には、配線層が存在しない程度にまで研磨する。この点は、本発明に係る実施の形態１の場合と同様である。次に、図５の(c)に示されるように、前記測定希望箇所１０１の真上をFIB加工装置でミリングして前記タングステンプラグを作成するためのコンタクトホール５０２を作成する。そして、前記ミリングにより作成された前記ホール５０２にタングステンをデポジションするとともに、デポジションにより前記引き出し配線５０３を作成する。さらにデポジションにより前記接触用パッド５０４を作成する。最後にリデポ現象によるリデポをエッチングによりクリーニングする。このクリーニングにより前記接触用パッド５０４周辺のリデポが取り除かれて、前記接触用パッドと、その周辺のパッドとを絶縁することができる。また、前記クリーニングにより、前記タングステンのデポジションにより前記接触用パッド５０４の表面全体やその周囲に広がったタングステンがエッチングされ、その結果、「すそ」をひいたようなぼやけた形のデポジション膜は明瞭な形となる。前記リデポや前記「すそ」が存在すると、前記接触用パッド５０４が周辺のパッドと導通してしまうが、前記クリーニングにより絶縁できる。
図５の５０８は前記リデポの前記クリーニング前の前記引き出し配線の周囲のすその部分であり、５０９は前記リデポの前記クリーニング前の前記接触用パッドの周囲のすその部分であり、５１０も前記リデポの前記クリーニング前の前記接触用パッドの周囲のすその部分であり、５１１は前記リデポの前記クリーニング後の前記引き出し配線の周囲のすその部分であり、５１２は前記リデポの前記クリーニング後の前記接触用パッドの周囲のすその部分であり、５１３も前記リデポの前記クリーニング後の接触用パッドの周囲のすその部分である。これらの５０８、５０９、５１０、５１１、５１２及び５１３は前記リデポのクリーニングにより前記引き出し配線５０３及び前記接触用パッド５０４の周囲の「すそ」が取れる様子を示している。 First, as shown in FIGS. 5A and 5B, the surface layer of the semiconductor chip is polished to such an extent that a wiring layer does not exist immediately above the measurement desired portion 101. This point is the same as that of the first embodiment according to the present invention. Next, as shown in FIG. 5 (c), a contact hole 502 for creating the tungsten plug is created by milling directly above the desired measurement location 101 with an FIB processing apparatus. Then, tungsten is deposited in the hole 502 created by the milling, and the lead-out wiring 503 is created by deposition. Further, the contact pad 504 is created by deposition. Finally, the redeposit due to the redepo phenomenon is cleaned by etching. By this cleaning, the redepot around the contact pad 504 is removed, and the contact pad and the peripheral pad can be insulated. Also, by the cleaning, the tungsten deposited on the entire surface of the contact pad 504 and the periphery thereof is etched by the deposition of the tungsten, and as a result, the deposition film having a blurred shape like a “waist” is formed. It has a clear shape. The presence of the redepo or the “sole” causes the contact pad 504 to be electrically connected to surrounding pads, but can be insulated by the cleaning.
508 in FIG. 5 is a skirt portion around the lead-out wiring before the cleaning of the redepot, 509 is a skirt portion around the contact pad before the cleaning of the redepot, and 510 is also the redepot. 511 is a skirt portion around the contact pad before cleaning, 511 is a skirt portion around the lead-out wiring after the cleaning of the redepot, and 512 is the contact after the cleaning of the redepot. And 513 is also a skirt around the contact pad after the cleaning of the redepot. These 508, 509, 510, 511, 512, and 513 indicate that the “skirt” around the lead-out wiring 503 and the contact pad 504 can be removed by cleaning the redepot.

この１番目の方法は次に説明する２番目の方法に比べて、分離用絶縁層を作成する必要性が無く、比較的に低コストで前記接触用パッドを作成することができる。しかしながら、近年の主流である０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスにおいては前記測定希望箇所１０１の周囲約4μｍ以内には他の素子が存在しないというケースはほとんど考えられず、この１番目の方法は０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスにおいては実用性がない。 Compared to the second method described below, this first method does not require the formation of an isolation insulating layer, and the contact pad can be formed at a relatively low cost. However, in the recent mainstream 0.25 μm and 0.18 μm rule devices, there is almost no case where no other element exists within about 4 μm around the desired measurement point 101, and this first method is There is no practicality in a 0.25 μm or 0.18 μm rule device.

