JP2013172065A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法 Download PDF

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康裕 武田
Hiroshi Yanagida
博史 柳田
Kazuyuki Tsukuni
和之 津国
Yasushi Matsuda
安司 松田
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Abstract

【課題】大規模化した半導体集積回路装置に於ける接合リークの問題を回避できるTEGの製造方法と評価方法を提供する。
【解決手段】半導体基板の表面領域1Sに、相互に電気的に分離された複数の第1導電型のウエル領域NDを設け、各ウエル領域の表面領域に第2導電型の不純物領域PW、メタルプラグ8、およびメタル配線M1を全体として直列電流通路を構成するように接続する。そして、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域NDがP型ウエル領域(N型ウエル領域)の場合には、そのウエル領域の前記直列電流通路における実質的な最低電位(最高電位)とした状態で、ウエハ検査を実行する。
【選択図】図9

Description

本願は、半導体集積回路装置(または半導体装置)の製造方法に関し、特にコンタクト不良等の検査技術に適用して有効な技術に関する。
日本特開平1−91430号公報(特許文献1)または、これに対応する米国特許第4906921号公報(特許文献2)には、縦型バイポーラトランジスタに組み込まれた単位面積当たりの伝導度等を測定するテストパターン等が開示されている。
日本特開2010−192521号公報(特許文献3)には、走査型表面電位顕微鏡およびテスト用配線とフローティング配線を交互に配置したTEG(Test Element Group)を用い、非接触で電位を印加する被検査配線の検査方法が開示されている。
特開平1−91430号公報 米国特許第4906921号公報 特開2010−192521号公報
半導体集積回路装置に於いては、パターンの微細化に伴い、半導体基板内の不純物ドープ領域と半導体基板上の配線を接続するコンタクトの数が急速に増加している。これらのコンタクトの不良は、製品歩留まりに対する影響が大きいため、工程内に於いて、欠陥レベルを定量的に評価する必要があり、そのためのTEGの使用が必須となる。
しかし、製品に近いレベルのコンタクト数を評価しようとして、単純にTEGを大規模化した場合、接合リークにより、評価そのものが困難になるという問題があることが本願発明者等により明らかにされた。
このような課題を解決するための手段等を以下に説明するが、その他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、本願の一実施の形態の概要は、半導体集積回路装置の製造方法に於いて、半導体基板の表面領域に、相互に電気的に分離された複数の第1導電型のウエル領域を設け、各ウエル領域の表面領域に第2導電型の不純物領域、メタルプラグ、およびメタル配線を全体として直列電流通路を構成するように接続する。そして、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域がP型ウエル領域(N型ウエル領域)の場合には、そのウエル領域の前記直列電流通路における実質的な最低電位(最高電位)とした状態で、ウエハ検査を実行するものである。
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
すなわち、すなわち、本願の一実施の形態の概要は、半導体集積回路装置の製造方法に於いて、半導体基板の表面領域に、相互に電気的に分離された複数の第1導電型のウエル領域を設け、各ウエル領域の表面領域に第2導電型の不純物領域、メタルプラグ、およびメタル配線を全体として直列電流通路を構成するように接続する。そして、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域がP型ウエル領域(N型ウエル領域)の場合には、そのウエル領域の前記直列電流通路における実質的な最低電位(最高電位)とした状態で、ウエハ検査を実行することにより、漏れ電流の低減が可能となる。
本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスの一例であるCMIS集積回路を形成するためのシリコン系半導体ウエハの上面全体図である。 図1のチップ領域およびその周辺の拡大上面図である。 図2の一部の断面を例示するための拡大模式断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における全体プロセスのアウトラインを説明するためのプロセスブロックフロー図である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスを説明するためのウエハ検査プロセスの詳細プロセスブロックフロー図である。 図5のウエハ検査プロセスに使用するウエハプローバの構造等を説明するためのウエハプローバ等の要部模式断面図(ウエハ部分は見取り図類似の形式で示す)である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用するテスト構造(Pウエル型コンタクトチェイン)等を説明するための図2のスクライブ領域切り出し部R2の拡大上面図である。 図7のコンタクト評価用TEG(10)の拡大上面図である。 図8のX−X’断面に対応する模式断面図である。 図8のコンタクト−拡散抵抗チェインユニット等一部切り出し領域R1の拡大上面図である。 図7の高電位印加端子Vhおよびその周辺の拡大模式断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に関する下層メタル工程におけるウエハテストを説明するための図4のBEOL工程111に関する詳細プロセスブロックフロー図である。 図12のM1後検査工程116における高電位印加端子Vhおよびその周辺の拡大模式断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例1:Nウエル型コンタクトチェイン)等を説明するための図9に対応する模式断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例2:積層ビアチェイン)等を説明するための図9に対応する模式断面図である。 図15における高電位印加端子Vhおよびその周辺の拡大模式断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例3:Pウエル型バッティング拡散層チェイン)等を説明するための図8に対応する拡大上面図である。 図17のF−F’断面に対応する模式断面図である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例4:Nウエル型バッティング拡散層チェイン)等を説明するための図18に対応する模式断面図である。 比較例における漏れ電流の状況を示すプロット図である。 本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスの要部を説明するためのコンタクト評価用TEG(10)およびその周辺のウエハ1の模式断面図である。
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。
1.以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)多数のウエハの第1の主面側に対して、複数のメタルプラグ及び前記複数のメタルプラグに電気的に接続する複数のメタル配線を形成する工程;
(b)前記工程(a)の後、前記多数のウエハの前記第1の主面側に対して、前記複数のメタル配線に電気的に接続する複数の端子を形成する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記多数のウエハの各々に対して、ウエハ検査を実行する工程、
ここで、前記多数のウエハの各々の前記第1の主面側には、コンタクト評価用TEGを有するTEG領域が設けられており、前記コンタクト評価用TEGは、以下を有する:
(x1)前記第1の主面側の半導体表面領域に設けられ、且つ、第1導電型を有する複数のウエル領域;
(x2)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型と反対導電型である第2導電型を有する不純物領域;
(x3)前記複数のメタルプラグの一部および前記複数のメタル配線の一部であって、前記複数のウエル領域の各々に属する前記不純物領域を全体として直列電流経路を構成するように接続する第1メタルプラグおよび第1メタル配線、
更に、ここで、前記工程(c)は、以下の工程を有する:
(c1)前記複数の端子の一部であって、前記TEG領域に設けられた複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて電圧を印加することによって、コンタクト評価を実行する工程、
ここで、前記工程(c1)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
