JP2013008860A - 半導体装置の評価用teg、オーバーエッチング率の演算方法および半導体装置の評価方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】評価用TEGにおいて、ビアエッチングによる層間膜換算におけるオーバーエッチング量を数値化する。
【解決手段】第1の層間絶縁膜12上の、VIA実寸測定用パターン2の形成領域には下部配線を設けずに、VIA抵抗測定用パターン4の形成領域には下部配線14を設け、この上に第2の層間絶縁膜16を生成する。この第2の層間絶縁膜16に、エッチングによりビアホール20aを形成した後、導電性部材を堆積させてビアTEG20を形成する。下層に下部配線14が配置されたビアTEG20(204)のビアホール深さbと下層に下部配線14が配置されないビアTEG20(202)のビアホール深さaとの比からオーバーエッチング率(量)を演算する。
【選択図】 図4
【解決手段】第1の層間絶縁膜12上の、VIA実寸測定用パターン2の形成領域には下部配線を設けずに、VIA抵抗測定用パターン4の形成領域には下部配線14を設け、この上に第2の層間絶縁膜16を生成する。この第2の層間絶縁膜16に、エッチングによりビアホール20aを形成した後、導電性部材を堆積させてビアTEG20を形成する。下層に下部配線14が配置されたビアTEG20(204)のビアホール深さbと下層に下部配線14が配置されないビアTEG20(202)のビアホール深さaとの比からオーバーエッチング率(量)を演算する。
【選択図】 図4
Description
本発明は、半導体装置を評価するための評価用TEG(Test Element Group)、オーバーエッチング率の演算方法および半導体装置の評価方法に関し、特に半導体装置のビアプラグまたはコンタクトプラグの評価用TEG、オーバーエッチング率の演算方法および半導体装置の評価方法に関する。
従来、層間を接続するビアプラグや、半導体基板と接続するコンタクトプラグを評価する方法として評価用TEGを用いる方法が提案されている。すなわち、評価用のビアプラグやコンタクトプラグであるビアTEGを用い、隣接する2つのビアTEGどうしの上端を、上部配線により接続してその下層にメタル層を配置し、各ビアTEGと上部配線と下層のメタル層とが一筆書き状に電気的に接続されたチェーン接続となるように、各ビアTEGの下端部を前記下層のメタル層により電気的に接続する。そして、チェーン接続の両端のビアTEGに測定用PADを接続し、この測定用PADを利用してチェーン接続されたビアTEG全体の電気測定を行うことで、各ビアTEGのコンタクト抵抗のチェックや導通不良の検出などを行っている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、一般にビアTEGは、エッチングによりビアホールを作製し(以下、ビアエッチングともいう)、このビアホールに導電性物質を積層して作製している。
このビアTEGの評価を行う際には、上述のコンタクト抵抗のチェックや導通不良の検出などだけではなく、抵抗のオーミック性に関わるビアエッチングにおけるオーバーエッチング量のチェックも行う必要がある。
このビアTEGの評価を行う際には、上述のコンタクト抵抗のチェックや導通不良の検出などだけではなく、抵抗のオーミック性に関わるビアエッチングにおけるオーバーエッチング量のチェックも行う必要がある。
しかしながら、下層にメタル配線を配置した場合、前記上部配線と下層のメタル層との間に配置される層間絶縁膜の層間膜換算におけるオーバーエッチング量を検出することは困難である。
そのため、ビアエッチングによる層間膜換算におけるオーバーエッチング量を検出することのできる方法が望まれていた。
そのため、ビアエッチングによる層間膜換算におけるオーバーエッチング量を検出することのできる方法が望まれていた。
本発明は、上記した点を鑑みてなされたものであり、ビアエッチングによる層間膜換算におけるオーバーエッチング量を数値化することの可能な半導体装置の評価用TEG、オーバーエッチング率の演算方法および半導体装置の評価方法を提供することを目的としている。
