JP2008072117A - テストパターン及びこれを用いる欠陥モニタリングの方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 非接触方式と接触方式とを混用して適用可能なテストパターンを提供することにある。また、前記のようなテストパターンを用いて欠陥をモニタリングする方法を提供することにある。
【解決手段】 半導体装置の欠陥を検査する装備の検査条件を設定するに用いられるテストパターン１００は、正常パターン１１０、欠陥を有する非正常パターン１２０、及び前記正常パターン１１０と電気的に接続され、前記非正常パターン１２０からは電気的に分離された導電性ライン１３０を含む。したがって、一つのテストパターン１００に非接触方式と接触方式と両方とも適用することができるようになる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、テストパターン及びこれを用いる欠陥モニタリングの方法にかかわり、より具体的には半導体装置の欠陥を検査する装備の検査条件を設定するに用いられるテストパターン及びこのようなテストパターンを用いて欠陥をモニタリングする方法に関する。

一般的に、半導体装置は、蒸着工程、フォトリソグラフィ工程、イオン注入工程、研磨工程、洗浄工程などを通じて製造される。このような工程を完了した後には、半導体装置にショート、オープンのような多くの欠陥が発生する。前記のような欠陥は半導体装置に致命的な悪影響を与える。したがって、各工程で発生した欠陥を管理するために、欠陥検出装置を用いて欠陥を検出する。

一方、欠陥検出装置が希望する検出能力を有しているか否かを判断するために、テストパターンを用いて欠陥検出装置の検出能力を評価する。このような評価方法は、電子ビームを用いた非接触方式とプローブを用いる接触方式がある。

従来の評価方法についての例が特許文献１、特許文献２、特許文献３などに開示されている。
非接触方式は、テストパターンを電子ビームでスキャニングして、獲得したスキャニングの結果に基づいてテストパターン内の欠陥を検出する方式である。接触方式はテストパターンにプローブを電気的に接触させて、獲得した電気的信号に基づいてテストパターン内の欠陥を検出する方式である。

ここで、欠陥検出装置の検出能力をより正確に判断するために、欠陥を人為的にテスト判断に形成する方法がある。即ち、テストパターン内の特定パターンに欠陥を人為的に形成した後、欠陥検出装置が欠陥を有する非正常パターンを正確に検出したかを通じて欠陥検出装置の検出能力を判断することができる。

非接触方式を用いる場合、スキャニング結果は、正常パターンと非正常パターンとの明度差を通じて人為的な欠陥を正確に検出することができる。しかし、接触方式を用いる場合、プローブは全てのパターンと接触するので、全てのパターンが不良という検出結果が出る。即ち、従来のテストパターンにおいて、正常パターンと非正常パターンとは互いに電気的に接続されていて、接触方式を用いると、全てのパターンに対する過誤判定が出る。結果的に、接触方式を用いる場合、従来のテストパターンには欠陥を人為的に形成することができなかった。したがって、接触方式と非接触方式とによって別途のテストパターンを用いなければならないという問題点がある。

なお、従来の一つのテストパターンに非接触方式と接触方式を全て適用することができないので、パターンとパターンの上部に形成された導電性ラインとの間に存在する欠陥を正確に検出することができなかった。例えば、化学機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）工程を通じてパターンを形成する場合、パターンの間に微細導電性物質が残留するようになる。したがって、パターンの形成の後、後続工程を行うことができない。結果的に、後続工程を通じてパターン上に導電性ラインを形成した後、導電性ラインを用いてパターンに対する欠陥検出工程を行うことになる。ここで、パターンは、既に導電性ラインで覆われた状態であるので、非接触方式では欠陥を検出することができなく、ただ接触方式のみで欠陥の検出が可能である。しかし、前述したように、従来のテストパターンには接触方式と非接触方式で全て適用することができるので、パターンと導電性ラインとの間に存在する欠陥検出が困難であるという問題もある。

更に、ＮＭＯＳコンタクトとＰＭＯＳコンタクトように電気的特性が互いに異なるパターンが交互的に配列されたパターンにおいて、非接触方式によって電子ビームで２種類のパターンが独立的にスキャニングされるので、各パターンに対する独立的な情報を獲得することができない。その理由は、電子ビームの最小スキャニング幅は約１００μｍであり、各パターンは約５０μｍ以下の幅を有しているためである。したがって、従来のテストパターンを用いては、互いに異なる電気的な特性を有するパターンを独立的に検査できないという問題がある。
米国特許出願公開第２００４／０２０７４１４号明細書 特開２００２−３６８０４９号公報 特開平１１−０３１７２７号公報