(i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
(ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
2.前記項1の半導体集積回路装置の製造方法において、前記不純物領域は、前記複数のウエル領域の各々に対して、複数、設けられ、これらは、各ウエル領域内に於いて、前記第1メタルプラグおよび前記第1メタル配線によって、全体として直列電流経路を構成するように接続されている。
3.前記項1または2の半導体集積回路装置の製造方法において、前記コンタクト評価用TEGは、更に以下を有する:
(x4)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型を有するコンタクト領域;
(x5)前記コンタクト領域に、前記複数のメタルプラグの一部および前記複数のメタル配線の一部であって、前記条件を満たす電位を供給するように接続された第2メタルプラグおよび第2メタル配線。
4.前記項1から3のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1メタルプラグは、タングステンプラグであり、前記第1メタル配線は、第1層配線である。
5.前記項3または4の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第2メタルプラグは、タングステンプラグであり、前記第2メタル配線は、第1層配線である。
6.前記項1から5のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記コンタクト評価用TEGは、スクライブ領域に設けられている。
7.前記項1から6のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記TEG領域は、スクライブ領域に設けられている。
8.前記項1から7のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程(b)は、以下の工程を有する:
(b1)前記第1層配線を形成する工程;
(b2)前記工程(b1)の後、前記TEG領域に設けられた前記複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて、コンタクト評価を実行する工程、
ここで、前記工程(b2)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
(i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
(ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
9.以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)多数のウエハの第1の主面側に対して、複数の積層ビア及び前記複数の積層ビアに電気的に接続する複数のメタル配線を形成する工程;
(b)前記工程(a)の後、前記多数のウエハの前記第1の主面側に対して、前記複数のメタル配線に電気的に接続する複数の端子を形成する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記多数のウエハの各々に対して、ウエハ検査を実行する工程、
ここで、前記多数のウエハの各々の前記第1の主面側には、ビア評価用TEGを有するTEG領域が設けられており、前記ビア評価用TEGは、以下を有する:
(x1)前記第1の主面側の半導体表面領域に設けられ、且つ、第1導電型を有する複数のウエル領域;
(x2)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型と反対導電型である第2導電型を有する不純物領域;
(x3)前記複数の積層ビアの一部および前記複数のメタル配線の一部であって、前記複数のウエル領域の各々に属する前記不純物領域を全体として直列電流経路を構成するように接続する第1積層ビアおよび第1メタル配線、
更に、ここで、前記工程(c)は、以下の工程を有する:
(c1)前記複数の端子の一部であって、前記TEG領域に設けられた複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて電圧を印加することによって、ビア評価を実行する工程、
ここで、前記工程(c1)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
(i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
(ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
10.前記項9の半導体集積回路装置の製造方法において、前記不純物領域は、前記複数のウエル領域の各々に対して、複数、設けられ、これらは、各ウエル領域内に於いて、前記第1積層ビアおよび前記第1メタル配線によって、全体として直列電流経路を構成するように接続されている。
11.前記項9または10の半導体集積回路装置の製造方法において、前記ビア評価用TEGは、更に以下を有する:
(x4)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型を有するコンタクト領域;
(x5)前記コンタクト領域に、前記条件を満たす電位を供給するように接続されたメタルプラグおよび第2メタル配線。
12.前記項11の半導体集積回路装置の製造方法において、前記メタルプラグは、タングステンプラグである。
13.前記項9から12のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記ビア評価用TEGは、スクライブ領域に設けられている。
14.前記項9から13のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記TEG領域は、スクライブ領域に設けられている。
15.以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)多数のウエハの第1の主面側に対して、複数のメタルプラグ及び前記複数のメタルプラグに電気的に接続する複数のメタル配線を形成する工程;
(b)前記工程(a)の後、前記多数のウエハの前記第1の主面側に対して、前記複数のメタル配線に電気的に接続する複数の端子を形成する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記多数のウエハの各々に対して、ウエハ検査を実行する工程、
ここで、前記多数のウエハの各々の前記第1の主面側には、P/N境界上シリサイド膜評価用TEGを有するTEG領域が設けられており、前記P/N境界上シリサイド膜評価用TEGは、以下を有する:
(x1)前記第1の主面側の半導体表面領域に設けられ、且つ、第1導電型を有する複数のウエル領域;
(x2)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型と反対導電型である第2導電型を有する不純物領域;
(x3)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に、前記不純物領域と境を接するように設けられ、前記第1導電型を有するコンタクト領域;
(x4)前記不純物領域と前記コンタクト領域上に形成され、両領域を電気的に連結し、一体の導電体とするシリサイド膜;
(x5)前記複数のメタルプラグの一部および前記複数のメタル配線の一部であって、前記複数のウエル領域の各々に属する前記一体の導電体の前記不純物領域と、隣接するウエル領域に属する前記コンタクト領域とを順次、全体として直列電流経路を構成するように接続する第1メタルプラグおよび第1メタル配線、
更に、ここで、前記工程(c)は、以下の工程を有する:
(c1)前記複数の端子の一部であって、前記TEG領域に設けられた複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて電圧を印加することによって、P/N境界上シリサイド膜評価を実行する工程、
ここで、前記工程(c1)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
(i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
(ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
16.前記項16の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1メタルプラグは、タングステンプラグであり、前記第1メタル配線は、第1層配線である。
17.前記項15または16の半導体集積回路装置の製造方法において、前記P/N境界上シリサイド膜評価用TEGは、スクライブ領域に設けられている。
18.前記項15から17のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記TEG領域は、スクライブ領域に設けられている。