次に、２番目の方法について説明する。 Next, the second method will be described.

図７の(a)乃至(f)は、この２番目の方法を示す工程断面図である。また、図７の７０５及び７０６は配線層である。また、図７の７１１は前記配線層７０５と７０６とを電気的に接触させるためのタングステンプラグである。
図７の５０１は前記測定希望箇所１０１の周囲に存在する最接近素子である。図７の７０１は分離用絶縁層である。図７の７０３は後で説明するリデポのクリーニング前の前記接触用パッドである。これに対して、図７の７０４はリデポのクリーニング後の前記接触用パッドである。図７の７０２は前記測定希望箇所１０１と前記接触用パッド７０４を接触させるためのタングステンプラグを作成するためのコンタクトホールである。 FIGS. 7A to 7F are process cross-sectional views showing the second method. Reference numerals 705 and 706 in FIG. 7 denote wiring layers. Reference numeral 711 in FIG. 7 denotes a tungsten plug for electrically contacting the wiring layers 705 and 706.
Reference numeral 501 in FIG. 7 denotes a closest element existing around the desired measurement point 101. Reference numeral 701 in FIG. 7 denotes a separation insulating layer. Reference numeral 703 in FIG. 7 denotes the contact pad before redepo cleaning, which will be described later. On the other hand, reference numeral 704 in FIG. 7 is the contact pad after cleaning the redepot. Reference numeral 702 in FIG. 7 denotes a contact hole for forming a tungsten plug for bringing the desired measurement point 101 into contact with the contact pad 704.

図８の(a)は図７の(a)乃至(f)に示される方法によって作成された前記接触用パッドの平面図である。また、図８の(b)は図８の(a)のＤ−Ｄ´線の断面図である。 FIG. 8A is a plan view of the contact pad created by the method shown in FIGS. 7A to 7F. FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG.

最初に、図７の(a)と(b)に示されるように、前記半導体チップの表面層を前記測定希望箇所１０１の真上には、配線層が存在しない程度にまで研磨する。この点は、本発明に係る実施の形態１の場合および従来の１番目の方法の場合と同様である。次に図７の(c)に示されるように分離用絶縁層７０１を作成する。この理由は絶縁層を設けることなく前記接触用パッドを作成すると前記最近接素子５０１と前記接触用パッドが接触してしまうからである。分離用絶縁層は一般的にはFIB装置によりTEOSガスを使用して作成される。次には、図７の(d)に示されるようにタングステンプラグを作成するために、前記測定希望箇所１０１の真上をFIB加工装置でミリングして前記タングステンプラグを作成するためのコンタクトホール７０２を作成する。次に図７の(e)に示されるように、前記ホールにFIB装置を使用して、タングステンをデポジションすることによりタングステンプラグ作成し、その上にさらにタングステンをデポジションして前記接触用パッド７０３を作成する。最後にリデポ現象によるリデポをエッチングによりクリーニングする。前記クリーニングにより前記接触用パッド７０３はその「すそ」がとれ、図７の(ｆ)に示されるように前記接触用パッド７０４となる。
図７の７０７は前記リデポの前記クリーニング前の前記接触用パッドの周囲のすその部分であり、７０８も前記リデポの前記クリーニング前の前記接触用パッドの周囲のすその部分であり、７０９は前記リデポの前記クリーニング後の前記接触用パッドの周囲のすその部分であり、７１０も前記リデポの前記クリーニング後の接触用パッドの周囲のすその部分である。これらの図７の７０７、７０８、７０９及び７１０は前記リデポのクリーニングにより前記接触用パッド７０４の周囲の「すそ」が取れる様子を示している。前記クリーニングの目的と効果は１番目の方法の場合と同様である。 First, as shown in FIGS. 7A and 7B, the surface layer of the semiconductor chip is polished to such an extent that there is no wiring layer immediately above the measurement desired portion 101. This is the same as in the case of the first embodiment according to the present invention and the case of the first conventional method. Next, as shown in FIG. 7C, an isolation insulating layer 701 is formed. This is because when the contact pad is formed without providing an insulating layer, the closest element 501 and the contact pad come into contact with each other. The insulating layer for separation is generally formed using TEOS gas by an FIB apparatus. Next, as shown in FIG. 7 (d), in order to produce a tungsten plug, a contact hole 702 for producing the tungsten plug by milling directly above the desired measurement location 101 with an FIB processing apparatus. Create Next, as shown in FIG. 7E, a tungsten plug is formed by depositing tungsten by using a FIB device in the hole, and tungsten is further deposited thereon to form the contact pad. 703 is created. Finally, the redeposit due to the redepo phenomenon is cleaned by etching. As a result of the cleaning, the “pad” of the contact pad 703 is removed to become the contact pad 704 as shown in FIG.
707 in FIG. 7 is a skirt portion around the contact pad before the cleaning of the redepot, 708 is also a skirt portion around the contact pad before the cleaning of the redepot, and 709 Reference numeral 710 denotes a skirt around the contact pad after the cleaning of the redepot. Reference numeral 710 denotes a skirt around the contact pad after the cleaning of the redepot. These 707, 708, 709 and 710 in FIG. 7 show how the “skirt” around the contact pad 704 can be removed by cleaning the redepot. The purpose and effect of the cleaning are the same as in the first method.

