JP2007116041A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、TEG(Test Element Group)を有する半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。特に本発明は、ドライエッチングにおける、パターンが密な部分のエッチングレートとその他の部分のエッチングレートとの差を評価することができる半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a TEG (Test Element Group) and the semiconductor device. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device capable of evaluating a difference between an etching rate at a dense pattern portion and an etching rate at another portion in dry etching.
図13は、従来の半導体装置が有するTEGの構成の一例を説明する為の平面図である。本図に示すTEGは、ドライエッチング時のプラズマダメージを評価するTEGであり、層間絶縁膜100上に第1の金属配線101a及び第2の金属配線101bを形成したものである。
FIG. 13 is a plan view for explaining an example of a configuration of a TEG included in a conventional semiconductor device. The TEG shown in this figure is a TEG for evaluating plasma damage during dry etching, and is formed by forming a
第1の金属配線101aは、層間絶縁膜100に形成された接続孔(図示せず)を介して検査用トランジスタ(図示せず)のゲート電極に接続されている。また、第2の金属配線101bは、第1の金属配線101aを囲むように配置されており、層間絶縁膜100に形成された接続孔(図示せず)を介して、ダイオード(図示せず)に接続されている。検査用トランジスタのゲート絶縁膜の耐圧性を評価することにより、プラズマダメージが評価される。ダイオードに接続された第2の金属配線101bが配置されることにより、ゲート絶縁膜に加わるプラズマダメージが増幅される(例えば特許文献1参照)。
図14は、絶縁膜110上に配線パターンを形成する方法を説明する図である。まず、図14(A)に示すように、絶縁膜110上に導電膜112及びレジストパターン120を形成する。レジストパターン120は複数の直線状のパターンを互いに平行に配置したものである。
FIG. 14 is a diagram for explaining a method of forming a wiring pattern on the
次いで、図14(B)に示すように、レジストパターン120をマスクとして導電膜112をドライエッチングする。これにより、導電膜112のうちレジストパターン120の下方に位置する部分が、互いに平行な直線配線112aになる。なお、直線配線112aの相互間では、エッチングレートが他の部分より遅い。このため、図14(B)に示す状態では、直線配線112aは他の部分からは分離されているが、相互間には導電膜112の一部が残っているため、互いに電気的に繋がった状態にある。
Next, as shown in FIG. 14B, the
その後、図14(C)に示すように、ドライエッチングを更に進める。これにより、直線配線112aは互いに分離される。
Thereafter, as shown in FIG. 14C, dry etching is further advanced. Thereby, the
製品となる半導体チップにおいて、トランジスタのゲート電極に接続する配線の周囲には、他の配線が配置されている場合が多い。ゲート電極に接続する配線と他の配線の間隔が狭い場合、図14で示した場合と同様に、これら配線を形成するときのドライエッチングの過程で、一時的にこれら配線が電気的に接続し、かつ他の導電体から分離された状態(例えば図14(B)に示す状態)になる。この状態になった場合、ゲート電極に接続している配線の周囲に位置する配線に加わったプラズマチャージもゲート電極に伝達し、ゲート絶縁膜にダメージを与える。 In a semiconductor chip as a product, other wiring is often arranged around the wiring connected to the gate electrode of the transistor. When the distance between the wiring connected to the gate electrode and the other wiring is narrow, as in the case shown in FIG. 14, these wirings are temporarily electrically connected in the process of dry etching when these wirings are formed. And it will be in the state separated from other conductors (for example, the state shown in FIG. 14B). In this state, the plasma charge applied to the wiring located around the wiring connected to the gate electrode is also transmitted to the gate electrode and damages the gate insulating film.
従って、ドライエッチングにおいて、パターンが密な部分のエッチングレートとその他の部分のエッチングレートとの差を小さくする必要がある。しかし、従来はこれらのエッチングレートの差を評価することができなかった。 Therefore, in dry etching, it is necessary to reduce the difference between the etching rate of the portion where the pattern is dense and the etching rate of the other portion. However, conventionally, the difference between these etching rates could not be evaluated.
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ドライエッチングにおける、パターンが密な部分のエッチングレートとその他の部分のエッチングレートとの差を評価することができる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and the object thereof is to evaluate the difference between the etching rate of a portion where the pattern is dense and the etching rate of other portions in dry etching. A semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device are provided.
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の製造方法は、モニター用の半導体基板に、第1の開口パターン及び第2の開口パターンを有する絶縁層を形成する工程と、
前記第1の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第1の検査用ゲート絶縁膜を形成し、かつ前記第2の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第2の検査用ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁層上、並びに前記第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜それぞれ上に、導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記導電膜をドライエッチングすることにより、前記第1の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第1の検査用ゲート電極、前記第2の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第2の検査用ゲート電極、前記絶縁層上に位置していて前記第1の検査用ゲート電極に接続する第1のTEGパターン、及び前記絶縁層上に位置していて前記第2の検査用ゲート電極に接続する第2のTEGパターンそれぞれを形成する工程と、
前記第1及び第2の検査用ゲート電極それぞれに電圧を加えることにより、前記第1及び第2のゲート絶縁膜の耐圧特性を検査する工程と、
を具備し、
前記第1のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有しており、いずれかの前記第1の導体パターンが前記第1の検査用ゲート電極に接続しており、
前記第2のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している。
In order to solve the above problems, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming an insulating layer having a first opening pattern and a second opening pattern on a monitoring semiconductor substrate;
A first inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the first opening pattern, and a second inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the second opening pattern. Forming, and
Forming a conductive film on the insulating layer and on each of the first and second inspection gate insulating films;
A resist pattern is formed on the conductive film, and the conductive film is dry-etched using the resist pattern as a mask, whereby the first inspection gate electrode positioned on the first inspection gate insulating film, the first A second inspection gate electrode positioned on the second inspection gate insulating film; a first TEG pattern positioned on the insulating layer and connected to the first inspection gate electrode; and on the insulating layer Forming each of the second TEG patterns that are located at and connected to the second gate electrode for inspection;
Inspecting the breakdown voltage characteristics of the first and second gate insulating films by applying a voltage to each of the first and second inspection gate electrodes;
Comprising
The first TEG pattern includes a plurality of first conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other and are electrically separated from each other, and any one of the first conductor patterns is the first conductor pattern. 1 connected to the gate electrode for inspection,
The second TEG pattern includes a plurality of second conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other, and a third conductor pattern that connects the plurality of second conductor patterns to each other.