本発明の目的は、非接触方式と接触方式とを混用して適用可能なテストパターンを提供することにある。
また、本発明の目的は、前記のようなテストパターンを用いて欠陥をモニタリングする方法を提供することにある。

本発明によるテストパターンは、正常パターンと、欠陥を有する非正常パターンと、前記正常パターンと電気的に接続され、前記非正常パターンから電気的に分離した導電性ラインと、を含む。

本発明によると、前記正常パターンは、平行に配列され、前記導電性ラインに電気的に接続された第１パターンと、前記第１パターンの間に配列され、接地に接続された第２パターンとを含むことができる。なお、第２パターンは、一つの接地に独立的に接続することができる。また、第１及び第２パターンは、複数個の接地に独立的に接続することができる。

本発明によると、前記欠陥は、前記隣接する第１パターンと第２パターンとを電気的に接続するブリッジであり、前記非正常パターンは前記ブリッジを有する前記第１パターンであってもよい。また、前記欠陥は、前記第２パターンのいずれかに形成された切断部であり、前記非正常パターンは前記切断部を有する前記第２パターンであってもよい。

本発明によると、テストパターンは、前記導電性ラインに接続され、前記正常パターンに電圧を印加するためのパッドを更に含むことができる。

本発明の欠陥モニタリングの方法によると、基板上に正常パターンを形成する。前記正常パターンのいずれかに第１欠陥を形成し、非正常パターンを形成する。前記正常パターンと非正常パターンを非接触方式で検査して、前記第１欠陥に対する第１情報を獲得する。前記正常パターンを部分的に露出させる第１コンタクトホールと、前記非正常パターンを部分的に露出させる第２コンタクトホールを有する層間絶縁膜を前記正常パターンと前記非正常パターン上に形成する。前記第１コンタクトホールのみを埋め立てるコンタクトを有する導電性ラインを前記層間絶縁膜上に形成する。前記コンタクトを接触方式で検査して、前記正常パターンと前記導電性ラインとの間に存在する第２欠陥に対する第２情報を獲得する。

本発明によると、前記非接触検査方式は、前記正常パターンと前記非正常パターンを電子ビームでスキャニングする段階を含むことができる。また、前記接触検査方式は、前記コンタクトにプローブを接触させる段階を含むことができる。

本発明によると、前記導電性ラインを通じて前記正常パターンに電圧を印加するためのパッドを形成する段階を更に含むことができる。

本発明の他の見地によるテストパターンは、第１電気的特性を有する第１パターンと、前記第１電気的特性と異なる第２電気的特性を有する第２パターンと、前記第１パターンから延長されたテストラインと、を含む。

本発明によると、前記第１パターンと前記第２パターンは、交互に配列することができる。

本発明の更に他の見地による欠陥モニタリングの方法によると、以下の段階を含む。第１電気的特性を有する第１パターンと、前記第１電気的特性と異なる第２電気的特性を有する第２パターンを基板上に形成する。前記第１パターンからテストラインを延長する。前記テストラインを非接触方式で検査して、前記第１パターンに存在する欠陥に対する第１情報を獲得する。前記第１及び第２パターンを非接触方式で検査して、前記第１及び第２パターンに存在する全ての欠陥に対する第２情報を獲得する。前記第２情報から前記第１情報を除いて、前記第２パターンに存在する欠陥に対する第３情報を獲得する。

本発明によると、前記第１パターンまたは前記第２パターンに人為的に欠陥を形成する段階をさらに含むことができる。

本発明によると、欠陥を有する非正常パターンが導電性ラインから電気的に分離しているので、接触検査の方式の過誤を防止することができる。特に、パターンである下部層は、非接触方式で検査し、導電性ラインである上部層は接触方式で検査するようになるので、上下部の間に存在する欠陥を正確に探知することができる。なお、互いに異なる電気的特性を有する交互型パターンを非接触の方式で正確に検査することができるようになる。

以下、図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。

（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例によるテストパターンを示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ’に沿って見た断面図である。
図１及び図２を参照すると、本実施例によるテストパターン１００は、正常パターン１１０、非正常パターン１２０、第１導電性ライン１３０、パッド１４０、及び接地１５０を含む。