本発明の請求項1にかかる半導体装置の評価用TEGは、半導体基板上に成膜された第1の絶縁層と、当該第1の絶縁層上に成膜された第2の絶縁層と、当該第2の絶縁層中に形成された複数のビアホールと、前記第2の絶縁層上に形成され且つ前記ビアホールの上端側と電気的コンタクトが可能な上部コンタクト部と、を備える半導体装置の評価用TEGであって、前記複数のビアホールは、当該複数のビアホールのうちの一部の複数のビアホールからなり且つ一列に並んだ第1のパターンと、他の複数のビアホールからなり且つ一列に並んだ第2のパターンとを形成し、前記第1のパターンは、前記上部コンタクト部を、当該上部コンタクト部に接する一のビアホールを経て前記第1の絶縁層上の配線層に形成された下部コンタクト部に電気的に接続し、当該下部コンタクト部を、当該第1のパターン内で隣接する他のビアホールの下端側と接する他の下部コンタクト部および当該隣接するビアホールを経て該ビアホールの上端側に接する上部コンタクト部に電気的に接続することを繰り返すことで、当該第1のパターンに含まれる複数のビアホールを電気的にチェーン接続したパターンであり、前記第2のパターンは、前記第1のパターンにおける前記下部コンタクト部を省略したパターンと同じパターンであって、前記第1のパターンを形成する複数のビアホールの列と、前記第2のパターンを形成する複数のビアホールの列とは、隣接して配置されることを特徴としている。
本発明の請求項2にかかるオーバーエッチング率の演算方法は、請求項1に記載の半導体装置の評価用TEGを用いたオーバーエッチング率の演算方法であって、前記第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さおよび前記第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さを測長するステップと、測長した前記第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さと前記第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さとの比に基づいてオーバーエッチング率を演算するステップと、を備えることを特徴としている。
本発明の請求項3にかかる半導体装置の評価方法は、請求項1に記載の半導体装置の評価用TEGを用いた半導体装置の評価方法であって、前記第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さおよび前記第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さを測長するステップと、測長した前記第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さと前記第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さとの比に基づいてオーバーエッチング率を演算するステップと、予め設定した前記オーバーエッチ率と前記第1のパターンに含まれるビアホールに形成される評価用プラグの抵抗値のばらつきとの関係および演算した前記オーバーエッチ率に基づき、前記評価用プラグを評価するステップと、を備えることを特徴としている。
また、請求項4にかかる半導体装置の評価方法は、前記オーバーエッチ率と前記第1のパターンに含まれるビアホールに形成される評価用プラグの抵抗値のばらつきとの関係は、前記オーバーエッチ率が大きいときほど、前記抵抗値のばらつきが大きくなる関係にあることを特徴としている。
本発明によれば、ビアホールの下端側が下部コンタクト部に接する第1のパターンに含まれるビアホールと、ビアホールの下端側に下部コンタクト部が設けられていない第2のパターンに含まれるビアホールとが隣接して形成される。前記第1のパターンおよび第2のパターンに含まれるビアホールをエッチングにより形成した場合、第2のパターンに含まれるビアホールの下端側には下部コンタクト部が存在しないため、第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さは第2の絶縁層のエッチング速度を反映した値となる。よって第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さと第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さとの比からオーバーエッチング率を求めることによって、第1のパターンに含まれるビアホールにおける第2の絶縁層換算のオーバーエッチング率を数値化することができる。