この半導体装置の製造方法の前記第1及び第2のTEGパターンを形成する工程において、前記第1の導体パターン相互間及び前記第2の導体パターン相互間には、前記導電膜のうち前記レジストパターンに被覆されていない他の部分が除去された後でも、前記導電膜が薄く残る。 In the step of forming the first and second TEG patterns of the manufacturing method of the semiconductor device, the resist pattern of the conductive film is between the first conductor patterns and between the second conductor patterns. The conductive film remains thin even after other portions not covered with are removed.
その後、ドライエッチングを引き続き行い、薄く残っている導電膜が除去されるが、前記複数の第1の導体パターンそれぞれに生じるプラズマチャージは、前記導電膜が薄く残っている部分を介して前記第1の検査用ゲート電極に伝達し、前記第1の検査用ゲート絶縁膜にダメージを与える。
同様に、前記第2の導体パターン及び前記第3の導体パターンそれぞれにもプラズマチャージが生じるが、これらプラズマチャージは前記第2の検査用ゲート電極に伝達し、前記第2の検査用ゲート絶縁膜にダメージを与える。
Thereafter, dry etching is continued to remove the thin remaining conductive film. Plasma charge generated in each of the plurality of first conductor patterns is caused by the first conductive film passing through the portion where the conductive film remains thin. Is transmitted to the inspection gate electrode to damage the first inspection gate insulating film.
Similarly, plasma charges are generated in each of the second conductor pattern and the third conductor pattern. These plasma charges are transmitted to the second inspection gate electrode, and the second inspection gate insulating film. Damage to the.
なお、薄く残っている前記導電膜が除去された後は、前記第1の検査用ゲート絶縁膜に加わるプラズマダメージは途中から小さくなる。これに対し、前記第2の導体パターン及び前記第3の導体パターンは相互に接続されたままであるため、前記第2の検査用ゲート絶縁膜に加わるプラズマダメージは大きいままである。 Note that, after the thin remaining conductive film is removed, plasma damage applied to the first gate insulating film for inspection decreases from the middle. On the other hand, since the second conductor pattern and the third conductor pattern remain connected to each other, the plasma damage applied to the second inspection gate insulating film remains large.
従って、前記第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜の耐圧の差を評価することにより、前記導電膜をドライエッチングする場合における、パターンが密な部分のエッチングレートと、他の部分のエッチングレートとの差を定量的に評価することができる。 Therefore, by evaluating the difference in breakdown voltage between the first and second inspection gate insulating films, the etching rate of the dense pattern and the etching rate of the other part when the conductive film is dry-etched. Can be quantitatively evaluated.
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、モニター用の半導体基板に、第1の開口パターン及び第2の開口パターンを有する第1の絶縁層を形成する工程と、
前記第1の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第1の検査用ゲート絶縁膜を形成し、かつ前記第2の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第2の検査用ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第1の検査用ゲート電極、及び前記第2の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第2の検査用ゲート電極それぞれを形成する工程と、
前記第1の絶縁層、前記第1の検査用ゲート電極、及び第2の検査用ゲート電極それぞれの上又は上方に、第2の絶縁層を形成する工程と、
第2の絶縁層上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記導電膜をドライエッチングすることにより、第2の絶縁層上に、前記第1の検査用ゲート電極に接続する第1のTEGパターン、及び前記第2の検査用ゲート電極に接続する第2のTEGパターンを形成する工程と、
前記第1及び第2の検査用ゲート電極それぞれに電圧を加えることにより、前記第1及び第2のゲート絶縁膜の耐圧特性を検査する工程と、
を具備し、
前記第1のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有しており、いずれかの前記第1の導体パターンが前記第1の検査用ゲート電極に接続しており、
前記第2のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している。
Another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a first insulating layer having a first opening pattern and a second opening pattern on a monitoring semiconductor substrate;
A first inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the first opening pattern, and a second inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the second opening pattern. Forming, and
Forming each of a first inspection gate electrode located on the first inspection gate insulating film and a second inspection gate electrode located on the second inspection gate insulating film;
Forming a second insulating layer on or above each of the first insulating layer, the first inspection gate electrode, and the second inspection gate electrode;
Forming a conductive film on the second insulating layer;
A first TEG connected to the first inspection gate electrode is formed on the second insulating layer by forming a resist pattern on the conductive film and dry-etching the conductive film using the resist pattern as a mask. Forming a pattern and a second TEG pattern connected to the second inspection gate electrode;
Inspecting the breakdown voltage characteristics of the first and second gate insulating films by applying a voltage to each of the first and second inspection gate electrodes;
Comprising
The first TEG pattern includes a plurality of first conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other and are electrically separated from each other, and any one of the first conductor patterns is the first conductor pattern. 1 connected to the gate electrode for inspection,
The second TEG pattern includes a plurality of second conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other, and a third conductor pattern that connects the plurality of second conductor patterns to each other.
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、半導体基板に、第1の開口パターン、第2の開口パターン、及び第3の開口パターンを有する素子分離膜を形成する工程と、
前記第1の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第1の検査用ゲート絶縁膜を形成し、前記第2の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第2の検査用ゲート絶縁膜を形成し、かつ前記第3の開口パターン内に位置する前記半導体基板に素子用ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記素子分離膜上、前記第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜、並びに前記素子用ゲート絶縁膜それぞれ上に、導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記導電膜をドライエッチングすることにより、前記第1の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第1の検査用ゲート電極、前記第2の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第2の検査用ゲート電極、前記素子分離膜上に位置していて前記第1の検査用ゲート電極に接続する第1のTEGパターン、前記素子分離膜上に位置していて前記第2の検査用ゲート電極に接続する第2のTEGパターン、及び前記素子用ゲート絶縁膜上に位置する素子用ゲート電極それぞれを形成する工程と、
前記第1及び第2の検査用ゲート電極それぞれに電圧を加えることにより、前記第1及び第2のゲート絶縁膜の耐圧特性を検査する工程と、
を具備し、
前記第1のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有しており、いずれかの前記第1の導体パターンが前記第1の検査用ゲート電極に接続しており、
前記第2のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している。
Another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming an element isolation film having a first opening pattern, a second opening pattern, and a third opening pattern on a semiconductor substrate,
A first inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the first opening pattern, and a second inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the second opening pattern. And forming a gate insulating film for an element on the semiconductor substrate located in the third opening pattern;
Forming a conductive film on each of the element isolation film, the first and second inspection gate insulating films, and the element gate insulating film;
A resist pattern is formed on the conductive film, and the conductive film is dry-etched using the resist pattern as a mask, whereby the first inspection gate electrode positioned on the first inspection gate insulating film, the first A second test gate electrode positioned on the second test gate insulating film; a first TEG pattern positioned on the element isolation film and connected to the first test gate electrode; and the element isolation film Forming a second TEG pattern that is located above and connected to the second gate electrode for inspection, and an element gate electrode that is located on the element gate insulating film;
Inspecting the breakdown voltage characteristics of the first and second gate insulating films by applying a voltage to each of the first and second inspection gate electrodes;
Comprising
The first TEG pattern includes a plurality of first conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other and are electrically separated from each other, and any one of the first conductor patterns is the first conductor pattern. 1 connected to the gate electrode for inspection,
The second TEG pattern includes a plurality of second conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other, and a third conductor pattern that connects the plurality of second conductor patterns to each other.