19.前記項15から18のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程(b)は、以下の工程を有する:
(b1)前記第1層配線を形成する工程;
(b2)前記工程(b1)の後、前記TEG領域に設けられた前記複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて、コンタクト評価を実行する工程、
ここで、前記工程(b2)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
(i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
(ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
〔本願における記載形式、基本的用語、用法の説明〕
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
更に、本願において、「半導体装置」または「半導体集積回路装置」というときは、主に、各種トランジスタ(能動素子)単体、および、それらを中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等(たとえば単結晶シリコン基板)上に集積したもの、および、半導体チップ等をパッケージングしたものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)に代表されるMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)を例示することができる。このとき、集積回路構成の代表的なものとしては、Nチャネル型MISFETとPチャネル型MISFETを組み合わせたCMOS(Complemetary Metal Oxide Semiconductor)型集積回路に代表されるCMIS(Complemetary Metal Insulator Semiconductor)型集積回路を例示することができる。
今日の半導体集積回路装置、すなわち、LSI(Large Scale Integration)のウエハ工程は、通常、二つの部分に分けて考えられている。すなわち、一つ目は、原材料としてのシリコンウエハの搬入からプリメタル(Premetal)工程(M1配線層下端とゲート電極構造の間の層間絶縁膜等の形成、コンタクトホール形成、タングステンプラグ、埋め込み等からなる工程)あたりまでのFEOL(Front End of Line)工程である。二つ目は、M1配線層形成から始まり、アルミニウム系パッド電極上のファイナルパッシベーション膜へのパッド開口の形成あたりまで(ウエハレベルパッケージプロセスにおいては、当該プロセスも含む)のBEOL(Back End of Line)工程である。
2.同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。
同様に、「酸化シリコン膜」、「酸化シリコン系絶縁膜」等と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、その他の酸化シリコンを主要な成分とする絶縁膜を含む。たとえば、TEOSベース酸化シリコン(TEOS−based silicon oxide)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の不純物をドープした酸化シリコン系絶縁膜も酸化シリコン膜である。また、熱酸化膜、CVD酸化膜のほか、SOG(Spin On Glass)、ナノクラスタリングシリカ(NSC:Nano−Clustering Silica)等の塗布系膜も酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。そのほか、FSG(Fluorosilicate Glass)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon−doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate Glass)等のLow−k絶縁膜も同様に、酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。更に、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low−k絶縁膜(ポーラス系絶縁膜)も酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。
また、酸化シリコン系絶縁膜と並んで、半導体分野で常用されているシリコン系絶縁膜としては、窒化シリコン系絶縁膜がある。この系統の属する材料としては、SiN,SiCN,SiNH,SiCNH等がある。ここで、「窒化シリコン」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、SiNおよびSiNHの両方を含む。同様に、「SiCN」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、SiCNおよびSiCNHの両方を含む。
なお、SiCは、SiNと類似の性質を有するが、SiONは、むしろ、酸化シリコン系絶縁膜に分類すべき場合が多い。
窒化シリコン膜は、SAC(Self−Aligned Contact)技術におけるエッチストップ膜、すなわち、CESL(Contact Etch−Stop Layer)として、多用されるほか、SMT(Stress Memorization Technique)における応力付与膜としても使用される。
同様に、「ニッケルシリサイド」というときは、通常、ニッケルモノシリサイドを指すが、比較的純粋なものばかりではなく、ニッケルモノシリサイドを主要な構成要素とする合金、混晶等を含む。また、シリサイドは、ニッケルシリサイドに限らず、従来から実績のあるコバルトシリサイド、チタンシリサイド、タングステンシリサイド等でもよい。また、シリサイド化のための金属膜としては、Ni(ニッケル)膜以外にも、例えばNi−Pt合金膜(NiとPtの合金膜)、Ni−V合金膜(NiとVの合金膜)、Ni−Pd合金膜(NiとPdの合金膜)、Ni−Yb合金膜(NiとYbの合金膜)またはNi−Er合金膜(NiとErの合金膜)のようなニッケル合金膜などを用いることができる。なお、これらのニッケルを主要な金属元素とするシリサイドを「ニッケル系のシリサイド」と総称する。
3.同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
4.さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
5.「ウエハ」というときは、通常は半導体集積回路装置(半導体装置、電子装置も同じ)をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、SOI基板、LCDガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
6.本願に於いて、TEG等に関して、「直列電流経路」というときは、当該TEGの主要部である被測定対象電流通路(たとえば、断線しているときは、電流は流れない)であって、必要に応じてプラグ、配線、拡散抵抗(不純物領域)、ビア等を直列接続したものである。従って、ある直列電流経路から分岐した電源供給路やそのために、別途設けられた電位供給路等は、ここでいう直列電流経路ではない。また、ある一つのウエル領域にTEGを構成する要素(たとえば、配線、プラグ、拡散抵抗等)のセットが複数ある場合、各セットを構成する要素を直列接続して、直列接続された各セットを更に直列接続して、当該ウエル領域の直列電流経路が構成される。そして、このようなウエル領域が複数ある場合、このように構成された各ウエル領域の直列電流経路を更に直列接続することによって、被検査体としての直列電流経路が構成される。
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。
なお、二者択一の場合の呼称に関して、一方を「第1」等として、他方を「第2」等と呼ぶ場合に於いて、代表的な実施の形態に沿って、対応付けして例示する場合があるが、たとえば「第1」といっても、例示した当該選択肢に限定されるものではないことは言うまでもない。
1.本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスの一例であるCMIS集積回路等の説明(主に図1から図3)
このセクションでは、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスの一例として、CMIS系集積回路を例に取り具体的に説明する。しかし、対象デバイスは、CMIS系等のMIS系に限らず、バイポーラ系、MIS系およびバイポーラ系の両方を含むBiCMIS系等の混合系でもよい。
なお、セクション1から5等(セクション10を含む)の説明は、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に関する説明であると同時に、その後のセクションの変形等に関する説明の一部である。従って、重複する部分は原則として説明を繰り返さない。