また、このようにして求められるオーバーエッチング率と第1のパターンに含まれるビアホールに形成される評価用プラグの抵抗値のばらつきとの関係を求めこれを用いることにより、算出したオーバーエッチング率から、前記第1のパターンに含まれるビアホールに形成される評価用プラグの抵抗値のばらつきを予測することができる。よって、予測結果に基づき評価用TEGを評価することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す、ビアプラグの評価用TEG(以下、単に評価用TEGという。)の模式平面図、図2は、図1のA−A断面図、図3は、図1のB−B断面図、図4は、図1のC−C断面図である。なお、図3および図4は断面の一部を省略している。
図1は、本発明の一実施形態を示す、ビアプラグの評価用TEG(以下、単に評価用TEGという。)の模式平面図、図2は、図1のA−A断面図、図3は、図1のB−B断面図、図4は、図1のC−C断面図である。なお、図3および図4は断面の一部を省略している。
本発明における評価用TEGは、図1〜図4に示すように、ビアホールの実寸測定用のVIA実寸測定用パターン2と評価用のビアプラグであるビアTEGの抵抗値測定用のVIA抵抗測定用パターン4とを含む。
VIA実寸測定用パターン2は図4に示すように、下層の第1の層間絶縁膜12の上に第2の層間絶縁膜16が形成され、この第2の層間絶縁膜16の上に上部配線18が形成される。そして、この上部配線18と電気的に接続されるビアTEG20が第2の層間絶縁膜16に一列に複数形成される。
VIA実寸測定用パターン2は図4に示すように、下層の第1の層間絶縁膜12の上に第2の層間絶縁膜16が形成され、この第2の層間絶縁膜16の上に上部配線18が形成される。そして、この上部配線18と電気的に接続されるビアTEG20が第2の層間絶縁膜16に一列に複数形成される。
一方、VIA抵抗測定用パターン4は、下層の第1の層間絶縁膜12の上に下部配線14が形成され、この下部配線14および第1の層間絶縁膜12の上に第2の層間絶縁膜16が形成され、この第2の層間絶縁膜16の上に上部配線18が形成される。そして、上部配線18と下部配線14とに電気的に接続されるビアTEG20が第2の層間絶縁膜16に一列に複数形成される。また、VIA抵抗測定用パターン4を形成するビアTEG20は、当該ビアTEG20の列と前記VIA実寸測定用パターン2を形成するビアTEG20の列とが隣接するように配置される。
その結果、上部配線18と下部配線14とにより複数のビアTEG20が一連に接続されて図3に示すようにチェーン構造が形成される。なお、チェーン構造の端部に相当する上部配線18部分には図示しない測定用PADが接続され、チェーン構造の両端の測定用PADを用いることによって抵抗値の測定などができるようになっている。
前述のVIA実寸測定用パターン2の場合には、下部配線14が設けられていないため、図2に示すように、ビアTEG20のチェーン構造は形成されない。
前述のVIA実寸測定用パターン2の場合には、下部配線14が設けられていないため、図2に示すように、ビアTEG20のチェーン構造は形成されない。
なお、図1〜図4において、18aは上部配線18に形成された上部コンタクト部、14aは下部配線14に形成された下部コンタクト部である。
前記評価用TEGは、公知のビアプラグの作製方法と同様の手順で形成する。すなわち図4に示すように、まず第1の層間絶縁膜12を生成する。そして、第1の層間絶縁膜12のVIA抵抗測定用パターン4の形成領域には所定の下部配線14を形成する。一方、層間絶縁膜12のVIA実寸測定用パターン2の形成領域には下部配線14を形成しない。
前記評価用TEGは、公知のビアプラグの作製方法と同様の手順で形成する。すなわち図4に示すように、まず第1の層間絶縁膜12を生成する。そして、第1の層間絶縁膜12のVIA抵抗測定用パターン4の形成領域には所定の下部配線14を形成する。一方、層間絶縁膜12のVIA実寸測定用パターン2の形成領域には下部配線14を形成しない。
次に、VIA実寸測定用パターン2およびVIA抵抗測定用パターン4の形成領域に第2の層間絶縁膜16を形成する。この第2の層間絶縁膜16にビアTEG20を形成するためのビアホール20aをエッチングにより形成する。このエッチングは、VIA実寸測定用パターン2およびVIA抵抗測定用パターン4の形成領域ともに同一のエッチング条件で行い、VIA抵抗測定用パターン4の形成領域においてビアホール20aが下部配線14に到達するように行う。
次に、ビアホール20a内に導電性部材を堆積させてビアTEG20を作製し、このビアTEG20と導通するように上部配線18を作製する。
これによって、VIA実寸測定用パターン2の形成領域には、上端に上部配線18が設けられてこの上部配線18と電気的に接続され、下端には下部配線が設けられていないビアTEG20(202)が形成される。