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、半導体基板に、第1の開口パターン、第2の開口パターン、及び第3の開口パターンを有する素子分離膜を形成する工程と、
前記第1の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第1の検査用ゲート絶縁膜を形成し、前記第2の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第2の検査用ゲート絶縁膜を形成し、かつ前記第3の開口パターン内に位置する前記半導体基板に素子用ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第1の検査用ゲート電極、前記第2の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第2の検査用ゲート電極、及び前記素子用ゲート絶縁膜上に位置する素子用ゲート電極それぞれを形成する工程と、
前記素子分離膜、前記第1の検査用ゲート電極、第2の検査用ゲート電極、及び前記素子用ゲート電極それぞれの上又は上方に、層間絶縁膜を形成する工程と、
層間絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記導電膜をドライエッチングすることにより、層間絶縁膜上に、前記第1の検査用ゲート電極に接続する第1のTEGパターン、前記第2の検査用ゲート電極に接続する第2のTEGパターン、及び前記素子用ゲート電極に接続する配線それぞれを形成する工程と、
前記第1及び第2の検査用ゲート電極それぞれに電圧を加えることにより、前記第1及び第2のゲート絶縁膜の耐圧特性を検査する工程と、
を具備し、
前記第1のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有しており、いずれかの前記第1の導体パターンが前記第1の検査用ゲート電極に接続しており、
前記第2のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している。
Another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming an element isolation film having a first opening pattern, a second opening pattern, and a third opening pattern on a semiconductor substrate,
A first inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the first opening pattern, and a second inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the second opening pattern. And forming a gate insulating film for an element on the semiconductor substrate located in the third opening pattern;
On the first inspection gate electrode positioned on the first inspection gate insulating film, the second inspection gate electrode positioned on the second inspection gate insulating film, and on the element gate insulating film Forming each of the device gate electrodes located in
Forming an interlayer insulating film on or above each of the element isolation film, the first inspection gate electrode, the second inspection gate electrode, and the element gate electrode;
Forming a conductive film on the interlayer insulating film;
A first TEG pattern connected to the first gate electrode for inspection on the interlayer insulating film by forming a resist pattern on the conductive film and dry-etching the conductive film using the resist pattern as a mask; Forming a second TEG pattern connected to the second inspection gate electrode and a wiring connected to the element gate electrode;
Inspecting the breakdown voltage characteristics of the first and second gate insulating films by applying a voltage to each of the first and second inspection gate electrodes;
Comprising
The first TEG pattern includes a plurality of first conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other and are electrically separated from each other, and any one of the first conductor patterns is the first conductor pattern. 1 connected to the gate electrode for inspection,
The second TEG pattern includes a plurality of second conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other, and a third conductor pattern that connects the plurality of second conductor patterns to each other.
上記したそれぞれの半導体装置の製造方法において、前記第1の導体パターンの相互間隔は、前記第2の導体パターンの相互間隔に略等しいのが好ましい。また、前記第1のTEGパターンと前記第2のTEGパターンの間隔は、前記第1の導体パターンの相互間隔、及び前記第3の導体パターンの相互間隔のいずれよりも広いのが好ましい。 In each of the semiconductor device manufacturing methods described above, it is preferable that the interval between the first conductor patterns is substantially equal to the interval between the second conductor patterns. Moreover, it is preferable that the space | interval of the said 1st TEG pattern and the said 2nd TEG pattern is wider than any of the mutual space | interval of the said 1st conductor pattern, and the mutual space | interval of the said 3rd conductor pattern.
本発明に係る半導体装置は、絶縁膜上に形成され、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有する第1のTEGパターンと、
前記絶縁膜上に形成され、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している第2のTEGパターンと、
いずれかの前記第1の導体パターンに接続された第1の検査用ゲート電極と、
前記第2のTEGパターンに接続された第2の検査用ゲート電極と、
前記第1の検査用ゲート電極の下に位置する第1の検査用ゲート絶縁膜と、
前記第2の検査用ゲート電極の下に位置する第2の検査用ゲート絶縁膜とを具備する。
A semiconductor device according to the present invention includes a first TEG pattern having a plurality of first conductor patterns formed on an insulating film, spaced apart and substantially parallel to each other, and electrically separated from each other;
A plurality of second conductor patterns formed on the insulating film and arranged substantially parallel to each other and a third conductor pattern connecting the plurality of second conductor patterns to each other; 2 TEG patterns;
A first inspection gate electrode connected to any of the first conductor patterns;
A second inspection gate electrode connected to the second TEG pattern;
A first inspection gate insulating film located under the first inspection gate electrode;
And a second inspection gate insulating film located under the second inspection gate electrode.
前記第1のTEGパターン及び前記第2のTEGパターンは、モニター用の半導体基板に形成されているのが好ましい。また、前記第1のTEGパターン及び前記第2のTEGパターンは、半導体チップとなる領域を複数有する半導体基板に形成されており、かつ前記複数の半導体チップとなる領域を相互に分離するダイシングラインに位置しているのが好ましい。 The first TEG pattern and the second TEG pattern are preferably formed on a monitoring semiconductor substrate. In addition, the first TEG pattern and the second TEG pattern are formed on a semiconductor substrate having a plurality of regions to be semiconductor chips, and dicing lines that separate the regions to be the plurality of semiconductor chips from each other. It is preferably located.
以下、図面を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。本実施形態は、ポリシリコン膜をパターニングする時のプラズマチャージを評価できる半導体装置の製造方法である。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is a method of manufacturing a semiconductor device that can evaluate plasma charge when patterning a polysilicon film.