この２番目の方法によれば、近年の０．２５μｍや０．１８μｍルールデバイスにおいて製造された半導体チップにおいても前記測定希望箇所１０１の真上に前記最近接素子５０１と接触することなく前記接触用パッド７０４を作成することができる。しかし、この方法により前記接触用パッドを作成するためには、分離用絶縁層７０１を作成することが必要であることよりFIB加工装置に追加装置として、高価なガス装置が必須となり、製造コストが高くなってしまう。これに対して、本発明に係る前記埋め込み型接触用パッドの製造方法は、前記分離用絶縁層を作成する必要がなく、大幅に製造コストを低減できる。 According to the second method, even in a semiconductor chip manufactured in a recent 0.25 μm or 0.18 μm rule device, the contact element is not in contact with the nearest element 501 directly above the desired measurement point 101. A pad 704 can be created. However, in order to produce the contact pad by this method, it is necessary to produce the isolation insulating layer 701. Therefore, an expensive gas apparatus is indispensable as an additional apparatus for the FIB processing apparatus, and the manufacturing cost is reduced. It will be high. On the other hand, the manufacturing method of the embedded contact pad according to the present invention does not need to form the isolation insulating layer, and can greatly reduce the manufacturing cost.

また、従来の方法により作成された前記接触用パッドの形状は、１番目と２番目の方法により作成されたもの双方ともに共通して平坦な表面の上に盛り上がった形状となる。このように盛り上がった形状の場合には、前記接触用パッドの位置を観測しようとして、光をあてると、それからの反射光が乱反射するために、前記接触用パッドの形状と位置を精確に把握することが困難となる。また、盛り上がった形状の前記接触用パッドの側面にマイクロプローブを接触させると、その側面からの圧力により前記接触用パッドが破壊され易いという問題もある。この点、本発明に係る前記接触用パッドの製造方法により製造された前記埋め込み型接触用パッドは、前記接触用パッドの表面が平坦であることにより乱反射がなく、前記接触用パッドのサイズが微細であっても、その位置と形状を精確に把握することができ、また平坦であることによりマイクロプローブで側面から接触することにより前記接触用パッドを破壊するという問題も生じないという効果を有する。 In addition, the shape of the contact pad prepared by the conventional method is a shape that rises on a flat surface in common for both the first and second methods. In the case of such a raised shape, when the light is applied to observe the position of the contact pad, the reflected light is diffusely reflected, so the shape and position of the contact pad are accurately grasped. It becomes difficult. Further, when the microprobe is brought into contact with the side surface of the raised contact pad, the contact pad is easily broken by pressure from the side surface. In this regard, the embedded contact pad manufactured by the contact pad manufacturing method according to the present invention has no irregular reflection due to the flat surface of the contact pad, and the size of the contact pad is fine. Even so, the position and shape can be accurately grasped, and since it is flat, there is an effect that the problem of destroying the contact pad by contacting from the side surface with the microprobe does not occur.