ここでは、主に各チップ領域がボンディングパッドを有するウエハについて説明するが、バンプ電極を有するものでもよいことはいうまでもない。また、ボンディングパッドの材料が、主にアルミニウム系メタルであるものについて、具体的に説明するが、銅、金、銀等でも良いことは、言うまでもない。
なお、以下の説明では、一例として、65nmテクノロジノードを想定して説明するが、45nmテクノロジノード以降や90nmテクノロジノード以前のデバイスにも適用できることは言うまでもない。
また、本願において、たとえば、不純物ドープ領域、配線、プラグ絶縁膜等に関して、同じ参照符号を付したものは、原則として、ほぼ同じ条件で同時に形成されたものである。すなわち、実デバイスの構成要素と、テスト構造の構成要素とは、一般にほぼ同じ条件で同時に形成されたものを多用することにより、実デバイスとテスト構造の特性の対応を向上させることができるメリットがある。
以下の説明に於いて、セクション8および9以外では、簡潔性を確保するため、シリサイド膜に対する説明を省略している。
図1は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスの一例であるCMIS集積回路を形成するためのシリコン系半導体ウエハの上面全体図である。図2は図1のチップ領域およびその周辺の拡大上面図である。図3は図2の一部の断面を例示するための拡大模式断面図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスの一例であるCMIS集積回路等を説明する。
図4(セクション2参照)のBEOL工程111が完了したウエハ1の全体上面図を図1に示す。図1に示すように、たとえば、ノッチ3を有するシリコン単結晶ウエハ1の上面1aまたはデバイス面(第1の主面)には、格子状に多数のチップ領域2が形成されている。なお、ここでは、ノッチ3を有するウエハを例示したが、オリエンテーションフラットを有するウエハでもよいことは言うまでもない。
次に、図2に図1の一つのチップ領域2およびその周辺の拡大図を示す。図2に示すように、各チップ領域2には、たとえばリング状に端子パッド4(ボンディングパッド)が配列されており、各チップ領域2間は、ダイシング領域5(スクライブ領域)によって相互に隔てられている。
次に、図2に断面の一部(チップ領域2の一部、たとえば、CMISロジック領域)の代表的デバイス構造を図3に模式的に例示する。図3に示すように、ウエハ1は、主に半導体基板領域1s(たとえばP型シリコン単結晶基板)から構成されており、その表面1a(第1の主面)側すなわち、裏面1bと反対の側に種々の領域等が設けられている。すなわち、ウエハ1の表面1a側の半導体表面領域には、P型ウエル領域PWおよびN型ウエル領域NWが設けられている。P型ウエル領域PWの中の半導体表面領域には、N型ソースドレイン領域17nおよびP+型コンタクト領域PCが設けられており、N型ウエル領域NWの中の半導体表面領域には、P型ソースドレイン領域17pおよびN+型コンタクト領域NCが設けられている。これは必須ではないが、この例では、P型ウエル領域PWは、たとえばN型アイソレーション領域NIおよびN型ディープウエル領域NDによって、半導体基板領域1sと電気的に分離されている。ここで、N型ウエル領域NWと同様に、N型アイソレーション領域NI内の半導体表面領域にも、N+型コンタクト領域NCが設けられており、P型ウエル領域PWと同様に、半導体基板領域1s内の半導体表面領域にも、P+型コンタクト領域PCが設けられている。そして、これらの不純物ドープ領域(「拡散領域」ともいう)間を分離するように、ウエハ1の表面1a側の半導体表面には、絶縁膜素子分離領域7(STI領域すなわちShallow Trench Isolation領域)が設けられている。
ウエハ1の表面1a側であってP型ウエル領域PW上の半導体表面上には、ゲート絶縁膜19を介して、ゲート電極18が設けられており、これらを囲むように、サイドウォールスペーサ21が設けられている。一方、ウエハ1の表面1a側であってN型ウエル領域NW上の半導体表面上にも、同様に、ゲート絶縁膜19を介して、ゲート電極18が設けられている。ここで、N型ソースドレイン領域17n、ゲート絶縁膜19、ゲート電極18、サイドウォールスペーサ21等によって、Nチャネル型MISFET(Qn)が構成されており、P型ソースドレイン領域17p、ゲート絶縁膜19、ゲート電極18、サイドウォールスペーサ21等によって、Pチャネル型MISFET(Qp)が構成されている。
ウエハ1の表面1a側の半導体表面上には、たとえば、下層から言って、比較的薄い窒化シリコン系絶縁膜、比較的厚い酸化シリコン系絶縁膜等からなるプリメタル絶縁膜14が設けられている。プリメタル絶縁膜14内には、複数のタングステンプラグ8(プラグ)、すなわち、下層プラグが埋め込まれている。
プリメタル絶縁膜14上には、主に酸化シリコン系絶縁膜等からなる層間絶縁膜15が設けられており、この内部には、たとえば、第1層配線M1、第2層配線M2(ビア部を含む)、第3層配線M3(ビア部を含む)、第N−1層配線Mn−1(ビア部を含む)、第N層配線Mn(ビア部を含む)等が設けられている。なお、この例では、第1層配線M1は、シングルダマシン(Single Damascene)配線等の銅系埋め込み配線であり、第2層配線M2から第N層配線Mnは、デュアルダマシン(Dual Damascene)配線等の銅系埋め込み配線である。
層間絶縁膜15上には、たとえば、主にアルミニウム系メタル層等からなり、電源端子Vdd、接地端子Gnd等に対応する端子パッド4(ボンディングパッド)が設けられており、層間絶縁膜15上およびボンディングパッド4上は、パッド開口28を除き、たとえば、酸化シリコン系絶縁膜、窒化シリコン系絶縁膜等からなるファイナルパッシベーション膜16で覆われている。なお、各ボンディングパッド4は、たとえばタングステンプラグ8(プラグ)等を介して、下層の配線と接続されている。
この例は、Nチャネル型MISFET(Qn)およびPチャネル型MISFET(Qp)がインバータを構成するように接続されている。従って、P型ウエル領域PW内のP+型コンタクト領域PCは、基準電圧供給配線経路24を介して、接地端子Gndに電気的に接続されており、N型ウエル領域NW内のN+型コンタクト領域NCは、電源供給配線経路23を介して、電源端子Vdd(たとえば、0.5から1ボルト程度)に電気的に接続されている。一方、N型アイソレーション領域NI内のN+型コンタクト領域NCおよび半導体基板領域1sの表面領域のP+型コンタクト領域PCは、この例では、それぞれ直上の積層ビアを介して電源端子Vddおよび接地端子Gndに電気的に接続されている。
2.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における全体プロセスのアウトラインの説明(主に図4)
このセクションでは、半導体集積回路プロセスの全体の流れを説明する。この例は一例であり、各工程の前後関係も必要に応じて変更可能である。
図4は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における全体プロセスのアウトラインを説明するためのプロセスブロックフロー図である。これに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における全体プロセスのアウトラインを説明する。
図4に示すように、先ず、たとえば、多数の300Φ程度のサイズのP型シリコン単結晶ウエハ1を準備する。ウエハ1の厚さは、たとえば、600マイクロメートル程度から1000マイクロメートル程度を公的なものとして例示することができる。
なお、ウエハの径は、300Φすなわち、300ミリメートル程度に限らず、450ファイでも、200ファイでも、その他でも良い。また、単結晶ウエハに限らず、必要に応じて、エピタキシャルウエハでも、SOIウエハでもよい。
次に、これらのウエハ1に対して、たとえば、ゲート形成工程等を含むFEOL工程101を実行する。次に、これらのウエハ1に対して、たとえば、配線工程等を含むBEOL工程111を実行する。
次に、これらのウエハ1に対して、たとえば、ウエハプローブテスト工程等を含むウエハ検査工程121を実行する。
次に、これらのウエハ1に対して、BG(Back Grinding)工程131を実行することにより、たとえば、10マイクロメートル程度から400マイクロメートル程度とする。次に、これらのウエハ1に対して、ダイシング工程141を実行することにより、個々のチップ2に分割する。次に、たとえば、ワイヤボンディング工程、モールド工程等を含む組立工程151を実行する。次に、個々のパッケージに対する電気的テスト等を行うパッケージテスト工程161等を実行した後に、半導体集積回路デバイスは、製品として出荷される。
3.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスの説明(主に図5および図6)
このセクションでは、主に図4のウエハ検査工程121の詳細を説明する。なお、ここでは、チップ領域の検査を実施するウエハプローブテスト工程124ではなく、TEG等のテスト構造の検査を実施するDCパラメトリックテスト工程122を主に説明する。更に、ここでは、TEG等のテスト構造がダイシング領域に設けられた例を具体的に説明するが、TEG等のテスト構造の全部又は一部が、チップ領域等に設けられていても良い。ただし、TEG等のテスト構造の全部又は一部が、ダイシング領域に設けられている場合は、その分、チップ面積の有効利用が可能となる。一方、TEG等のテスト構造の全部又は一部が、チップ領域に設けられている場合は、その分については、ウエハプローブテスト工程124で形成できるメリットがある。