本実施形態において、シリコンウェハ1はモニター用のウェハである。図1(A)は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の平面図である。図1(B)は図1(A)のA−A断面図である。図2(A)及び(B)は、それぞれ図1(A)のB−B断面図及びC−C断面図である。図3(A)は、図1及び図2の次の工程を説明する為の平面図であり、図3(B)、図4(A)及び図4(B)は、それぞれ図3(A)のA−A断面図、B−B断面図及びC−C断面図である。図5(A)及び(B)は図3の次の工程を説明する為の断面図であり、それぞれ図3(A)のB−B断面図及びC−C断面図に相当する。
In the present embodiment, the
まず、図1及び図2の各図に示すように、シリコンウェハ1にウェル1a,1bを形成する。次いで、シリコンウェハ1上に溝を形成し、この溝に素子分離膜2(例えば酸化シリコン膜)を埋め込む。素子分離膜2には、ウェル1a,1bそれぞれ上に位置する2つの開口パターンが形成されている。次いで、シリコンウェハ2を熱酸化する。これにより、ウェル1a,1bそれぞれには第1の検査用ゲート絶縁膜3a及び第2の検査用ゲート絶縁膜3bが形成される。
First, as shown in FIGS. 1 and 2,
次いで、素子分離膜2、第1の検査用ゲート絶縁膜3a、及び第2の検査用ゲート絶縁膜3bそれぞれ上に、ポリシリコン膜4をCVD法により形成する。次いで、ポリシリコン膜4上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像する。これにより、ポリシリコン膜4上には、第1のTEGパターンを形成するためのレジストパターン21、及び第2のTEGパターンを形成するためのレジストパターン22が形成される。
Next, a
レジストパターン21は、素子分離膜2の上方に位置していて互いに平行に配置された複数の直線パターン21a、第1の検査用ゲート絶縁膜3aを介して直線パターン21aの反対側に配置された長方形パターン21b、及び第1の検査用ゲート絶縁膜3aの上方を通る直線パターン21cを有している。直線パターン21cは、一端が直線パターン21aの一つの端部に接続しおり、他端が長方形パターン21bに接続している。
The resist
レジストパターン22は、素子分離膜2の上方に位置していて互いに平行に配置された複数の直線パターン22a、直線パターン22aの端部を相互に接続する直線パターン22b、第2の検査用ゲート絶縁膜3bを介して直線パターン22a,22bの反対側に配置された長方形パターン22c、及び第2の検査用ゲート絶縁膜3bの上方を通る直線パターン22dを有している。直線パターン22dは、一端が直線パターン22bに接続しており、他端が長方形パターン21bに接続している。
The resist
なお、直線パターン22aの幅L2は直線パターン21aの幅L1に等しく、直線パターン22aの相互間隔S2は直線パターン21aの相互間隔S1に等しい。これら幅及び相互間隔は、設計ルール上の最小値であるのが好ましい。また、レジストパターン21,22の相互間隔は、幅L1より広い。
The width L 2 of the
次いで、図3及び図4の各図に示すように、レジストパターン21,22をマスクとしてポリシリコン膜4をドライエッチングする。これにより、ポリシリコン膜4はパターニングされ、直線パターン21aの下に位置する第1のTEGパターン4c、及び直線パターン22a,22bの下に位置する第2のTEGパターン4eが形成される。
Next, as shown in FIGS. 3 and 4, the
また、本処理によって、長方形パターン21bの下に位置するパッド4d、直線パターン21cの下すなわち第1の検査用ゲート絶縁膜3a上に位置する第1の検査用ゲート電極4a、長方形パターン22cの下に位置するパッド4g、及び直線パターン22dの下すなわち第2の検査用ゲート絶縁膜3b上に位置する第2の検査用ゲート電極4bも形成される。
In addition, by this processing, the
第1のTEGパターン4cは、複数の直線パターンを並列に並べた形状であるが、直線パターンの一つは、一端が第1の検査用ゲート電極4aの一端に接続されている。第1の検査用ゲート電極4aの他端はパッド4dに接続している。
The
第2のTEGパターン4eは、複数の直線パターンを並列に並べ、これら直線パターンの端部を互いに接続した形状である。第2の検査用ゲート電極4bは、一端が第2のTEGパターン4eに接続しており、他端がパッド4gに接続している。
The
なお、図3及び図4の各図は、ドライエッチング終了の少し前の状態を示しているが、この状態では、図4(A)に示すように、第1のTEGパターン4cが有する複数の直線パターン相互間には、薄いポリシリコン膜4が残っている。また、図4(B)に示すように、第2のTEGパターン4eも、互いに平行な複数の直線パターン相互間にポリシリコン膜4が薄く残っている。これは、パターンが密な部分のエッチングレートが他の部分のエッチングレートと比較して遅いためである。
Each of FIGS. 3 and 4 shows a state just before the end of the dry etching. In this state, as shown in FIG. 4A, a plurality of the
その後、図5(A)及び(B)に示すように、ドライエッチングを引き続き行い、薄く残っているポリシリコン膜4を除去する。この処理において、第1のTEGパターン4cを構成する複数の直線パターンそれぞれにはプラズマチャージが生じるが、これらプラズマチャージは、ポリシリコン膜4が薄く残っている部分を介して第1の検査用ゲート電極4aに伝達し、第1の検査用ゲート電極4aの下に位置する第1の検査用ゲート絶縁膜3aにダメージを与える。
Thereafter, as shown in FIGS. 5A and 5B, dry etching is continued to remove the
同様に、第2のTEGパターン4eを構成する複数の直線パターンそれぞれにもプラズマチャージが生じるが、これらプラズマチャージは第2の検査用ゲート電極4bの下に位置する第2の検査用ゲート絶縁膜3bにダメージを与える。
Similarly, plasma charges are also generated in each of the plurality of linear patterns constituting the
薄く残っているポリシリコン膜4が除去された後は、第1のTEGパターン4cを構成する複数の直線パターンは相互に切り離されるため、第1の検査用ゲート絶縁膜3aに加わるプラズマダメージは小さくなる。これに対し、第2のTEGパターン4eを構成する複数の直線パターンは相互に接続されたままであるため、第2の検査用ゲート絶縁膜3bに加わるプラズマダメージは大きいままである。
After the thin remaining
その後、各レジストパターンを除去する。そして、パッド4d,4gそれぞれにプローブ端子を接続する。そして、第1の検査用ゲート電極4a及び第2の検査用ゲート電極4bそれぞれに電圧を印加して、第1の検査用ゲート絶縁膜3aが絶縁破壊する電圧、及び第2の検査用ゲート絶縁膜3bが絶縁破壊する電圧それぞれを検査する。
Thereafter, each resist pattern is removed. Then, probe terminals are connected to the
上記したように、第1の検査用ゲート絶縁膜3aに加わるプラズマダメージと、第2の検査用ゲート絶縁膜3bに加わるプラズマダメージは、互いに平行な複数の直線パターン相互間に薄く残っているポリシリコン膜4が除去された後に、異なってくる。従って、本実施形態によれば、第1の検査用ゲート絶縁膜3aが絶縁破壊する電圧、及び第2の検査用ゲート絶縁膜3bが絶縁破壊する電圧には、複数の直線パターンが相互に切り離された後の時間に応じた差が生じる。
As described above, the plasma damage applied to the first inspection
このため、本実施形態によれば、第1の検査用ゲート絶縁膜3aが絶縁破壊する電圧、及び第2の検査用ゲート絶縁膜3bが絶縁破壊する電圧の差を測定することにより、ポリシリコン膜をドライエッチングする場合における、パターンが密な部分のエッチングレートと、他の部分のエッチングレートとの差を定量的に評価することができる。
Therefore, according to the present embodiment, polysilicon is measured by measuring the difference between the voltage at which the first inspection
従って、幅L1,L2及び間隔S1,S2が異なる複数種類の第1のTEGパターン4c及び第2のTEGパターン4eを製品形成時のドライエッチング条件で形成し、第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜3a,3bの耐圧性を評価することにより、このドライエッチング条件において、ポリシリコン配線パターンの幅及び間隔をいずれの値にすれば、パターンが密な部分のエッチングレートと、他の部分のエッチングレートとの差が小さくなるかを評価できる。
Accordingly, a plurality of types of
また、幅L1,L2及び間隔S1,S2を変更しないでポリシリコン膜4のドライエッチング条件を変えることにより、互いに平行な複数の直線パターン相互間のエッチングレートと、他の部分のエッチングレートとの差が小さいエッチング条件を見出すことができる。
Further, by changing the dry etching conditions of the
図6(A)は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の平面図であり、図6(B)は図6(A)のA−A断面図である。図7(A)及び(B)は、それぞれ図6(A)のB−B断面図及びC−C断面図である。図8(A)は、図6及び図7の次の工程を説明する為の平面図であり、図8(B)、図9(A)、及び図9(B)は、それぞれ図8(A)のA−A断面図、B−B断面図、及びC−C断面図である。図10(A)及び(B)は図8及び図9の次の工程を説明する為の断面図であり、それぞれ図8(A)のB−B断面図及びC−C断面図に相当する。