（実施の形態２）
図３の(a)乃至(e)は、前記測定希望箇所の上にタングステンプラグが形成されている場合における本発明に係る前記接触用パッドの製造方法の実施例を示す工程断面図である。 (Embodiment 2)
FIGS. 3A to 3E are process cross-sectional views showing an embodiment of the method for manufacturing the contact pad according to the present invention when a tungsten plug is formed on the desired measurement location.

図４の(a)は図３に係る製造方法により製造された前記埋め込み型接触用パッドを上から見た平面図であり、また図４の(b)は図３の(a)のB−B´の断面図である。 4A is a plan view of the embedded contact pad manufactured by the manufacturing method according to FIG. 3 as viewed from above, and FIG. 4B is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing of B '.

図３の(a)は電気的特性を測定したいトランジスタが埋設されている基板を横から見た半導体チップの断面図である。また、図３の３０２及び３０３は配線層である。また、図３の３０６は前記配線層３０２と３０３とを電気的に接触させるためのタングステンプラグである。
図３の１０１は故障解析のために、電気的特性を測定したいトランジスタのゲートラインの断面である。また、図３の３０１は前記測定希望箇所１０１の上に形成されたタングステンプラグである。図３の１０２は絶縁層である。また、図３の１０３は、シリコン等基板である。ここで、「シリコン等」としている理由は（実施の形態１）の場合と同様に、この層は場合によっては、シリコン以外の物質、例えば素子分離層（LOCOS）を含むからである。図３の３０４は前記埋め込み型接触用パッドを設ける予定の範囲である。図３の３０５は作成された前記埋め込み型接触用パッドである。以下、説明する。 FIG. 3A is a cross-sectional view of a semiconductor chip when a substrate on which a transistor whose electrical characteristics are to be measured is embedded is viewed from the side. Also, 302 and 303 in FIG. 3 are wiring layers. Further, reference numeral 306 in FIG. 3 denotes a tungsten plug for bringing the wiring layers 302 and 303 into electrical contact.
101 in FIG. 3 is a cross section of the gate line of a transistor whose electrical characteristics are to be measured for failure analysis. Further, reference numeral 301 in FIG. 3 denotes a tungsten plug formed on the desired measurement location 101. In FIG. 3, reference numeral 102 denotes an insulating layer. Further, reference numeral 103 in FIG. 3 denotes a substrate such as silicon. Here, the reason for “silicon or the like” is that this layer includes a material other than silicon, for example, an element isolation layer (LOCOS), as in the case of (Embodiment 1). Reference numeral 304 in FIG. 3 denotes a range where the embedded contact pad is to be provided. Reference numeral 305 in FIG. 3 denotes the created embedded contact pad. This will be described below.

まず、最初に、図３の(a)と(b)に示すように、前記半導体チップの表面層を前記測定希望箇所１０１の上に形成されているタングステンプラグ３０１の表面が露出するまで研磨する。このように研磨する理由は実施の形態１の場合と同様の理由である。具体的な研磨の方法は（実施の形態１）の場合と同様である。図９は、研磨台の例と研磨する工程を示す概略図である。図９の９０１は流水であり、９０２は研磨の対象である前記半導体チップであり、そして９０３は研磨台である。通常は金属の円盤に布を糊付けしたものに、酸化アルミニウムの粉（0.05um粒度程度）と水よりなるペーストを塗布し、前記円盤を研磨台に取り付けて、研磨をおこなう。ただし、この場合に、研磨中は、流水９０１は使用しない。流水により前記ペーストが流れてしまうからである。ただし、試料である前記半導体チップにより、ダイヤモンドや酸化アルミニウムをラッピングしたフィルムを使用し、流水９０１を噴きつけながら研磨する場合もある。 First, as shown in FIGS. 3A and 3B, the surface layer of the semiconductor chip is polished until the surface of the tungsten plug 301 formed on the measurement desired location 101 is exposed. . The reason for polishing in this way is the same reason as in the first embodiment. A specific polishing method is the same as that in the first embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a polishing table and a polishing process. In FIG. 9, 901 is running water, 902 is the semiconductor chip to be polished, and 903 is a polishing table. Usually, a paste made of aluminum oxide powder (about 0.05 um particle size) and water is applied to a metal disk glued with a cloth, and the disk is attached to a polishing table for polishing. However, in this case, running water 901 is not used during polishing. This is because the paste flows by running water. However, the semiconductor chip as a sample may be polished using a film wrapped with diamond or aluminum oxide and sprayed with running water 901 in some cases.