図5は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスを説明するためのウエハ検査プロセスの詳細プロセスブロックフロー図である。図6は図5のウエハ検査プロセスに使用するウエハプローバの構造等を説明するためのウエハプローバ等の要部模式断面図(ウエハ部分は見取り図類似の形式で示す)である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセス等を説明する。
図4のウエハ検査工程121は、たとえば、図3のような状態のウエハに対して実行される。その内容は、図5に示すように、DCパラメトリックテスト工程122、ウエハプローブテスト工程124等から構成されている。
両方テストとも、通常、プローバを使用して実行される。プローバの構造の概要は、両テストに於いて、ほぼ同様であるので、ここでは、DCパラメトリックテスト用のプローバ50等(ウエハ検査装置群)の構造の概要を図6に示す。図6に示すように、ウエハ検査装置群は、ウエハ1を走査するステージ等のシステム、プローブカード51、テストヘッド54等を保持するプローバ50とDCパラメトリックテスタ55等から構成されている。ここで、プローブカード51は、複数のプローブ針52を有し、ポゴピン53を介して、テストヘッド54と接続されている。
DCパラメトリックテストの際には、通常、チップ領域2以外の領域、たとえば、ダイシング領域5(図2参照)等に形成されたTEG(Test Element Group)領域6等のテスト構造(Test structure)に設けられた端子パッド等にプローブ針52をコンタクトさせて(例えば、図11参照)、テストを実行する。
なお、DCパラメトリックテストは、通常、ウエハプロセスを経過したウエハの出来栄えをテストするもので、ウエハ上の特性の分布等をみるために、ウエハ上の数点で実行される。一般的には、DCパラメトリックテストに合格したウエハを次のウエハプローブテスト工程124に送る。DCパラメトリックテストの主要なテスト項目は、たとえば、MISFET等の特性、拡散層、メタル配線等の電気抵抗、ビアやコンタクトの導通抵抗等である。
一方、ウエハプローブテストは、チップ領域にある端子パッド4(ボンディングパッド)に複数のプローブ針52をコンタクトさせて実行される電気的テストで、たとえば回路の機能、特性、消費電力等を測定する。
4.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用するテスト構造(Pウエル型コンタクトチェイン)等の説明(主に図7から図11)
ここでは、主にP型単結晶シリコン基板(ウエハすなわち半導体基板)に3重ウエル構造で、P型ウエル領域を形成した場合について、具体的に説明するが、たとえばセクション6に示すように、P型単結晶シリコン基板に直接、N型ウエル領域を形成しても良い。また、半導体基板としては、N型単結晶シリコン基板や、各種の形態のSOI基板を用いてもよい。N型単結晶シリコン基板の場合は、N型ウエル領域側が3重ウエル構造となる。
図7は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用するテスト構造(Pウエル型コンタクトチェイン)等を説明するための図2のスクライブ領域切り出し部R2の拡大上面図である。図8は図7のコンタクト評価用TEG(10)の拡大上面図である。図9は図8のX−X’断面に対応する模式断面図である。図10は図8のコンタクト−拡散抵抗チェインユニット等一部切り出し領域R1の拡大上面図である。図11は図7の高電位印加端子Vhおよびその周辺の拡大模式断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用するテスト構造(Pウエル型コンタクトチェイン)等を説明する。
図2のスクライブ領域切り出し部R2の拡大上面図を図7に示す。図7に示すように、スクライブ領域5(ダイシング領域)に設けられたTEG領域11内には、コンタクト評価用TEG(10)、これを測定するための高電位印加端子Vh、低電位印加端子Vr、N型ウエル電位供給端子Vn、基板電位供給端子Vs等のTEG検査用端子パッド12(端子パッド)がけられている。
次に、図7の、コンタクト評価用TEG(10)の模式上面図を図8に示す。図8に示すように、ダイシング領域5の半導体基板領域1s内に3重ウエル構造で、複数のP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4が設けられており、各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4は、N型アイソレーション領域NI等によって、相互に電気的に分離されるように、または、分離可能とされている。半導体基板領域1s内には、P+型コンタクト領域PCが設けられており、基板電位供給端子Vsと電気的に接続されており、一方、N型アイソレーション領域NI内には、N+型コンタクト領域NCが設けられており、N型ウエル電位供給端子Vnと電気的に接続されている。各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4内には、コンタクト−拡散抵抗チェインユニットCRおよびP+型コンタクト領域PCが設けられており、各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4のコンタクト−拡散抵抗チェインユニットCRを直列接続して形成された直列電流通路の両端は、それぞれ高電位印加端子Vhおよび低電位印加端子Vrに電気的に接続されている。ここで、各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4に設けられたP+型コンタクト領域PCは、たとえば、各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4に設けられた各コンタクト−拡散抵抗チェインユニットCRの低電位印加端子Vr側端に対応する直列電流通路に電気的に接続されている。言い換えると、各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4の電位は、各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4に設けられた各コンタクト−拡散抵抗チェインユニットCRの低電位印加端子Vr側端に対応する電位にされている。
次に、図8のX−X’断面に対応する模式的断面図を図9に示す。図9に示すように、ウエハ1の半導体基板領域1s(P型シリコン単結晶基板)の表面1a(第1の主面)側の半導体表面領域には、図3と同様に、複数のP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4が設けられており、これらのP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4は、N型アイソレーション領域NIおよびN型ディープウエル領域NDによって、電気的に分離されるように、または、分離可能とされている。各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4内の半導体表面領域には、それぞれ複数のN+型不純物領域NR(N+型半導体基板抵抗)および、少なくとも一つのP+型コンタクト領域PCが設けられている。一方、N型アイソレーション領域NI内の半導体表面領域には、N+型コンタクト領域NCが設けられており、半導体基板領域1sの表面1a側の半導体表面領域には、P+型コンタクト領域PCが設けられている。ウエハ1の表面1a(第1の主面)側の半導体表面には、これらの半導体ドープ領域を相互に分離するように、絶縁膜素子分離領域7(STI領域)が設けられている。N型アイソレーション領域NI内のN+型コンタクト領域NCは、N型ウエル電位供給端子Vnに電気的に接続されており、半導体基板領域1sのP+型コンタクト領域PCは、基板電位供給端子Vsに電気的に接続されている。各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4内のN+型不純物領域NR(N+型半導体基板抵抗)は、一対のタングステンプラグ(プラグ)すなわち第1のプラグ8aおよび第1のメタル配線Ma(具体的には、たとえば、第1層配線M1)によって相互に直列接続されて、直列電流経路を構成している。各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4内のP+型コンタクト領域PCは、たとえば、一対のメタルプラグ8(具体的には、第2のプラグ8b)および第2のメタル配線Mb(具体的には、たとえば、第1層配線M1)によって、同ウエル領域内部の直列電流経路の低電位印加端子Vr側端部に電気的に接続されている。なお、この例では、一対の第2のプラグ8bの内の1個は、プラグ8aとは、兼用されており、第2のメタル配線Mbは、第1のメタル配線Maの一部と、兼用されている。更に、全体としての直列電流経路の一方の端部は、高電位印加端子Vhと電気的に接続されており、他方の端部は、低電位印加端子Vrと電気的に接続されている。