これによって、VIA実寸測定用パターン2の形成領域には、上端に上部配線18が設けられてこの上部配線18と電気的に接続され、下端には下部配線が設けられていないビアTEG20(202)が形成される。
一方、VIA抵抗測定用パターン4の形成領域には、上端には上部配線18が設けられ下端には下部配線14が設けられこれら上部配線18および下部配線14と電気的に接続されたビアTEG20(204)が形成される。
次に、本発明の評価用TEGによる評価方法を説明する。
まず、上述のように作製した評価用TEGにおいて、図1のC−C線で切断して、図4に示す断面を獲得し、VIA実寸測定用パターン2におけるビアTEG202とVIA抵抗測定用パターン4におけるビアTEG204とのそれぞれについて断面観察を行う。
そして、図4に示すように、ビアTEG202のビアホール深さaと、ビアTEG204のビアホール深さbとを測長する。
次に、本発明の評価用TEGによる評価方法を説明する。
まず、上述のように作製した評価用TEGにおいて、図1のC−C線で切断して、図4に示す断面を獲得し、VIA実寸測定用パターン2におけるビアTEG202とVIA抵抗測定用パターン4におけるビアTEG204とのそれぞれについて断面観察を行う。
そして、図4に示すように、ビアTEG202のビアホール深さaと、ビアTEG204のビアホール深さbとを測長する。
次に、ビアTEG202のビアホール深さaとビアTEG204のビアホール深さbとの比からオーバーエッチング率(量)OEを演算する。具体的には、次式(1)から演算する。
OE=(a−b)/b ……(1)
ここで、図5はビアホールを形成するためのエッチングの加工条件を異ならせて、ビアTEG204を形成した場合の、VIA抵抗測定用パターン4のチェーン構造について測定した抵抗値の累積確率分布を示したものである。なお、図5において、Aは加工条件K1、Bは加工条件K2、Cは加工条件K3でVIA抵抗測定用パターン4を形成した場合の抵抗値の累積確率分布を表す。横軸はチェーン構造毎の抵抗値「R(ohm)/Via」を表し、縦軸は累積確率分布を表す。
OE=(a−b)/b ……(1)
ここで、図5はビアホールを形成するためのエッチングの加工条件を異ならせて、ビアTEG204を形成した場合の、VIA抵抗測定用パターン4のチェーン構造について測定した抵抗値の累積確率分布を示したものである。なお、図5において、Aは加工条件K1、Bは加工条件K2、Cは加工条件K3でVIA抵抗測定用パターン4を形成した場合の抵抗値の累積確率分布を表す。横軸はチェーン構造毎の抵抗値「R(ohm)/Via」を表し、縦軸は累積確率分布を表す。
また、加工条件別のビアTEG202およびビアTEG204についてFIB(収束イオンビーム)分析装置を用いて、FIB観察を行ったFIB観察画像および各ビアホール深さaおよびbの測定結果を図6に示す。図6(a)は加工条件K1、図6(b)は加工条件K2、図6(c)は加工条件K3におけるFIB観察画像を表す。なお、図6は、FIB観察画像写真から図面を起こしたものである。
図5からわかるように、加工条件K1で作製したVIA抵抗測定用パターン4は比較的抵抗値のばらつきが小さく良好であるが、加工条件K2および加工条件K3で作製したVIA抵抗測定用パターン4の場合には抵抗値のばらつきが比較的大きい。
また、図6からわかるように、加工条件K1で作製したVIA抵抗測定用パターン4のオーバーエッチング率(量)OEは55%であるのに対し、加工条件K2の場合のオーバーエッチング率(量)OEは72%、加工条件K3の場合のオーバーエッチング率(量)OEは79%であり、オーバーエッチング率(量)が大きい。
また、図6からわかるように、加工条件K1で作製したVIA抵抗測定用パターン4のオーバーエッチング率(量)OEは55%であるのに対し、加工条件K2の場合のオーバーエッチング率(量)OEは72%、加工条件K3の場合のオーバーエッチング率(量)OEは79%であり、オーバーエッチング率(量)が大きい。
図5および図6から、抵抗値のばらつきはオーバーエッチング率(量)に依存し、オーバーエッチング率(量)が大きいときほど、チェーン構造におけるビアTEG204の抵抗値のばらつきが大きくなることがわかる。
したがって、オーバーエッチング率(量)を測定することによってチェーン構造におけるビアTEG204の抵抗値のばらつきを予測することができる。
したがって、オーバーエッチング率(量)を測定することによってチェーン構造におけるビアTEG204の抵抗値のばらつきを予測することができる。