正常パターン１１０は、半導体基板１６０上に形成された第１パターン１１２及び第２パターン１１４を含む。第１パターン１１２は、平行に等間隔に配列されたライン形状を有する。第２パターン１１４は、平行に等間隔に配列されかつライン形状に第１パターン１１２の間に配置される。即ち、第１パターン１１２と第２パターン１１４は交互に配列される。

非正常パターン１２０は、第１パターン１１２のいずれかである。本実施例で、欠陥を第１パターン１１２のいずれに人為的に形成して正常である第１パターン１１２を非正常パターン１２０に転換させる。本実施例で、欠陥は非正常パターン１２０と隣接する第２パターン１１４を電気的に接続させるブリッジ１２２である。即ち、ブリッジ１２２を媒介として第２パターン１１４と非正常パターン１２０が短絡されている。他の方案として、ブリッジ１２２は、第２パターン１１４に形成されることもできる。

第１導電性ライン１３０は、正常パターン１１０と非正常パターン１２０の一端部上に形成される。第１導電性ライン１３０は、コンタクト１３２を媒介に第１パターン１１２の一端部と電気的に接続される。反面、第１導電性ライン１３０と非正常パターン１２０との間には非コンタクト１３２が存在しない。即ち、第１導電性ライン１３０と非正常パターン１２０との間には、非コンタクト部１２４が形成され、第１導電性ライン１３０と非正常パターン１２０とを電気的に分離させる。本実施例で、非コンタクト部１２４は、コンタクト１３２を除去して形成されたコンタクトホールである。コンタクトホールは、正常パターン１１０と第１導電性ライン１３０との間に形成された層間絶縁膜１７０に形成することができる。ここで、コンタクト１３２には、接触方式検査において用いられるプローブ（図示せず）が接触するようになる。

第２パターン１１４の他端部は、一つの接地１５０に接続される。したがって、第２パターン１１４にブリッジ１２２を媒介に接続された非正常パターン１２０も接地１５０に接続される。

付加的に、第２導電性ライン１３４が接地１５０の上部に形成される。第２導電性ライン１３４は、コンタクト１３６を媒介に接地１５０に電気的に接続される。

第１及び第２導電性ライン（１３０、１３４）は、パッド１４０にそれぞれ接続される。パッド１４０は、第１導電性ライン及び第２導電性ライン（１３０、１３４）を通じて正常パターン１１０に電圧を印加するために用いられる。

図３は、図１のテストパターンを用いて欠陥をモニタリングする方法を順次に示したフローチャートである。
図１ないし図３を参照すると、段階Ｓ４１０で、第１パターン１１２と第２パターン１１４とを含む正常パターン１１０を半導体基板１６０上に形成する。ここで、第１パターン及び第２パターン（１１２，１１４）は、金属のような導電性物質を含むことができる。また、第２パターン１１４を接地１５０に接続させる。

段階Ｓ４２０において、第１欠陥を正常パターン１１０、具体的に第１パターン１１２に人為的に形成し、正常の第１パターン１１２を非正常パターン１２０に転換させる。本実施例では、第１欠陥として隣接する第１パターン１１２と第２パターン１１４との間にブリッジ１２２を形成して、非正常パターン１２０を人為的に形成する。したがって、第２パターン１１４と非正常パターン１２０をブリッジ１２２を通じて電気的に接続されたショート状態である。

段階Ｓ４３０において、正常パターン１１０と非正常パターン１２０を非接触方式で検査して、ブリッジ１２２に対する第１情報を獲得する。具体的に、正常パターン１１０に電圧を印加した状態にて、電子ビームで正常パターン１１０と非正常パターン１２０をスキャニングして、正常パターン１１０と非正常パターン１２０に対するイメージを獲得する。ここで、第１パターン１１２は、接地１５０に接続されていない反面、第２パターン１１４と非正常パターン１２０は接地１５０に接続されている。したがって、イメージ上には第１パターン１１２は暗く表示され、第２パターン１１４と非正常パターン１２０は明るく表示される。このようなイメージを通じて第１パターン１１２の一つである非正常パターン１２０にブリッジ１２２である欠陥が発生したことを認識することができる。

段階Ｓ４４０において、層間絶縁膜１７０を正常パターン１１０上に形成する。ここで、層間絶縁膜１７０は、正常パターン１１０と非正常パターン１２０を部分的に露出させるコンタクトホール１２４を有する。具体的に、フォトレジストパターン（図示せず）を層間絶縁膜１７０上に形成する。フォトレジストパターンをエッチングマスクに用いて層間絶縁膜１７０をエッチングすることで、正常パターン１１０と非正常パターン１２０を部分的に露出させるコンタクトホール１２４を形成する。