次に、図３(c)に示すように、測定希望箇所１０１の真上を含んで、前記接触用パッドを設けたい範囲の前記絶縁層１０２をFIB加工装置でミリングする。前記ミリングはFIB加工装置のニュートライザー機能をも使用して行う。 Next, as shown in FIG. 3 (c), the insulating layer 102 in the range where the contact pads are to be provided, including just above the desired measurement location 101, is milled by a FIB processing apparatus. The milling is also performed using the neutralizer function of the FIB processing equipment.

次に、図３(d)に示すように、ミリングした部分へFIB加工装置を使用するとともにニュートライザー機能をも使用して、タングステンをデポジションする。 Next, as shown in FIG. 3 (d), tungsten is deposited using the FIB processing apparatus and the neutralizer function on the milled portion.

次に、図3の(e)に示すように、タングステンをデポジションした表面全体を研磨して平坦化する。前記研磨は図９に示すように研磨台に前記半導体チップを指で押し付けて行う。研磨中は流水９０１を噴きつける。削りカスを除去するためである。また、通常は、この工程では、ダイヤモンドをラップしたフィルムを研磨台の上に置いて行う。
ダイヤモンドをラップしたフィルムを使用することにより、研磨後の表面に傷をつけることなく平坦に、かつ確実に仕上がる。この結果、前記接触用パッドに光を当てた場合に乱反射が無く、前記接触用パッドの位置、大きさ及び形状を精確に把握でき、マイクロプローブで確実に接触できるという効果が得られる。 Next, as shown in FIG. 3E, the entire surface on which tungsten is deposited is polished and flattened. As shown in FIG. 9, the polishing is performed by pressing the semiconductor chip against the polishing table with a finger. During polishing, running water 901 is sprayed. This is for removing shavings. Usually, in this step, a diamond-wrapped film is placed on a polishing table.
By using a film wrapped with diamond, the surface after polishing is finished flat and reliably without scratching. As a result, there is no irregular reflection when light is applied to the contact pad, the position, size, and shape of the contact pad can be accurately grasped, and the effect that the microprobe can be reliably contacted is obtained.

本発明による前記埋め込み型接触用パッドを使用すれば半導体製品等の不良解析をより精確かつ安価に実施でき、半導体製品等の品質改善やコストの低減が可能となる。 By using the embedded contact pad according to the present invention, failure analysis of a semiconductor product or the like can be performed more accurately and inexpensively, and the quality of the semiconductor product or the like can be improved and the cost can be reduced.

請求項２に記載の発明に係る前記接触用パッドの製造方法の実施例を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the Example of the manufacturing method of the said contact pad which concerns on invention of Claim 2. 請求項２に記載の製造方法により製造された前記埋め込み型接触用パッドの平面図と断面図である。It is the top view and sectional drawing of the said embedded type contact pad manufactured by the manufacturing method of Claim 2. 請求項７に記載の発明に係る前記接触用パッドの製造方法の実施例を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the Example of the manufacturing method of the said contact pad which concerns on invention of Claim 7. 請求項７に記載の製造方法により製造された前記埋め込み型接触用パッドの平面図と断面図である。It is the top view and sectional drawing of the said embedded type contact pad manufactured by the manufacturing method of Claim 7. 従来の前記接触用パッドを製造する方法のうち１番目の方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the 1st method among the methods of manufacturing the said conventional contact pad. 従来の前記接触用パッドを製造する方法のうち１番目の方法により製造された前記接触用パッドの平面図と断面図である。It is the top view and sectional drawing of the said contact pad manufactured by the 1st method among the methods of manufacturing the said conventional contact pad. 従来の前記接触用パッドを製造する方法のうち２番目の方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the 2nd method among the methods of manufacturing the said conventional pad for a contact. 従来の前記接触用パッドを製造する方法のうち２番目の方法により製造された前記接触用パッドの平面図と断面図である。It is the top view and sectional drawing of the said contact pad manufactured by the 2nd method among the methods of manufacturing the said conventional contact pad. 研磨工程を示す概略図である。It is the schematic which shows a grinding | polishing process. FIB加工装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a FIB processing apparatus.