ここで、下部配線14の上に形成されるビアTEG204のビアホール形状は、オーバーエッチングが生じる加工条件でビアエッチングが行われたとしても、下部配線14によりオーバーエッチングが抑制されやすい。そのため、異なる加工条件で形成されたビアTEG204のビアホール形状を観察したとしてもそれほど差はなく、ビアTEG204のビアホール形状を観察することによりオーバーエッチング量を検出することは困難である。
これに対し、上述のようにビアTEG202および204を形成し、下部配線14が設けられていないビアTEG202と下部配線14が設けられたビアTEG204のビアホール深さを利用して前記(1)式からオーバーエッチング率(量)を演算することによって、ビアTEG204のオーバーエッチング量を容易且つ的確に数値化することができる。
また、ビアTEG204のビアホール深さbは第2の層間絶縁膜16のエッチング速度と下部配線14のエッチング速度とで決定されるが、第2の層間絶縁膜16の下に下部配線14が設けられており下部配線14によりエッチングが抑制されるため、ビアホール深さbは第2の層間絶縁膜16のエッチング速度を略反映した値となる。また、ビアTEG202の下部には下部配線が設けられていないためビアTEG202のビアホール深さaは第2の層間絶縁膜16のエッチング速度を反映した値となる。
したがってこのように第2の層間絶縁膜16のエッチング速度を略反映したビアホール深さaおよびbを用いてオーバーエッチング率(量)を演算することによって、第2の層間絶縁膜換算のオーバーエッチング量を定量化したオーバーエッチング率(量)を容易に得ることができる。
また、図1に示すように、VIA実寸測定用パターン2におけるビアTEG202の列とVIA抵抗測定用パターン4におけるビアTEG204の列とを隣り合うように配置している。
また、図1に示すように、VIA実寸測定用パターン2におけるビアTEG202の列とVIA抵抗測定用パターン4におけるビアTEG204の列とを隣り合うように配置している。
そのため、ビアTEG202とビアTEG204とが距離をもって配置される場合に比較して、ビアTEG202およびビアTEG204のビアホール20aをエッチングにより形成する工程において、ビアホール20aに対するエッチング条件をより一致させることができる。つまり、ビアTEG202およびビアTEG204の配置位置が距離をもって配置されることに起因する、ビアホール20a作製時におけるエッチング条件の誤差を抑制することができ、すなわち、ビアTEG202およびビアTEG204のビアホール深さa、bとして、第2の層間絶縁膜16のエッチング速度をより的確に反映した検出値を得ることができる。そのため、より的確にオーバーエッチング率の算出を行うことができる。
また、前述のように、オーバーエッチング率(量)からビアTEG204のチェーン構造の抵抗値のばらつきを予測することができる。したがって、従来から行われている、チェーン構造による抵抗値のオーミック測定やFIB観察に加えて、オーバーエッチング率(量)の計測を加えることで抵抗値のばらつきすなわち異常を予測することができる。
そのため、オーミック測定やFIB観察、オーバーエッチング率(量)の測定結果を総合的に判断することによって、例えばチェーン構造による抵抗値のオーミック測定の結果が異常であり且つオーバーエッチング率(量)が大きい場合には、抵抗値の異常の原因がオーバーエッチングによるものであると推定することができる。
そのため、オーミック測定やFIB観察、オーバーエッチング率(量)の測定結果を総合的に判断することによって、例えばチェーン構造による抵抗値のオーミック測定の結果が異常であり且つオーバーエッチング率(量)が大きい場合には、抵抗値の異常の原因がオーバーエッチングによるものであると推定することができる。
図7は、本発明の評価用TEGを用いた評価方法の一例を示すフローチャートである。
上述の手順で作製した評価用TEGにおいて、まずVIA抵抗測定用パターン4を用いてチェーン構造の抵抗値を測定し、オーミック測定を行う(ステップS1)。
次に、評価用TEGを図1のC−C線で切断し、図4のC−C断面を得る。そして、このC−C断面においてFIB(収束イオンビーム)分析装置を用いてFIB観察を行う(ステップS2)。
また、FIB(収束イオンビーム)分析装置を用いたFIB観察画像からビアTEG202のビアホール深さaと、ビアTEG204のビアホール深さbとを測長する(ステップS3)。
上述の手順で作製した評価用TEGにおいて、まずVIA抵抗測定用パターン4を用いてチェーン構造の抵抗値を測定し、オーミック測定を行う(ステップS1)。