段階Ｓ４５０において、金属層（図示せず）を層間絶縁膜１７０上に形成し、コンタクトホール１２４を金属層で埋め立てる。金属層をパターニングして、コンタクトホール１２４を埋め立てるコンタクト１３２、及び層間絶縁膜１７０上に位置する第１導電性ライン及び第２導電性ライン（１３０、１３４）を形成する。その後、非正常パターン１２０上に位置するコンタクト１３２のみを除去して、非正常パターン１２０と第１導電性ライン１３０とを電気的に分離させる。他の方案として、金属層の形成のとき、非正常パターン１２０を露出させるコンタクトホール１２４のみ金属層で埋め立てられないようにすることもできる。

段階Ｓ４６０において、第１導電性ライン１３０を接触方式で検査して、正常パターン１１０と第１導電性ライン１３０との間に位置する第２欠陥に対する第２情報を獲得する。具体的に、パッド１４０を通じて第１導電性ライン及び第２導電性ライン（１３０、１３４）に電圧を印加する。その後、プローブ(図示せず)を各コンタクト１３２に接触して、正常パターン１１０と非正常パターン１２０からの電気的信号を受信する。

ここで、非正常パターン１２０は、第１導電性ライン１３０に電気的に接続されていない状態であるので、非正常パターン１２０からの電気的信号は受信されない。即ち、接触方式による欠陥モニタリングのとき、ブリッジ１２２によって正常パターン１１０が非正常に判断されないようになる。一方、第１欠陥を除いた他の欠陥が正常パターン１１０に存在しないと、受信した電気的信号は正常パターン１１０が全て正常であることを示す。反面、受信した電気的信号が正常的信号と異なると、正常パターン１１０と第１導電性ライン１３０との間に第２欠陥が発生したことを認識することができる。

本実施例によると、人為的欠陥を有する非正常パターンが導電性ラインから電気的に分離する。したがって、接触方式を適用して欠陥モニタリングをした結果が正確に導出される。結果的に、一つのテストパターンに非接触方式と接触方式とを全て適用して欠陥をモニタリングすることができる。

（第２実施例）
図４は、本発明の第２実施例によるテストパターンを示す平面図である。
本実施例によるテストパターンは、欠陥を除いては実施例１のテストパターンと実質的に同一の構成要素を含む。したがって、同一の構成要素は、同一の参照符号で示し、また同一の構成要素に対する説明は省略する。

図４を参照すると、本実施例によるテストパターン１００ａの非正常パターン１２０ａは欠陥として切断部１２２ａを有する。切断部１２２ａは正常パターン１１０の第１パターン１１２に形成され、第１パターン１１２を電気的に分離された二つの部分に分けるようになる。したがって、このような非正常パターン１２０ａを通じては電流が流れない。または、切断部１２２ａは、第２パターン１１４に形成することもできる。

また、接触方式による欠陥モニタリングのとき、非正常パターン１２０ａへの電流供給を遮断するために、非正常パターン１２０ａは、第１導電性ライン１３０から電気的に分離される。

ここで、前記のようなテストパターン１００ａを用いて欠陥をモニタリングする方法は、実施例１で説明した方法と実質的に同一であるので、反復する説明は略する。

（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例によるテストパターンを示す平面図である。
図５を参照すると、本実施例によるテストパターン２００は、正常パターン２１０、非正常パターン２２０、導電性ライン２３０、第１接地ないし第３接地（２５２、２５４、２５６）、及びパッド２４０を含む。

正常パターン２１０は、第１パターン２１２、第２パターン２１４、及び第３パターン２１６を含む。第１パターン２１２、第２パターン２１４、及び第３パターン２１６は、互いに平行に配列されたライン形状を有する。特に、第１パターンないし第３パターン（２１２、２１４、２１６）それぞれは、直接接続されず、複数のコンタクト２３６を媒介に接続されたライン形状を有する。また、第１パターン２１２、第２パターン２１４、及び第３パターン２１６の一端部はどれも接地されている。

特に、第１パターン２１２は、第１接地２５２に接続され、第２パターン２１４は、第２接地２５４に接続され、第３パターン２１６は、第３接地２５６に接続される。即ち、第１パターンないし第３パターン（２１２、２１４、２１６）は、第１接地ないし第３接地（２５２、２５４、２５６）に独立的に接続される。