次に、図8のコンタクト−拡散抵抗チェインユニット等一部切り出し領域R1の拡大上面図を図10に示す。図10に示すように、図8に示したコンタクト−拡散抵抗チェインユニットCRは、複数のN+型不純物領域NR(N+型半導体基板抵抗)、これらをコンタクト部9、第1のメタル配線Ma(具体的には、たとえば、第1層配線M1)等を介して直列接続して全体として直列電流通路を構成している。
次に、図9の配線引き出し部R3の拡大模式断面図を図11に示す。図11に示すように、配線引き出し部は、たとえば、第1層配線M1とその上に作られた複数本の積層ビアと上層でタングステンプラグ8(プラグ)等を介して、これらに接続する高電位印加端子Vh(具体的には、図3の電源端子Vdd等と同様なTEG検査用端子パッド12等の端子パッド4)等から構成されている。なお、積層ビアは図3と同様、第2層配線M2(ビア部を含む)、第3層配線M3(ビア部を含む)、第N−1層配線Mn−1ビア部を含む)、第N層配線Mn(ビア部を含む)等から構成されている。
このTEGを用いて、DCパラメトリックテスト工程122(その内、コンタクト特性テスト)を実施する際には、たとえば、以下のようにする。すなわち、
(1)図9に於いて、基板電位供給端子Vsを0ボルト(基準電圧)とし、N型ウエル電位供給端子Vnに0.5ボルトを印加しておく(各ウエルの分離)。
(2)前記(1)の状態で、高電位印加端子Vhに0.5ボルトを印加し、低電位印加端子Vrを0ボルトとした状態で、TEGの抵抗値を測定することにより、コンタクトの良否を判断する。この場合、コンタクト−拡散抵抗チェインユニットCRの長さ等を調整して、たとえば、ウエル領域PW1の電位が0.38ボルト程度、ウエル領域PW2の電位が0.25ボルト程度、ウエル領域PW3の電位が0.13ボルト程度、ウエル領域PW4の電位が0ボルト程度となるようにする。
このようにすることにより、たとえば、各ウエル領域に0ボルトとした場合と比較して、各ウエル領域において、逆バイアスされているN+型不純物領域NRとウエル領域間のバイアス電圧が小さくなる結果、リーク電流を低減することができる。
5.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に関する下層メタル工程におけるウエハテストの実行についての説明(主に図12および図13)
このセクションで説明する下層メタル工程におけるウエハテストは、前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法の一部であると同時に、その変形例でもある。従って、セクション3で説明したPウエル型等を用いたDCパラメトリックテスト工程の代わりに、下層メタル工程におけるウエハテストを実行することも可能である。その場合は、検査結果が早期に得られるメリットと、検査の簡素化のメリットが得られる。一方、Pウエル型等を用いたDCパラメトリックテスト工程のみを実行した場合は、効率的に検査が実行できるメリットと、検査の簡素化のメリットが得られる。また、Pウエル型等を用いたDCパラメトリックテスト工程と下層メタル工程におけるウエハテストの両方を実行した場合には、効率的に検査が実行できるメリットと検査結果が早期に得られるメリットが得られる。
なお、以下では、M1配線の完成後、M2配線工程の前に、下層メタル工程におけるウエハテストを実行する例を具体的に説明するが、M2配線又は、これよりも上層の配線の完成後(パッド層完成前)にウエハテストを実行してもよいことはいうまでもない。ただし、上層になるほど、検査結果が得られるタイミングが遅くなる。
図12は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に関する下層メタル工程におけるウエハテストを説明するための図4のBEOL工程111に関する詳細プロセスブロックフロー図である。図13は図12のM1後検査工程116における高電位印加端子Vhおよびその周辺の拡大模式断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に関する下層メタル工程におけるウエハテストの実行等について説明する。
図12に示すように、下層メタル工程におけるウエハテストを実行する際には、図4のBEOL工程111において、たとえば、M1工程112が完了した多数のウエハ1(ここでは、たとえば、5枚から50枚程度)から1枚程度を抜き出し(抜き取り工程114)、図6と同様の装置構成で、図13に示すように、第1層配線M1で形成された高電位印加端子Vh等のTEG検査用端子パッド12(端子パッド)にプローブ針52をコンタクトさせて、DCパラメトリックテスト等(下層メタル工程におけるウエハテスト)すなわち、M1後検査工程116を実行する。その後、この下層メタル工程におけるウエハテストを実行したウエハ1は、他のウエハとともに、M2工程118以降の工程を実行しても良いが、測定結果に問題があるとき又は、この検査をした結果として、信頼性その他に問題があることとなったときは、検査に供したウエハ1は、破棄してもよい。
6.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例1:Nウエル型コンタクトチェイン)等の説明(主に図14)
このセクションで説明するNウエル型コンタクトチェインを用いたウエハテスト(セクション5で説明したものを含む)は、前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法の一部であると同時に、その変形例でもある。従って、Nウエル型コンタクトチェインを用いたウエハテストとPウエル型コンタクトチェインを用いたウエハテストの両方を実行することも可能である一方で、いずれか一方のみを実行することも可能である。いずれか一方のみを実行する場合は、工程を簡略化やウエハ上のテストエリアの節約が可能である。一方、両方を実行した場合は、検査精度の向上が可能である。これは、N型とP型でコンタクト特性に相違のある場合があるからである。
図14は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例1:Nウエル型コンタクトチェイン)等を説明するための図9に対応する模式断面図である。これに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例1:Nウエル型コンタクトチェイン)等を説明する。
図14に示すように、このNウエル型コンタクトチェインは、図9のPウエル型コンタクトチェインと異なり、半導体基板領域1s(たとえば、P型シリコン単結晶基板)に直接、複数のN型ウエル領域NW1、NW2,NW3,NW4が設けられている。従って、このウエル構造は3重ウエル構造ではない。従って、各N型ウエル領域NW1、NW2,NW3,NW4には、複数のN+型不純物領域NR(N+型半導体基板抵抗)ではなく、複数のP+型不純物領域PR(P+型半導体基板抵抗)が設けられている。また、各N型ウエル領域NW1、NW2,NW3,NW4には、P+型コンタクト領域PCの代わりに、N+型コンタクト領域NCが設けられている。ここで、Nウエル型コンタクトチェインを構成する直列電流通路の一方の端部は、図9のPウエル型コンタクトチェインとは反対に、低電位印加端子Vrに電気的に接続されており、他方の端部は、高電位印加端子Vhに電気的に接続されている。なお、その他の部分は、これまでに、Pウエル型コンタクトチェインについて説明したところと同様であり、ここでは説明を繰り返さない。
このTEGを用いて、DCパラメトリックテスト工程122(その内、コンタクト特性テスト)を実施する際には、たとえば、以下のようにする。すなわち、
(1)図14に於いて、基板電位供給端子Vsを0ボルト(基準電圧)としておく。
(2)前記(1)の状態で、高電位印加端子Vhに0.5ボルトを印加し、低電位印加端子Vrを0ボルトとした状態で、TEGの抵抗値を測定することにより、コンタクトの良否を判断する。この場合、コンタクト−拡散抵抗チェインユニットCRの長さ等を調整して、たとえば、ウエル領域NW1の電位が0.13ボルト程度、ウエル領域NW2の電位が0.25ボルト程度、ウエル領域NW3の電位が0.38ボルト程度、ウエル領域NW4の電位が0.5ボルト程度となるようにする(各ウエル間の分離)。
このようにすることにより、たとえば、各ウエル領域に0.5ボルトを印加した場合と比較して、各ウエル領域において、逆バイアスされているP+型不純物領域PRとウエル領域間のバイアス電圧が小さくなる結果、リーク電流を低減することができる。
7.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例2:Pウエル型積層ビアチェイン)等の説明(主に図15および図16)
このセクションで説明するPウエル型積層ビアチェイン(ビア評価用TEG)を用いたウエハテスト(セクション5で説明したものを含む)は、前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法の一部(図7のTEGに加えて、同様の場所に、このTEGで設けたもの)であると同時に、その変形例(図7のTEGをこのTEGで置き換えたもの)でもある。