以下、第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
FIG. 6A is a plan view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. is there. 7A and 7B are a BB cross-sectional view and a CC cross-sectional view, respectively, in FIG. 6A. FIG. 8A is a plan view for explaining the next step of FIG. 6 and FIG. 7, and FIG. 8B, FIG. 9A, and FIG. It is AA sectional drawing of A), BB sectional drawing, and CC sectional drawing. FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views for explaining the next step of FIGS. 8 and 9, and correspond to the BB cross-sectional view and the CC cross-sectional view of FIG. .
Hereinafter, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
まず、図6及び図7の各図に示すように、シリコンウェハ1にウェル1a,1b、素子分離膜2、第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜3a,3b、及び第1及び第2の検査用ゲート電極4a,4bを形成する。なお、第1の実施形態に示した第1及び第2のTEGパターン4c,4e及びパッド4d,4gは形成されない。
First, as shown in FIGS. 6 and 7,
次いで、素子分離膜2、第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜3a,3b、並びに第1及び第2の検査用ゲート電極4a,4bそれぞれを含む全面上に、層間絶縁膜10をCVD法により形成する。次いで、層間絶縁膜10上にフォトレジスト膜(図示せず)を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像する。これにより、層間絶縁膜10上にはレジストパターンが形成される。次いで、このレジストパターンをマスクとして層間絶縁膜10をエッチングする。これにより、層間絶縁膜10には、第1の検査用ゲート電極4a上に位置する2つの接続孔、及び第2の検査用ゲート電極4b上に位置する2つの接続孔が形成される。
その後、レジストパターンを除去する。
Next, an
Thereafter, the resist pattern is removed.
次いで、層間絶縁膜10上及び各接続孔の中に、タングステン膜をCVD法により形成する。次いで、層間絶縁膜10上に位置するタングステン膜をCMP法により研磨除去する。これにより、層間絶縁膜10には、第1の検査用ゲート電極4a上に位置するタングステンプラグ11a,11b、及び第2の検査用ゲート電極4b上に位置するタングステンプラグ11c,11dが埋め込まれる。
Next, a tungsten film is formed on the
次いで、層間絶縁膜10上及び各タングステンプラグ上を含む全面上に、Al合金膜12をスパッタリング法により形成する。次いで、Al合金膜12上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像する。これにより、Al合金膜12上には直線状の複数のレジストパターン23a、長方形のレジストパターン23b,24a、直線状の複数のレジストパターン24b、及び直線状のレジストパターン24cが形成される。
Next, an
複数のレジストパターン23aは互いに略平行かつ離間して配置されている。レジストパターン23aの一つは、端部がタングステンプラグ11a上に位置している。レジストパターン23b,24aは、それぞれタングステンプラグ11b,11c上に位置している。複数のレジストパターン24bは互いに略平行かつ離間して配置されている。レジストパターン24cは、レジストパターン24bに略直交する方向に配置されており、複数のレジストパターン24bの端部を互いに接続している。レジストパターン24cの下にはタングステンプラグ11dが位置している。
The plurality of resist
なお、レジストパターン23aの幅L3及び相互間隔S3は、レジストパターン24bの幅L4及び相互間隔S4に略等しい。これら幅及び相互間隔は、設計ルール上の最小値であるのが好ましい。また、レジストパターン23aとレジストパターン24bの間隔は、L3より広い。
The resist
次いで、図8及び図9の各図に示すように、レジストパターン23a,23b,24a〜24cをマスクとしてAl合金膜12をエッチングする。これにより、Al合金膜12はパターニングされ、レジストパターン23aの下に位置する第1のTEGパターン12a、及びレジストパターン24b,24cの下に位置する第2のTEGパターン12dが形成される。また、本処理によって、レジストパターン23bの下すなわちタングステンプラグ11b上に位置するパッド12b、及びレジストパターン24aの下すなわちタングステンプラグ11c上に位置するパッド12cが形成される。
Next, as shown in FIGS. 8 and 9, the
第1のTEGパターン12aは、複数の直線パターンを並列に並べた形状であるが、直線パターンの一つはタングステンプラグ11aを介して第1の検査用ゲート電極4aに接続している。第1の検査用ゲート電極4aは、タングステンプラグ11bを介してパッド12bにも接続している。
The
第2のTEGパターン12dは、複数の直線パターンを並列に並べ、これら直線パターンの端部を互いに接続した形状である。第2のTEGパターン12dは、タングステンプラグ11dを介して第2の検査用ゲート電極4bに接続している。第2の検査用ゲート電極4bは、タングステンプラグ11cを介してパッド12cに接続している。
The
なお、図8及び図9の各図は、ドライエッチング終了の少し前の状態を示しているが、この状態では、図9(A),(B)に示すように、第1のTEGパターン12a及び第2のTEGパターン12dは、複数の直線パターン相互間に薄いAl合金膜12が残っている。
8 and 9 show a state just before the end of the dry etching. In this state, as shown in FIGS. 9A and 9B, the
その後、図10(A)及び(B)に示すように、ドライエッチングを引き続き行い、薄く残っているAl合金膜12を除去する。この処理において、第1のTEGパターン12aを構成する複数の直線パターンそれぞれに生じるプラズマチャージは、Al合金膜12が薄く残っている部分及びタングステンプラグ11aを介して第1の検査用ゲート電極4aに伝達し、第1の検査用ゲート絶縁膜3aにダメージを与える。
Thereafter, as shown in FIGS. 10A and 10B, dry etching is continued to remove the remaining
同様に、第2のTEGパターン12dを構成する複数の直線パターンそれぞれにもプラズマチャージが生じるが、これらプラズマチャージはタングステンプラグ11dを介して第2の検査用ゲート電極4bに伝達し、第2の検査用ゲート電極4bの下に位置する第2の検査用ゲート絶縁膜3bにダメージを与える。
Similarly, plasma charges are also generated in each of the plurality of linear patterns constituting the
なお、薄く残っているAl合金膜12が除去された後は、第1のTEGパターン12aを構成する複数の直線パターンは相互に切り離されるため、第1の検査用ゲート絶縁膜3aに加わるプラズマダメージは途中から小さくなる。これに対し、第2のTEGパターン12dを構成する複数の直線パターンは相互に接続されたままであるため、第2の検査用ゲート絶縁膜3bに加わるプラズマダメージは大きいままである。
After the thin remaining
その後、各レジストパターンを除去する。そして、パッド12b,12cそれぞれにプローブ端子を接続する。そして、タングステンプラグ11b,11cを介して第1の検査用ゲート電極4a及び第2の検査用ゲート電極4bそれぞれに電圧を印加し、第1の検査用ゲート絶縁膜3aが絶縁破壊する電圧、及び第2の検査用ゲート絶縁膜3bが絶縁破壊する電圧それぞれを検査する。
Thereafter, each resist pattern is removed. Then, probe terminals are connected to the
このように、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、第1の検査用ゲート絶縁膜3aが絶縁破壊する電圧、及び第2の検査用ゲート絶縁膜3bが絶縁破壊する電圧の差を測定することにより、Al合金膜をエッチングする場合における、パターンが密な部分のエッチングレートと、他の部分のエッチングレートとの差を定量的に評価することができる。
Thus, according to the present embodiment, the voltage at which the first inspection
従って、幅L3,L4及び間隔S3,S4が異なる複数種類の第1のTEGパターン12a及び第2のTEGパターン12dを、実際の製品形成工程と同一条件で形成し、第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜3a,3bの耐圧性を評価することにより、この条件において、Al合金配線の幅及び間隔をいずれの値にすれば、パターンが密な部分のエッチングレートと、他の部分のエッチングレートとの差が小さくなるかを評価できる。