Explanation of symbols

１０１電気的特性を測定したいトランジスタのゲートライン
１０２絶縁層
１０３シリコン等基板
１０４埋め込み型接触用パッドを設ける予定の範囲
１０５コンタクトホール
１０６埋め込み型接触用パッド
１０７配線層
１０８配線層
１０９タングステンプラグ
３０１タングステンプラグ
３０２配線層
３０３配線層
３０４埋め込み型接触用パッドを設ける予定の範囲
３０５埋め込み型接触用パッド
３０６タングステンプラグ
５０１最接近素子
５０２コンタクトホール
５０３引き出し配線（リデポのクリーニング前）
５０４接触用パッド（リデポのクリーニング前）
５０５接触用パッド（リデポのクリーニング後）
５０６配線層
５０７配線層
５０８リデポのクリーニング前の引き出し配線の周囲のすその部分
５０９リデポのクリーニング前の接触用パッドの周囲のすその部分
５１０リデポのクリーニング前の接触用パッドの周囲のすその部分
５１１リデポのクリーニング後の引き出し配線の周囲のすその部分
５１２リデポのクリーニング後の接触用パッドの周囲のすその部分
５１３リデポのクリーニング後の接触用パッドの周囲のすその部分
５１４タングステンプラグ
５１５引き出し配線（リデポのクリーニング後）
７０１分離用絶縁層
７０２コンタクトホール
７０３リデポのクリーニング前の接触用パッド
７０４リデポのクリーニング後の接触用パッド
７０５配線層
７０６配線層
７０７リデポのクリーニング前の接触用パッドの周囲のすその部分
７０８リデポのクリーニング前の接触用パッドの周囲のすその部分
７０９リデポのクリーニング後の接触用パッドの周囲のすその部分
７１０リデポのクリーニング後の接触用パッドの周囲のすその部分
７１１タングステンプラグ
９０１流水
９０２半導体チップ
９０３研磨台
９０４ステージ
９０５デポジション機器
９０６イオン源
９０７イオンビーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Gate line of transistor which wants to measure electrical characteristics 102 Insulating layer 103 Silicon etc. substrate 104 Planned area for providing embedded contact pad 105 Contact hole 106 Embedded contact pad 107 Wiring layer 108 Wiring layer 109 Tungsten plug 301 Tungsten plug 302 Wiring layer 303 Wiring layer 304 Area where embedded contact pads are to be provided 305 Embedded contact pads 306 Tungsten plug 501 Closest element 502 Contact hole 503 Lead wiring (before cleaning redepo)
504 Contact pad (before cleaning redepo)
505 Contact pad (after cleaning redepo)
506 Wiring layer 507 Wiring layer 508 Sole part around the lead wire before cleaning the redepot 509 Saw part around the contact pad before cleaning the redepot 510 Saw part around the contact pad before the redepot cleaning 511 Peripheral skirt around the lead wire after cleaning the redepot 512 Assist part around the contact pad after cleaning the redepot 513 Peripheral skirt around the contact pad after cleaning the redepot 514 Tungsten plug 515 Lead wire (After cleaning the redepot)
701 Separation insulating layer 702 Contact hole 703 Contact pad before redepot cleaning 704 Contact pad after redepo cleaning 705 Wiring layer 706 Wiring layer 707 Saddle around contact pad before redepot cleaning 708 Sedge around contact pad before cleaning 709 Sedge around contact pad after cleaning redepot 710 Saw around contact pad after redepot cleaning 711 Tungsten plug 901 Running water 902 Semiconductor chip 903 Polishing table 904 Stage 905 Deposition equipment 906 Ion source 907 Ion beam