なお、セクション6(図14)と同様に、不純物領域(拡散抵抗または基板抵抗)をN型ウエル領域中(すなわちNウエル型積層ビアチェイン)に設けることもできる。
このセクションで説明する構造は、半導体基板内においては、図9の当該部分と変わるところがないので、以下では異なる部分を中心に説明する。
図15は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例2:積層ビアチェイン)等を説明するための図9に対応する模式断面図である。図16は図15における高電位印加端子Vhおよびその周辺の拡大模式断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例2:積層ビアチェイン)等を説明する。
図15に示すように、このPウエル型積層ビアチェイン型テスト構造は、図9のPウエル型コンタクトチェイン型テスト構造に積層ビアを直列挿入したものである。ここで、各積層ビアは、図9と同様に、たとえば第2層配線M2(ビア部を含む)、第N−2層配線Mn−2(ビア部を含む)、第N−1層配線Mn−1(ビア部を含む)、第N層配線Mn(ビア部を含む)等から構成されている。
次に、図15の配線引き出し部R4の模式断面図を図16に示す。図16に示すように、図11と同様であるが、この例の場合は、積層ビアも合わせて検査するものであるから、第1層配線M1とアルミニウム系メタル配線AW(最上層メタル層)を接続する積層ビアが、例えば、単一となっている。
このTEGを用いて、DCパラメトリックテスト工程122(その内、積層ビア等特性テスト)を実施する際には、たとえば、以下のようにする。すなわち、
(1)図15に於いて、基板電位供給端子Vsを0ボルト(基準電圧)とし、N型ウエル電位供給端子Vnに0.5ボルトを印加しておく(各ウエルの分離)。
(2)前記(1)の状態で、高電位印加端子Vhに0.5ボルトを印加し、低電位印加端子Vrを0ボルトとした状態で、TEGの抵抗値を測定することにより、コンタクトを含む積層ビアの良否を判断する。
この場合、コンタクト−拡散抵抗チェインユニットCRの長さ等を調整して、たとえば、ウエル領域PW1の電位が0.38ボルト程度、ウエル領域PW2の電位が0.25ボルト程度、ウエル領域PW3の電位が0.13ボルト程度、ウエル領域PW4の電位が0ボルト程度となるようにする。
このようにすることにより、たとえば、各ウエル領域に0ボルトとした場合と比較して、各ウエル領域において、逆バイアスされているN+型不純物領域NRとウエル領域間のバイアス電圧が小さくなる結果、リーク電流を低減することができる。
なお、図9等のTEGを用いたテスト結果と比較することにより、より正確な積層ビア特性およびコンタクト特性の評価をすることが可能となる。
また、Nウエル型積層ビアチェインを用いたテストは、図14の場合と同じであり、説明は繰り返さない。
8.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例3:Pウエル型バッティング拡散層チェイン)等の説明(主に図17および図18)
このセクションで説明するPウエル型バッティング拡散層チェイン(P/N境界上シリサイド膜評価用TEG)を用いたウエハテスト(セクション5で説明したものを含む)は、前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法の一部(図7のTEGに加えて、同様の場所に、このTEGで設けたもの)であると同時に、その変形例(図7のTEGをこのTEGで置き換えたもの)でもある。なお、図9、図14、図15(Nウエル型積層ビアチェインの例を含む)および、本例(セクション9の例を含む)の全てのTEGについて、ウエハテスト(セクション5で説明したものを含む)を実施してもよいことに加えて、これらの中から選んだ複数の組み合わせについて、ウエハテスト(セクション5で説明したものを含む)を実施してもよい。
図17は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例3:Pウエル型バッティング拡散層チェイン)等を説明するための図8に対応する拡大上面図である。図18は図17のF−F’断面に対応する模式断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例3:Pウエル型バッティング拡散層チェイン)等を説明する。
図17に示すように、Pウエル型バッティング拡散層チェイン型テスト構造は、図7および図8と同様に、ダイシング領域5の半導体基板領域1s内に3重ウエル構造で、複数のP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4が設けられており、各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4は、N型アイソレーション領域NI等によって、相互に電気的に分離されるように、または、分離可能とされている。半導体基板領域1s内には、P+型コンタクト領域PCが設けられており、基板電位供給端子Vsと電気的に接続されており、一方、N型アイソレーション領域NI内には、N+型コンタクト領域NCが設けられており、N型ウエル電位供給端子Vnと電気的に接続されている。
各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4内には、一対の擬似的なMISFETを構成するように設けられたゲート電極18およびソースドレイン領域となるN+型不純物領域NR(不純物領域)があり、N+型不純物領域NRと境を接するように設けられたP+型コンタクト領域PCとともに、バッティングディフュージョン(Butting Diffusion)を構成している。各N+型不純物領域NRおよびP+型コンタクト領域PCには、それぞれコンタクト部9が設けられており、隣接するP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4間で、第1層配線M1およびタングステンプラグ8(プラグ)等により、相互接続されている。また、一方の端部のP型ウエル領域PW1内のP+型コンタクト領域PCは、負電位印加端子Vmに電気的に接続されており、他方の端部のP型ウエル領域PW4内の一対のゲート電極18に挟まれた部分のN+型不純物領域NRは、基準電圧印加端子Vrに電気的に接続されている。ここで、ゲート電極18があるのは、テスト構造を実デバイスの構造に近づけるためである。
次に、図17のF−F’断面に対応する模式的断面図を図18に示す。図18に示すように、ウエハ1の半導体基板領域1s(P型シリコン単結晶基板)の表面1a(第1の主面)側の半導体表面領域には、図3と同様に、複数のP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4が設けられており、これらのP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4は、N型アイソレーション領域NIおよびN型ディープウエル領域NDによって、電気的に分離されるように、または、分離可能とされている。各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4内の半導体表面領域には、それぞれN+型不純物領域NRおよび、これと境を接するP+型コンタクト領域PCが設けられている。一方、N型アイソレーション領域NI内の半導体表面領域には、N+型コンタクト領域NCが設けられており、半導体基板領域1sの表面1a側の半導体表面領域には、P+型コンタクト領域PCが設けられている。ウエハ1の表面1a(第1の主面)側の半導体表面には、これらの半導体ドープ領域を相互に分離するように(バッティング部分を除く)、絶縁膜素子分離領域7(STI領域)が設けられている。更に、N+型不純物領域NR、P+型コンタクト領域PC等の表面上には、シリサイド膜22(例えば、ニッケル系シリサイド膜)が設けられている。
N型アイソレーション領域NI内のN+型コンタクト領域NCは、N型ウエル電位供給端子Vnに電気的に接続されており、半導体基板領域1sのP+型コンタクト領域PCは、基板電位供給端子Vsに電気的に接続されている。
各P型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4内のN+型不純物領域NRは、一対のタングステンプラグ(プラグ)すなわち第1のプラグ8aおよび第1のメタル配線Ma(具体的には、たとえば、第1層配線M1)によって、たとえば隣接するP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4内のP+型コンタクト領域PCとシリサイド膜22を介して、相互に直列接続されて、直列電流経路を構成している。更に、全体としての直列電流経路の一方の端部(すなわち、P型ウエル領域PW1内のP+型コンタクト領域PC)は、負電位印加端子Vmとシリサイド膜22等を介して電気的に接続されており、他方の端部(すなわち、P型ウエル領域PW4内のN+型不純物領域NR)は、基準電圧印加端子Vrとシリサイド膜22等を介して電気的に接続されている。
このTEGを用いて、DCパラメトリックテスト工程122(その内、バッティングディフュージョン上におけるシリサイド膜特性テスト)を実施する際には、たとえば、以下のようにする。すなわち、