Therefore, a plurality of types of
また、幅L1,L2及び間隔S1,S2を変更しないでAl合金膜12のドライエッチング条件を変えることにより、Al合金膜をドライエッチングする場合における、パターンが密な部分のエッチングレートと、他の部分のエッチングレートとの差が小さいエッチング条件を見出すことができる。
Further, by changing the dry etching conditions of the
図11は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図である。本実施形態は、半導体チップとなる領域にトランジスタのゲート絶縁膜及びゲート電極を形成すると同時に、半導体チップとなる領域を相互に分離するダイシングラインに、第1の実施形態で示した第1及び第2のTEGを形成する方法である。以下、第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。 FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the gate insulating film and the gate electrode of the transistor are formed in the region to be the semiconductor chip, and at the same time, the dicing lines that separate the regions to be the semiconductor chip from each other are formed on the first and This is a method of forming a second TEG. Hereinafter, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
本方法において形成される半導体装置において、半導体チップとなる領域には素子分離膜2、ウェル1c、素子用ゲート絶縁膜3c及び素子用ゲート電極4hが形成されている。これらはそれぞれウェル1a,1b、第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜3a,3b、並びに第1及び第2の検査用ゲート電極4a,4bと同一工程で形成される。なお、素子用ゲート電極4h上には、ポリシリコン膜をドライエッチングするときのマスクであるレジストパターン25が形成されている。レジストパターン25は、レジストパターン21,22と同一工程で形成される。
In a semiconductor device formed by this method, an
素子用ゲート電極4h、並びに第1及び第2の検査用ゲート電極4a,4bが形成される工程では、第1のTEG用パターン4c、第2のTEG用パターン4e、及びパッド4d,4gが形成される。
従って、本実施形態によれば、第1の実施形態と同一の方法で第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜3a,3bの耐圧を調べることにより、素子用ゲート電極4hを形成するときのドライエッチング条件において、直線パターン相互間のエッチングレートと他の部分のエッチングレートとの差が大きいか否かを判断することができる。
In the step of forming the
Therefore, according to the present embodiment, the
図12は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図である。本実施形態は、半導体チップとなる領域にAl合金配線を形成すると同時に、半導体チップとなる領域を相互に分離するダイシングラインに第2の実施形態で示した第1及び第2のTEGを形成する方法である。Al合金配線は、第3の実施形態で示したトランジスタのゲート電極に接続している。以下、第2又は第3の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。 FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the Al alloy wiring is formed in the region to be the semiconductor chip, and at the same time, the first and second TEGs shown in the second embodiment are formed in the dicing lines that separate the regions to be the semiconductor chip from each other. Is the method. The Al alloy wiring is connected to the gate electrode of the transistor shown in the third embodiment. Hereinafter, the same components as those in the second or third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
本方法によって形成される半導体装置において、半導体チップとなる領域には素子分離膜2、ウェル1c、素子用ゲート絶縁膜3c、素子用ゲート電極4h、ソース及びドレインとなる不純物領域(図示せず)、層間絶縁膜10、層間絶縁膜10に埋め込まれたタングステンプラグ11e、及びAl合金配線12eが形成されている。
In the semiconductor device formed by this method, an
これらは、不純物領域を除いて、それぞれウェル1a,1b、第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜3a,3b、第1及び第2の検査用ゲート電極4a,4b、タングステンプラグ11a〜11dを形成する工程、並びに第1及び第2のTEGパターン12a,12dを形成する工程と同一工程で形成される。ソース及びドレインとなる不純物領域は、素子用ゲート電極4hを形成した後、かつ層間絶縁膜10を形成する前に、素子分離膜2及び素子用ゲート電極4hをマスクとしてシリコンウェハ1に不純物を導入することにより形成される。
なお、Al合金配線12e上には、Al合金膜をドライエッチングするときのマスクであるレジストパターン26が形成されている。レジストパターン26は、レジストパターン23,24と同一工程で形成される。
These include
Note that a resist
上記したように、Al合金配線12eが形成される工程では、第1のTEG用パターン12a、第2のTEG用パターン12d、及びパッド12b,12cが形成される。
従って、本実施形態によれば、第2の実施形態と同一の方法で第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜3a,3bの耐圧を調べることにより、Al合金配線12eを形成するときのドライエッチング条件において、直線パターン相互間のエッチングレートと他の部分のエッチングレートとの差が大きいか否かを判断することができる。
As described above, in the step of forming the Al alloy wiring 12e, the
Therefore, according to the present embodiment, by checking the breakdown voltage of the first and second inspection
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば第1の実施形態においてポリシリコン膜4の代わりにポリシリコン膜とモリブデンシリサイド膜の積層膜、又はポリシリコン膜とタングステンシリサイド膜の積層膜を用いてもよい。また、シリコンウェハ1の代わりにガラス基板を用いることにより、液晶の表示を制御する薄膜トランジスタの形成工程における評価を行うこともできる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, instead of the
1…シリコンウェハ、1a,1b,1c…ウェル、2…素子分離膜、3a…第1の検査用ゲート絶縁膜、3b…第2の検査用ゲート絶縁膜、3c…素子用ゲート絶縁膜、4…ポリシリコン膜、4a…第1の検査用ゲート電極、4b…第2の検査用ゲート電極、4c,12a…第1のTEGパターン、4d,4g,12b,12c…パッド、4e,12d…第2のTEGパターン、4h…素子用ゲート電極、10…層間絶縁膜、11a,11b,11c,11d,11e…タングステンプラグ、12…Al合金膜、12e…Al合金配線、21,22,23,24,25,26…レジストパターン
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第1の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第1の検査用ゲート絶縁膜を形成し、かつ前記第2の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第2の検査用ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁層上、並びに前記第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜それぞれ上に、導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記導電膜をドライエッチングすることにより、前記第1の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第1の検査用ゲート電極、前記第2の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第2の検査用ゲート電極、前記絶縁層上に位置していて前記第1の検査用ゲート電極に接続する第1のTEGパターン、及び前記絶縁層上に位置していて前記第2の検査用ゲート電極に接続する第2のTEGパターンそれぞれを形成する工程と、