第２パターン２１４の間に位置したコンタクト２３６を除去して、第２パターン２１４と電気的に分離した非正常パターン２２０が形成される。
パッド２４０に接続された導電性ライン２３０は、正常パターン２１０と非正常パターン２２０の端部上に形成される。導電性ライン２３０は、コンタクト２３２を媒介に正常パターン２１０の一端部と電気的に接続される。反面、導電性ライン２３０と非正常パターン２２０との間にはコンタクト２３２が存在しないので、導電性ライン２３０と非正常パターン２２０とは電気的に分離した状態である。

前記のようなテストパターン２００を用いて欠陥をモニタリングする方法は、実施例１で説明した方法と実質的に同一であるので、反復する説明は略する。

（第４実施例）
図６は、本発明の第４実施例によるテストパターンを示す平面図である。
本実施例によるテストパターンは、正常パターンと接地を除いては実施例３のテストパターンと実質的に同一の構成要素を含む。したがって、同一の構成要素は同一の参照符号を示し、なお同一の構成要素に対する説明は省略する。

図６を参照すると、本実施例によるテストパターン２００ａは、正常パターン２１０ａ、非正常パターン２２０ａ、導電性ライン２３０ａ、第１接地ないし第４接地（２５２ａ、２５４ａ、２５６ａ、２５８ａ）、及びパッド２４０ａを含む。

正常パターン２１０ａは、平行に配列されたラインで構成される構造を有する。第１接地及び第３接地（２５２ａ、２５６ａ）は、正常パターン２１０ａの一端部に配置され、第２接地及び第４接地（２５４ａ、２５８ａ）は、正常パターン２１０ａの他端部に配置される。正常パターン２１０ａの奇数番目のラインは第１接地及び第３接地（２５２ａ、２５６ａ）それぞれに接続される。反面、正常パターン２１０ａの偶数番目のラインは第２接地及び第４接地（２５４ａ、２５８ａ）にそれぞれ接続される。

四番目のライン上のコンタクト２２４ａを除去することによって非正常パターン２２０ａが形成される。したがって、非正常パターン２２０ａは、第２接地２５４ａに接続される。しかし、非正常パターン２２０ａと第２接地２５４ａとの間のコンタクト２２４ａが除去され、非正常パターン２２０ａと第２接地２５４ａは電気的に分離された状態である。

前記のようなテストパターン２００ａを用いて欠陥をモニタリングする方法は、実施例１で説明した方法と実質的に同一であるので、反復する説明は省略する。

（第５実施例）
図７は、本発明の第５実施例によるテストパターンを示す平面図である。
図７を参照すると、本実施例によるテストパターン２００ｂは、正常パターン２１０ｂ、非正常パターン２２０ｂ、導電性ライン２３０ｂ、第１接地ないし第３接地（２５２ｂ、２５４ｂ、２５６ｂ）、及びパッド２４０ｂを含む。

正常パターン２１０ｂは、第１パターン２１２ｂ、第２パターン２１４ｂ、及び第３パターン２１６ｂを含む。第１パターン２１２ｂ、第２パターン２１４ｂ、及び第３パターン２１６ｂは、互いに平行に配列されたラインの形状を有する。また、第１パターン２１２ｂ、第２パターン２１４ｂ、及び第３パターン２１６ｂの一端部は全て接地されている。

特に、第１パターン２１２ｂは、第１接地２５２ｂに接続され、第２パターン２１４ｂは、第２接地２５４ｂに接続され、第３パターン２１６ｂは第３接地２５６ｂに接続される。即ち、第１パターンないし第３パターン（２１２ｂ、２１４ｂ、２１６ｂ）は第１接地ないし第３接地（２５２ｂ、２５４ｂ、２５６ｂ）に独立的に接続される。

第２パターン２１４ｂの間の部分に切断部２２２ｂが形成され、オープンされた非正常パターン２２０ｂが形成される。即ち、非正常パターン２２０ｂは、第２接地２５４ｂに接続されない。

パッド２４０ｂに接続された導電性ライン２３０ｂは、正常パターン２１０ｂと非正常パターン２２０ｂの端部上に形成される。導電性ライン２３０ｂは、コンタクト２３２ｂを媒介に正常パターン２１０ｂの一端部と電気的に接続される。反面、導電性ライン２３０ｂと非正常パターン２２０ｂとの間にはコンタクト２３２ｂが存在しないので、導電性ライン２３０ｂと非正常パターン２２０ｂとは電気的に分離された状態である。