次に、評価用TEGを図1のC−C線で切断し、図4のC−C断面を得る。そして、このC−C断面においてFIB(収束イオンビーム)分析装置を用いてFIB観察を行う(ステップS2)。
また、FIB(収束イオンビーム)分析装置を用いたFIB観察画像からビアTEG202のビアホール深さaと、ビアTEG204のビアホール深さbとを測長する(ステップS3)。
次に、前記(1)式から、オーバーエッチング率(量)を演算する(ステップS4)。
次に、求めたオーバーエッチング率(量)の大きさから抵抗値のばらつきを予測する(ステップS5)。
そして、ステップS1でのオーミック抵抗の抵抗値の測定結果、ステップS2でのFIB観察の結果、ステップS5でのオーバーエッチング率(量)に基づく抵抗値のばらつきの予測結果に基づき評価用TEGを評価する。例えば、抵抗値の測定結果から抵抗値が異常傾向にあり且つオーバーエッチング率(量)が比較的大きければ、抵抗値の異常はオーバーエッチングによるものと予測することができる。
逆にオーバーエッチング率(量)が比較的小さい場合にはその他の要因によるものと予測することができる。さらに、このとき例えばFIB観察結果からエッチング不足と予測されるときには、エッチング不足によるものと予測することができる。
次に、求めたオーバーエッチング率(量)の大きさから抵抗値のばらつきを予測する(ステップS5)。
そして、ステップS1でのオーミック抵抗の抵抗値の測定結果、ステップS2でのFIB観察の結果、ステップS5でのオーバーエッチング率(量)に基づく抵抗値のばらつきの予測結果に基づき評価用TEGを評価する。例えば、抵抗値の測定結果から抵抗値が異常傾向にあり且つオーバーエッチング率(量)が比較的大きければ、抵抗値の異常はオーバーエッチングによるものと予測することができる。
逆にオーバーエッチング率(量)が比較的小さい場合にはその他の要因によるものと予測することができる。さらに、このとき例えばFIB観察結果からエッチング不足と予測されるときには、エッチング不足によるものと予測することができる。
なお、上記実施の形態においては、評価用TEGとしてビアプラグを適用した場合について説明したが、コンタクトプラグであっても適用することができる。コンタクトプラグの場合には、下層に半導体装置を配置したコンタクトプラグに相当するビアTEGと、下層に半導体装置を配置しないビアTEGとを設ける。そして、上記と同様にこれらビアTEGのビアホール深さを測長し、これらに基づきオーバーエッチング率(量)を演算すればよい。
ここで、上記実施の形態において、第1の層間絶縁膜12が第1の絶縁層に対応し、第2の層間絶縁膜16が第2の絶縁層に対応し、ビアホール20aがビアホールに対応し、上部コンタクト部18aが上部コンタクト部、下部コンタクト部14aが下部コンタクト部に対応し、VIA抵抗測定用パターン4が第1のパターンに対応し、VIA実寸測定用パターン2が第2のパターンに対応している。また、ビアTEG20が評価用プラグに対応している。
また、ビアTEG204のビアホール深さbが第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さに対応し、ビアTEG202のビアホール深さaが第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さに対応し、図7のステップS3の処理が、第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さおよび第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さを測長するステップに対応し、ステップS4の処理がオーバーエッチング率を演算するステップに対応し、ステップS6の処理が評価用プラグを評価するステップに対応している。
2 VIA実寸測定用パターン(第2のパターン)
4 VIA抵抗測定用パターン(第1のパターン)
12 第1の層間絶縁膜(第1の絶縁層)
14 下部配線
14a 下部コンタクト部
16 第2の層間絶縁膜(第2の絶縁層)
18 上部配線
18a 上部コンタクト部
20、202、204 ビアTEG
4 VIA抵抗測定用パターン(第1のパターン)
12 第1の層間絶縁膜(第1の絶縁層)
14 下部配線
14a 下部コンタクト部
16 第2の層間絶縁膜(第2の絶縁層)
18 上部配線
18a 上部コンタクト部
20、202、204 ビアTEG
Claims (4)
- 半導体基板上に成膜された第1の絶縁層と、