前記第1及び第2の検査用ゲート電極それぞれに電圧を加えることにより、前記第1及び第2のゲート絶縁膜の耐圧特性を検査する工程と、
を具備し、
前記第1のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有しており、いずれかの前記第1の導体パターンが前記第1の検査用ゲート電極に接続しており、
前記第2のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している半導体装置の製造方法。 Forming an insulating layer having a first opening pattern and a second opening pattern on a semiconductor substrate for monitoring;
A first inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the first opening pattern, and a second inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the second opening pattern. Forming, and
Forming a conductive film on the insulating layer and on each of the first and second inspection gate insulating films;
A resist pattern is formed on the conductive film, and the conductive film is dry-etched using the resist pattern as a mask, whereby the first inspection gate electrode positioned on the first inspection gate insulating film, the first A second inspection gate electrode positioned on the second inspection gate insulating film; a first TEG pattern positioned on the insulating layer and connected to the first inspection gate electrode; and on the insulating layer Forming each of the second TEG patterns that are located at and connected to the second gate electrode for inspection;
Inspecting the breakdown voltage characteristics of the first and second gate insulating films by applying a voltage to each of the first and second inspection gate electrodes;
Comprising
The first TEG pattern includes a plurality of first conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other and are electrically separated from each other, and any one of the first conductor patterns is the first conductor pattern. 1 connected to the gate electrode for inspection,
The second TEG pattern includes a plurality of second conductor patterns spaced apart and substantially parallel to each other, and a semiconductor having a third conductor pattern connecting the plurality of second conductor patterns to each other. Device manufacturing method.
前記第1の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第1の検査用ゲート絶縁膜を形成し、かつ前記第2の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第2の検査用ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第1の検査用ゲート電極、及び前記第2の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第2の検査用ゲート電極それぞれを形成する工程と、
前記第1の絶縁層、前記第1の検査用ゲート電極、及び第2の検査用ゲート電極それぞれの上又は上方に、第2の絶縁層を形成する工程と、
第2の絶縁層上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記導電膜をドライエッチングすることにより、第2の絶縁層上に、前記第1の検査用ゲート電極に接続する第1のTEGパターン、及び前記第2の検査用ゲート電極に接続する第2のTEGパターンを形成する工程と、
前記第1及び第2の検査用ゲート電極それぞれに電圧を加えることにより、前記第1及び第2のゲート絶縁膜の耐圧特性を検査する工程と、
を具備し、
前記第1のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有しており、いずれかの前記第1の導体パターンが前記第1の検査用ゲート電極に接続しており、
前記第2のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している半導体装置の製造方法。 Forming a first insulating layer having a first opening pattern and a second opening pattern on a semiconductor substrate for monitoring;
A first inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the first opening pattern, and a second inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the second opening pattern. Forming, and
Forming each of a first inspection gate electrode located on the first inspection gate insulating film and a second inspection gate electrode located on the second inspection gate insulating film;
Forming a second insulating layer on or above each of the first insulating layer, the first inspection gate electrode, and the second inspection gate electrode;
Forming a conductive film on the second insulating layer;
A first TEG connected to the first inspection gate electrode is formed on the second insulating layer by forming a resist pattern on the conductive film and dry-etching the conductive film using the resist pattern as a mask. Forming a pattern and a second TEG pattern connected to the second inspection gate electrode;
Inspecting the breakdown voltage characteristics of the first and second gate insulating films by applying a voltage to each of the first and second inspection gate electrodes;
Comprising
The first TEG pattern includes a plurality of first conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other and are electrically separated from each other, and any one of the first conductor patterns is the first conductor pattern. 1 connected to the gate electrode for inspection,
The second TEG pattern includes a plurality of second conductor patterns spaced apart and substantially parallel to each other, and a semiconductor having a third conductor pattern connecting the plurality of second conductor patterns to each other. Device manufacturing method.