前記のようなテストパターン２００ｂを用いて欠陥をモニタリングする方法は、実施例１で説明した方法と実質的に同一であるので、反復する説明は省略する。

（第６実施例）
図８は、本発明の第６実施例によるテストパターンを示す平面図である。
本実施例によるテストパターンは、正常パターンと接地を除いては実施例５のテストパターンと実質的に同一の構成要素を含む。したがって、同一の構成要素は同一の参照符号で示し、なお同一の構成要素に対しての説明は省略する。

図８を参照すると、本実施例によるテストパターン２００ｃは、正常パターン２１０ｃ、非正常パターン２２０ｃ、導電性ライン２３０ｃ、第１接地ないし第４接地（２５２ｃ、２５４ｃ、２５６ｃ、２５８ｃ）、及びパッド２４０ｃを含む。

正常パターン２１０ｃは、平行に配列されたラインで構成された構造を有する。第１接地及び第３接地（２５２ｃ、２５６ｃ）は、正常パターン２１０ｃの一端部に配置され、第２接地及び第４接地（２５４ｃ、２５８ｃ）は、正常パターン２１０ｃの他端部に配置される。正常パターン２１０ｃの奇数番目のラインは、第１接地及び第３接地（２５２ｃ、２５６ｃ）のそれぞれに接続される。反面、正常パターン２１０ｃの偶数番目のラインは第２接地及び第４接地（２５４ｃ、２５８ｃ）にそれぞれ接続される。

正常パターン２１０ｃの四番目のラインに切断部２２２ｃが形成されることによって非正常パターン２２０ｃが形成される。したがって、非正常パターン２２０ｃは、第２接地２５４ｃに接続される。しかし、非正常パターン２２０ｃと第２接地２５４ｃとの間のコンタクト２３２ｃが除去され、非正常パターン２２０ｃと第２接地２５４ｃとは電気的に分離された状態である。

前記のようなテストパターン２００ｃを用いて欠陥をモニタリングする方法は、実施例１で説明した方法と実質的に同一であるので、反復する説明は略する。

（第７実施例）
図９は、本発明の第７実施例によるテストパターンを示す平面図である。
図７を参照すると、本実施例によるテストパターン３００は、第１パターン３１０、第２パターン３２０、テストライン３３０、及び接地３６０を含む。

第１パターン３１０は、第１電気的特性を有する。反面、第２パターン３２０は、第１電気的特性と異なる第２電気的特性を有する。例えば、第１パターン３１０は、ＮＭＯＳコンタクトであってもよく、第２パターン３２０は、ＰＭＯＳコンタクトであってもよい。特に、第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）は、交互的に平行に配列される。また、第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）は接地３６０に接続される。

ここで、交互的に接続された第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）を電子ビームで独立的にスキャニングすることができない。その理由は、電子ビームの最小幅より第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）の幅が狭いためである。即ち、互いに異なる電気低特性を有する第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）に対する独立的な欠陥情報を獲得することができないのである。

しかし、本実施例によると、第１パターン３１０のみの欠陥モニタリングのために、テストライン３３０が第１パターン３１０から接地３６０の反対側の方向に向って伸びる。ここで、テストライン３３０の幅が狭すぎると、電子ブームでスキャニングして獲得したイメージにテストライン３３０そのものの欠陥が検出されるおそれがある。このようなテストライン３３０そのものの欠陥を排除させるために、テストライン３３０は、第１パターン３１０のデザインルールの２倍以上の幅を有することが望ましい。

したがって、テストライン３３０を覆う第１領域３４０が１次スキャニング領域になり、第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）を覆う第２領域３５０が２次スキャニング領域になる。
図１０は、図９のテストパターンを用いて欠陥をモニタリングする方法を順次に示すフローチャートである。

図９及び図１０を参照すると、段階Ｓ５１０において、第１パターン３１０と第２パターン３２０を半導体基板（図示せず）上に形成する。ここで、第１パターン３１０は、第１電気的特性を有するＮＭＯＳコンタクトであってもよく、第２パターン３２０は第１電気的特性と異なる第２電気的特性を有するＰＭＯＳコンタクトであってもよい。特に、第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）は交互に平行に配列される。