当該第1の絶縁層上に成膜された第2の絶縁層と、
当該第2の絶縁層中に形成された複数のビアホールと、
前記第2の絶縁層上に形成され且つ前記ビアホールの上端側と電気的コンタクトが可能な上部コンタクト部と、
を備える半導体装置の評価用TEGであって、
前記複数のビアホールは、当該複数のビアホールのうちの一部の複数のビアホールからなり且つ一列に並んだ第1のパターンと、他の複数のビアホールからなり且つ一列に並んだ第2のパターンとを形成し、
前記第1のパターンは、前記上部コンタクト部を、当該上部コンタクト部に接する一のビアホールを経て前記第1の絶縁層上の配線層に形成された下部コンタクト部に電気的に接続し、当該下部コンタクト部を、当該第1のパターン内で隣接する他のビアホールの下端側と接する他の下部コンタクト部および当該隣接するビアホールを経て該ビアホールの上端側に接する上部コンタクト部に電気的に接続することを繰り返すことで、当該第1のパターンに含まれる複数のビアホールを電気的にチェーン接続したパターンであり、
前記第2のパターンは、前記第1のパターンにおける前記下部コンタクト部を省略したパターンと同じパターンであって、
前記第1のパターンを形成する複数のビアホールの列と、前記第2のパターンを形成する複数のビアホールの列とは、隣接して配置されることを特徴とする半導体装置の評価用TEG。 - 請求項1に記載の半導体装置の評価用TEGを用いたオーバーエッチング率の演算方法であって、
前記第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さおよび前記第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さを測長するステップと、
測長した前記第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さと前記第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さとの比に基づいてオーバーエッチング率を演算するステップと、を備えることを特徴とするオーバーエッチング率の演算方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の評価用TEGを用いた半導体装置の評価方法であって、
前記第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さおよび前記第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さを測長するステップと、
測長した前記第1のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さと前記第2のパターンに含まれるビアホールのビアホール深さとの比に基づいてオーバーエッチング率を演算するステップと、
予め設定した前記オーバーエッチ率と前記第1のパターンに含まれるビアホールに形成される評価用プラグの抵抗値のばらつきとの関係および演算した前記オーバーエッチ率に基づき、前記評価用プラグを評価するステップと、を備えることを特徴とする半導体装置の評価方法。 - 前記オーバーエッチ率と前記第1のパターンに含まれるビアホールに形成される評価用プラグの抵抗値のばらつきとの関係は、前記オーバーエッチ率が大きいときほど、前記抵抗値のばらつきが大きくなる関係にあることを特徴とする請求項3記載の半導体装置の評価方法。
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JP2011140828A JP2013008860A (ja) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | 半導体装置の評価用teg、オーバーエッチング率の演算方法および半導体装置の評価方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017168728A (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 制御装置、基板処理システム、基板処理方法及びプログラム |
-
2011
- 2011-06-24 JP JP2011140828A patent/JP2013008860A/ja not_active Withdrawn
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