前記第1の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第1の検査用ゲート絶縁膜を形成し、前記第2の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第2の検査用ゲート絶縁膜を形成し、かつ前記第3の開口パターン内に位置する前記半導体基板に素子用ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記素子分離膜上、前記第1及び第2の検査用ゲート絶縁膜、並びに前記素子用ゲート絶縁膜それぞれ上に、導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記導電膜をドライエッチングすることにより、前記第1の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第1の検査用ゲート電極、前記第2の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第2の検査用ゲート電極、前記素子分離膜上に位置していて前記第1の検査用ゲート電極に接続する第1のTEGパターン、前記素子分離膜上に位置していて前記第2の検査用ゲート電極に接続する第2のTEGパターン、及び前記素子用ゲート絶縁膜上に位置する素子用ゲート電極それぞれを形成する工程と、
前記第1及び第2の検査用ゲート電極それぞれに電圧を加えることにより、前記第1及び第2のゲート絶縁膜の耐圧特性を検査する工程と、
を具備し、
前記第1のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有しており、いずれかの前記第1の導体パターンが前記第1の検査用ゲート電極に接続しており、
前記第2のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している半導体装置の製造方法。 Forming an element isolation film having a first opening pattern, a second opening pattern, and a third opening pattern on a semiconductor substrate;
A first inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the first opening pattern, and a second inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the second opening pattern. And forming a gate insulating film for an element on the semiconductor substrate located in the third opening pattern;
Forming a conductive film on each of the element isolation film, the first and second inspection gate insulating films, and the element gate insulating film;
A resist pattern is formed on the conductive film, and the conductive film is dry-etched using the resist pattern as a mask, whereby the first inspection gate electrode positioned on the first inspection gate insulating film, the first A second test gate electrode positioned on the second test gate insulating film; a first TEG pattern positioned on the element isolation film and connected to the first test gate electrode; and the element isolation film Forming a second TEG pattern that is located above and connected to the second gate electrode for inspection, and an element gate electrode that is located on the element gate insulating film;
Inspecting the breakdown voltage characteristics of the first and second gate insulating films by applying a voltage to each of the first and second inspection gate electrodes;
Comprising
The first TEG pattern includes a plurality of first conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other and are electrically separated from each other, and any one of the first conductor patterns is the first conductor pattern. 1 connected to the gate electrode for inspection,
The second TEG pattern includes a plurality of second conductor patterns spaced apart and substantially parallel to each other, and a semiconductor having a third conductor pattern connecting the plurality of second conductor patterns to each other. Device manufacturing method.
前記第1の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第1の検査用ゲート絶縁膜を形成し、前記第2の開口パターン内に位置する前記半導体基板に第2の検査用ゲート絶縁膜を形成し、かつ前記第3の開口パターン内に位置する前記半導体基板に素子用ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第1の検査用ゲート電極、前記第2の検査用ゲート絶縁膜上に位置する第2の検査用ゲート電極、及び前記素子用ゲート絶縁膜上に位置する素子用ゲート電極それぞれを形成する工程と、
前記素子分離膜、前記第1の検査用ゲート電極、第2の検査用ゲート電極、及び前記素子用ゲート電極それぞれの上又は上方に、層間絶縁膜を形成する工程と、
層間絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記導電膜をドライエッチングすることにより、層間絶縁膜上に、前記第1の検査用ゲート電極に接続する第1のTEGパターン、前記第2の検査用ゲート電極に接続する第2のTEGパターン、及び前記素子用ゲート電極に接続する配線それぞれを形成する工程と、
前記第1及び第2の検査用ゲート電極それぞれに電圧を加えることにより、前記第1及び第2のゲート絶縁膜の耐圧特性を検査する工程と、
を具備し、
前記第1のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置され、互いが電気的に分離された複数の第1の導体パターンを有しており、いずれかの前記第1の導体パターンが前記第1の検査用ゲート電極に接続しており、
前記第2のTEGパターンは、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している半導体装置の製造方法。 Forming an element isolation film having a first opening pattern, a second opening pattern, and a third opening pattern on a semiconductor substrate;
A first inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the first opening pattern, and a second inspection gate insulating film is formed on the semiconductor substrate located in the second opening pattern. And forming a gate insulating film for an element on the semiconductor substrate located in the third opening pattern;
On the first inspection gate electrode positioned on the first inspection gate insulating film, the second inspection gate electrode positioned on the second inspection gate insulating film, and on the element gate insulating film Forming each of the device gate electrodes located in
Forming an interlayer insulating film on or above each of the element isolation film, the first inspection gate electrode, the second inspection gate electrode, and the element gate electrode;
Forming a conductive film on the interlayer insulating film;
A first TEG pattern connected to the first gate electrode for inspection on the interlayer insulating film by forming a resist pattern on the conductive film and dry-etching the conductive film using the resist pattern as a mask; Forming a second TEG pattern connected to the second inspection gate electrode and a wiring connected to the element gate electrode;
Inspecting the breakdown voltage characteristics of the first and second gate insulating films by applying a voltage to each of the first and second inspection gate electrodes;
Comprising
The first TEG pattern includes a plurality of first conductor patterns that are spaced apart and substantially parallel to each other and are electrically separated from each other, and any one of the first conductor patterns is the first conductor pattern. 1 connected to the gate electrode for inspection,
The second TEG pattern includes a plurality of second conductor patterns spaced apart and substantially parallel to each other, and a semiconductor having a third conductor pattern connecting the plurality of second conductor patterns to each other. Device manufacturing method.
前記絶縁膜上に形成され、互いに離間かつ略平行に配置された複数の第2の導体パターン、及び、前記複数の第2の導体パターンを互いに接続する第3の導体パターンを有している第2のTEGパターンと、
いずれかの前記第1の導体パターンに接続された第1の検査用ゲート電極と、
前記第2のTEGパターンに接続された第2の検査用ゲート電極と、
前記第1の検査用ゲート電極の下に位置する第1の検査用ゲート絶縁膜と、
前記第2の検査用ゲート電極の下に位置する第2の検査用ゲート絶縁膜と、
を具備する半導体装置。 A first TEG pattern having a plurality of first conductor patterns formed on an insulating film, spaced apart and substantially parallel to each other, and electrically separated from each other;
A plurality of second conductor patterns formed on the insulating film and arranged substantially parallel to each other and a third conductor pattern connecting the plurality of second conductor patterns to each other; 2 TEG patterns;
A first inspection gate electrode connected to any of the first conductor patterns;
A second inspection gate electrode connected to the second TEG pattern;
A first inspection gate insulating film located under the first inspection gate electrode;
A second inspection gate insulating film located under the second inspection gate electrode;
A semiconductor device comprising:
The first TEG pattern and the second TEG pattern are formed on a semiconductor substrate having a plurality of regions to be semiconductor chips, and are located on dicing lines that separate the regions to be the plurality of semiconductor chips from each other. The semiconductor device according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005308527A JP2007116041A (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Semiconductor device and its manufacturing method |
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JP (1) | JP2007116041A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010050283A (en) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Oki Semiconductor Co Ltd | Method of testing insulation property of wafer-level csp, and teg pattern used in the method |
-
2005
- 2005-10-24 JP JP2005308527A patent/JP2007116041A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010050283A (en) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Oki Semiconductor Co Ltd | Method of testing insulation property of wafer-level csp, and teg pattern used in the method |
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