段階Ｓ５２０において、ブリッジ、切断部などのような欠陥を第１パターン３１０に人為的に形成する。あるいは、欠陥を第２パターン３２０に形成してもよい。このような人為的な欠陥の形成は必須のことではないので、本実施例の方法から略してもよい。

段階Ｓ５３０において、テストライン３３０を第１パターン３１０から延長させる。ここで、テストライン３３０の狭い幅によってテストライン３３０そのものの欠陥が検出されることを防止するために、テストライン３３０は第１パターン３１０のデザインルールの２倍以上の幅を有することが望ましい。

段階Ｓ５４０において、テストライン３３０のみを１次スキャニングし、第１イメージを獲得する。具体的に、テストライン３３０を覆う第１領域３４０を電子ビームによってスキャニングして、第１イメージを獲得する。ここで、テストライン３３０は、第１パターン３１０にのみ接続されているので、獲得した第１イメージは第１パターン３１０に存在する欠陥に対する情報、例えば、欠陥の数、欠陥密度などを含む。

段階Ｓ５５０において、第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）を２次スキャニングして、第２イメージを獲得する。具体的に、第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）を覆う第２領域３５０を電子ビームでスキャニングして、第２イメージを獲得する。ここで、第２領域３５０は第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）を覆っているので、獲得したイメージは第２パターン３２０のみならず、第１パターン３１０に存在する全ての欠陥に対する情報を含む。

段階Ｓ５６０において、第２情報で第１情報を排除させ、第３情報を獲得する。第３情報には第１パターン３１０に存在する欠陥に対する第１情報が排除されているので、第３情報はただ第２パターン３２０に存在する欠陥に対する情報のみが含まれるようになる。

したがって、テストライン３３０を用いた２次にかけたスキャニングを通じて互いに異なる電気的特性を有する第１パターン及び第２パターン（３１０、３２０）に対する欠陥モニタリングが正確に行われることが可能である。

（発明の効果）
前述したように本発明によると、欠陥を有する非正常パターンが導電性ラインから電気的に分離されているので、接触検査方式の過誤が防止される。特に、パターンである下部層は、非接触方式で検査し導電性ラインである上部層は、接触方式で検査するので、上下部層の間に存在する欠陥を正確に探知することもできる。結果的に、一つのテストパターンに非接触方式と接触方式とを両方とも適用することが可能になる。なお、互いに異なる電気的特性を有する交互型パターンを非接触方式で正確に検査することができるようになる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

図１は、本発明の第１実施例によるテストパターンを示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ’に沿って見た断面図である。 図１のテストパターンを用いて欠陥をモニタリングする方法を順次に示したフローチャートである。 本発明の第２実施例によるテストパターンを示す平面図である。 本発明の第３実施例によるテストパターンを示す平面図である。 本発明の第４実施例によるテストパターンを示す平面図である。 本発明の第５実施例によるテストパターンを示す平面図である。 本発明の第６実施例によるテストパターンを示す平面図である。 本発明の第７実施例によるテストパターンを示す平面図である。 図９のテストパターンを用いて欠陥をモニタリングする方法順次に示したフローチャートである。

符号の説明

１１０：正常パターン、１２０：非正常パターン、１２２：欠陥、１２４：非コンタクト部、１３０：導電性ライン、１４０：パッド、１５０：接地

Claims (25)