Claims

A pad (hereinafter also referred to as “the contact pad”) provided on the surface of a semiconductor chip for contact with a microprobe to perform an electrical failure analysis of the semiconductor element, and the semiconductor chip is embedded in the semiconductor chip The surface of the semiconductor chip is so far that there is no wiring layer between the location where the electrical characteristics are to be measured (hereinafter also referred to as “desired measurement location”) and the surface of the layer on the opposite side of the silicon substrate. The polished contact pad is present in the insulating layer of the semiconductor chip, and extends into the semiconductor chip until a part of the contact pad contacts the desired measurement location in the semiconductor chip. The contact pad is electrically contacted, and the entire contact pad is embedded in the insulating layer of the semiconductor chip with the surface of the contact pad exposed. Implantable contact pad surface of the use pad is characterized by being flattened.

Polishing the surface of the semiconductor chip to such an extent that there is no wiring layer between the desired measurement location and the surface of the layer on the opposite side of the silicon substrate (hereinafter also referred to as “pretreatment polishing”);
The step of determining the size and shape of the contact pad to be created immediately above the desired measurement location, and milling the insulating layer in the range with the FIB processing apparatus (hereinafter also referred to as “contact pad range milling”) When,
In order to create a contact hole necessary for making a contact plug for contacting a desired measurement location, a part of the insulating layer in the range where the contact pad is provided is further milled by an FIB processing apparatus (hereinafter referred to as “contact”). "Hole range milling" step)
Depositing metal into the milled contact hole portion and the portion where the contact pad is to be created;
And planar polishing (hereinafter also referred to as “finish polishing”) of the surface of the deposited portion on the semiconductor chip.

The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 2, wherein the final polishing is performed using a diamond wrapping film.

The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 2, wherein the finish polishing is performed using an aluminum oxide wrapping film.

3. The fabrication of the embedded contact pad according to claim 2, wherein the FIB processing apparatus used for the contact pad range milling and the contact hole range milling is an apparatus attached only to tungsten or platinum as a gas apparatus. Method.

The contact pad, wherein the semiconductor chip has a tungsten plug formed in contact with the desired measurement location on a location where electrical characteristics are embedded in the semiconductor chip. The pad is present in the insulating layer, the pad surface is exposed, and is embedded in the insulating layer of the semiconductor chip, and the pad surface is flattened. Embedded pad for contact.

Polishing the surface of the semiconductor chip on the desired measurement location until the surface of the tungsten plug formed in contact with the desired measurement location is exposed (hereinafter also referred to as “tungsten plug pretreatment polishing”). When,
The size and shape of the contact pad to be created are determined immediately above the desired measurement location, and the insulating layer in the range is milled with an FIB processing apparatus (hereinafter also referred to as “tungsten plug contact pad range milling”). And steps to
Depositing metal on the portion of the milling contact pad to be created;
And a step of planar polishing (hereinafter also referred to as “tungsten plug finish polishing”) of the surface of the deposited portion on the semiconductor chip.

The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 7, wherein the final polishing is performed using a diamond wrapping film.

8. The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 7, wherein the finish polishing is performed using an aluminum oxide wrapping film.

The buried contact according to claim 7, wherein the FIB processing apparatus used for pad range milling for tungsten plug contact and metal deposition is an apparatus that includes only tungsten or platinum as a gas apparatus. Manufacturing method for a pad

The embedded contact pad according to claim 1, wherein a surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

3. The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 2, wherein a surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 3, wherein the surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 4, wherein the embedded contact pad has a surface area of 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

6. The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 5, wherein a surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

The embedded contact pad according to claim 6, wherein a surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

8. The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 7, wherein a surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

9. The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 8, wherein a surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 9, wherein a surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.

The method of manufacturing an embedded contact pad according to claim 10, wherein a surface area of the embedded contact pad is 0.35 square micrometers to 100 square micrometers.