1. 正常パターンと、
   欠陥を有する非正常パターンと、
   前記正常パターンと電気的に接続され、前記非正常パターンから電気的に分離された導電性ラインと、を備えることを特徴とするテストパターン。
2. 前記正常パターンは、
   平行に配列され、前記導電性ラインに電気的に接続された第１パターンと、
   前記第１パターンの間に配列された第２パターンと、を有することを特徴とする請求項１に記載のテストパターン。
3. 前記第２パターンに接続された接地を更に含むことを特徴とする請求項２に記載のテストパターン。
4. 前記第１パターンと前記第２パターンに独立的に接続された複数の接地を更に含むことを特徴とする請求項２に記載のテストパターン。
5. 前記欠陥は、前記隣接する第１パターンと第２パターンとを電気的に接続するブリッジであり、前記非正常パターンは前記ブリッジを有する前記第１パターンであることを特徴とする請求項２に記載のテストパターン。
6. 前記欠陥は、前記第２パターンのいずれかに形成された切断部であり、前記非正常パターンは前記切断部を有する前記第２パターンであることを特徴とする請求項２に記載のテストパターン。
7. 前記非正常パターンは、前記導電性ラインと前記非正常パターンとの間に形成されたコンタクトホールによって前記導電性ラインから電気的に分離することを特徴とする請求項１に記載のテストパターン。
8. 前記導電性ラインに接続され、前記正常パターンに電圧を印加するためのパッドを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のテストパターン。
9. 基板上に正常パターンを形成する段階と、
   前記正常パターンのいずれかに第１欠陥を形成し、非正常パターンを形成する段階と、
   前記正常パターンと非正常パターンを非接触方式で検査して、前記第１欠陥に対する第１情報を獲得する段階と、
   前記正常パターンを部分的に露出させる第１コンタクトホールと、前記非正常パターンを部分的に露出させる第２コンタクトホールを有する層間絶縁膜を前記正常パターンと前記非正常パターン上に形成する段階と、
   前記第１コンタクトホールのみを埋め立てるコンタクトを有する導電性ラインを前記層間絶縁膜上に形成する段階と、
   前記コンタクトを接触方式で検査して、前記正常パターンと前記導電性ラインとの間に存在する第２欠陥に対する第２情報を獲得する段階と、を含むことを特徴とする欠陥モニタリングの方法。
10. 前記正常パターンを形成する段階は、
    前記基板上に第１パターンを平行に形成する段階と、
    前記第１パターンの間に第２パターンを形成する段階と、
    前記第２パターンを接地させる段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載のモニタリング方法。
11. 前記第２パターンを接地させる段階は、前記第２パターンを一つの接地に接続させる段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の欠陥モニタリングの方法。
12. 前記第２パターンを接地させる段階は、前記第２パターンを複数の接地に独立的に接続させる段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の欠陥モニタリングの方法。
13. 前記欠陥を形成する段階は、前記隣接する正常パターンの間にブリッジを形成して前記隣接する正常パターンを電気的に接続させる段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の欠陥モニタリングの方法。
14. 前記欠陥を形成する段階は、前記正常パターンを切断して前記正常パターンを電気的に分離させる段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の欠陥モニタリングの方法。
15. 前記非接触検査方式は、前記正常パターンと前記非正常パターンを電子ビームでスキャニングする段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の欠陥モニタリングの方法。
16. 前記接触検査方式は、前記コンタクトにプローブを接触させる段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の欠陥モニタリングの方法。
17. 前記導電性ラインを通じて前記正常パターンに電圧を印加するためのパッドを形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の欠陥モニタリングの方法。
18. 第１電気的特性を有する第１パターンと、
    前記第１電気的特性と異なる第２電気的特性を有する第２パターンと、
    前記第１パターンから延長されたテストラインと、を有することを特徴とするテストパターン。
19. 前記第１パターンと前記第２パターンは、交互に配列されることを特徴とする請求項１８に記載のテストパターン。
20. 前記テストラインは、前記第１パターンのデザインルールの２倍以上の幅を有することを特徴とする請求項１８に記載のテストパターン。
21. 前記第１パターンはＮＭＯＳコンタクトを含み、前記第２パターンはＰＭＯＳコンタクトを含むことを特徴とする請求項１８に記載のテストパターン。
22. 第１電気的特性を有する第１パターンと、前記第１電気的特性と異なる第２電気的特性を有する第２パターンを基板上に形成する段階と、
    前記第１パターンからテストラインを延長する段階と、
    前記テストラインを非接触方式で検査して、前記第１パターンに存在する欠陥に対する第１情報を獲得する段階と、
    前記第１及び第２パターンを非接触方式で検査して、前記第１及び第２パターンに存在する全ての欠陥に対する第２情報を獲得する段階と、
    前記第２情報から前記第１情報を除いて、前記第２パターンに存在する欠陥に対する第３情報を獲得する段階、を含むことを特徴とする欠陥モニタリングの方法。
23. 前記第１パターンまたは前記第２パターンに人為的に欠陥を形成する段階を含むことを特徴とする請求項２２に記載の欠陥モニタリングの方法。
24. 前記非接触検査方式は、前記テストラインと前記第１及び第２パターンを電子ビームでスキャニングする段階を含むことを特徴とする請求項２２に記載の欠陥モニタリングの方法。
25. 前記第１及び第２情報は、欠陥の数と欠陥密度を含むことを特徴とする請求項２２に記載の欠陥モニタリングの方法。

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