(1)図18に於いて、基板電位供給端子Vsを0ボルト(基準電圧)とし、N型ウエル電位供給端子Vnも0ボルト(基準電圧)としておく(ウエルとN型アイソレーション領域間のバイアス電圧を不用意に上げないためである)。
(2)前記(1)の状態で、負電位印加端子Vmにマイナス0.5ボルトを印加し、低電位印加端子Vrを0ボルトとした状態で、TEGの抵抗値を測定することにより、バッティングディフュージョン上におけるシリサイド膜の良否を判断する。この場合、N+型不純物領域NRの形状等を調整して、たとえば、ウエル領域PW1の電位がマイナス0.5ボルト程度、ウエル領域PW2の電位がマイナス0.38ボルト程度、ウエル領域PW3の電位がマイナス0.25ボルト程度、ウエル領域PW4の電位がマイナス0.13ボルト程度となるようにする。
このようにすることにより、一般的な測定条件と比較して、各ウエル領域において、逆バイアスされているN+型不純物領域NRとウエル領域間のバイアス電圧が小さくなる結果、リーク電流を低減することができる。
先と同様に、図9、図14、図15等のTEGを用いたテストの結果を参照した場合は、より成膜に、バッティングディフュージョン上におけるシリサイド膜特性を評価することができる。
9.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例4:Nウエル型バッティング拡散層チェイン)等の説明(主に図19)
このセクションで説明する例は、セクション8で説明した例の一部であると同時に、その変形例でもある。
ここで説明するテスト構造は、図18と基本的に同じであり、PN変換により、必要とされた変更をするのみで、その他の部分は、図18と代わるところがないので、以下では原則として、異なる部分のみを説明する。
図19は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例4:Nウエル型バッティング拡散層チェイン)等を説明するための図18に対応する模式断面図である。これに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用する他のテスト構造(テスト構造に関する変形例4:Nウエル型バッティング拡散層チェイン)等を説明する。
図19に示すように、このNウエル型バッティング拡散層チェインは、図18のPウエル型バッティング拡散層チェインと異なり、半導体基板領域1s(たとえば、P型シリコン単結晶基板)に直接、複数のN型ウエル領域NW1、NW2,NW3,NW4が設けられている。従って、このウエル構造は3重ウエル構造ではない。従って、各N型ウエル領域NW1、NW2,NW3,NW4には、N+型不純物領域NRおよびP+型コンタクト領域PCではなく、P+型不純物領域PRおよびN+型コンタクト領域NCが設けられている。ここで、Nウエル型バッティング拡散層チェインを構成する直列電流通路の一方の端部(すなわち、N型ウエル領域NのN+型コンタクト領域NC)は、図18のPウエル型バッティング拡散層チェインとは反対に、高電位印加端子Vhにシリサイド膜22等を介して電気的に接続されており、他方の端部(すなわち、N型ウエル領域NW4内のP+型不純物領域PR)は、低電位印加端子Vrにシリサイド膜22等を介して電気的に接続されている。
このTEGを用いて、DCパラメトリックテスト工程122(その内、バッティングディフュージョン上におけるシリサイド膜特性テスト)を実施する際には、たとえば、以下のようにする。すなわち、
(1)図19に於いて、基板電位供給端子Vsを0ボルト(基準電圧)とし、N型ウエル電位供給端子Vnも0ボルト(基準電圧)としておく(ウエルとN型アイソレーション領域間のバイアス電圧を不用意に上げないためである)。
(2)前記(1)の状態で、高電位印加端子Vhに0.5ボルトを印加し、低電位印加端子Vrを0ボルトとした状態で、TEGの抵抗値を測定することにより、バッティングディフュージョン上におけるシリサイド膜の良否を判断する。この場合、P+型不純物領域Pの形状等を調整して、たとえば、ウエル領域NW1の電位が0.5ボルト程度、ウエル領域NW2の電位が0.38ボルト程度、ウエル領域NW3の電位が0.25ボルト程度、ウエル領域NW4の電位が0.13ボルト程度となるようにする。
このようにすることにより、一般的な測定条件と比較して、各ウエル領域において、逆バイアスされているP+型不純物領域PRとウエル領域間のバイアス電圧が小さくなる結果、リーク電流を低減することができる。
先と同様に、図9、図14、図15、図18等のTEGを用いたテストの結果を参照した場合は、より成膜に、バッティングディフュージョン上におけるシリサイド膜特性を評価することができる。
10.前記実施の形態(変形例を含む)に関する補足的説明並びに全般についての考察(主に図20および図21)
図20は比較例における漏れ電流の状況を示すプロット図である。図21は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスの要部を説明するためのコンタクト評価用TEG(10)およびその周辺のウエハ1の模式断面図である。これらに基づいて、前記実施の形態(変形例を含む)に関する補足的説明並びに全般についての考察を行う。
(1)ウエル領域を分離しない場合の問題点の説明(主に図20):
たとえば、図9のP型ウエル領域PW1、PW2,PW3,PW4を3重ウエル構造とせず、半導体基板抵抗NRを直接、P型シリコン単結晶基板1sの表面1a側に形成した場合(比較例)には、図20に示すように、逆バイアスされているN+型不純物領域NR(N+型半導体基板抵抗)とP型ウエル領域PW1(PW2,PW3,PW4)の間の接合で、リーク電流(ウエル側への漏れ電流)が増大するため、測定したい電流(接地側への検査電流)が微弱になり、測定が困難となる。
(2)本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスの要部アウトラインに関する考察等(主に図21):
このような問題を解決するために、前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるウエハ検査プロセスに使用するコンタクト評価用TEG(10)では、図21に示すように、複数のウエル領域25a,25bを相互に電気的に分離できる構造としている。そして、半導体基板抵抗となる不純物領域26a,26bをそれぞれのウエル領域25a,25b内に設け、これらのウエル領域25a,25bをそれぞれの電位をウエル領域印加電位Va,Vbとすることによって、リーク電流を低減している。
このウエル領域印加電位Va,Vbは、(i)これらのウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の直列電流経路における実質的な最低電位とし、(ii)これらのウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位となるように決められる。ここで、直列電流経路27は、不純物領域26aの一方の端部(端子パッド12aに接続する部分)から他方の不純物領域26bの他方の端部(端子パッド12bに接続する部分)をたとえば第1層配線M1,第1のプラグ8x、8y等を経由して直列接続する電流経路である。
このようにすることによって、問題とされる逆バイアスされたPN接合の両端の電位差は、ゼロか、又は、比較的小さな値となり、リーク電流は減少する。
11.サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前記実施の形態においては、主にメタル配線として、銅系メタル等(または銀系メタル)から構成された埋め込み配線およびアルミニウム系メタル等から構成されたパッド層から構成された配線システムを例に取り具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、アルミニウム系メタル等から構成された非埋め込み配線を有するものにも適用できることは言うまでもない。
また、前記実施の形態においては、主にシリコン系半導体基板を使用したものを例に取り具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、SiGe系,Ge系、GaAs系その他の半導体基板等にも適用できることは言うまでもない。
1 ウエハ
1a ウエハまたはチップの表面(第1の主面)
1b ウエハまたはチップの裏面(第2の主面)
1s ウエハまたはチップの半導体基板領域(P型シリコン単結晶基板)
2 チップ又はチップ領域
3 ノッチ
4 端子パッド(ボンディングパッド)
5 スクライブ領域(ダイシング領域)
6 TEG領域
7 絶縁膜素子分離領域(STI領域)
8 タングステンプラグ(プラグ)
8a、8x、8y 第1のプラグ
8b 第2のプラグ
9 コンタクト部
10 コンタクト評価用TEG
11 TEG領域
12,12a,12b TEG検査用端子パッド(端子パッド)
14 プリメタル絶縁膜
15 層間絶縁膜
16 ファイナルパッシベーション膜
17n N型ソースドレイン領域
17p P型ソースドレイン領域
18 ゲート電極
19 ゲート絶縁膜
21 サイドウォールスペーサ
22 シリサイド膜
23 電源供給配線経路
24 基準電圧供給配線経路
25a,25b ウエル領域
26a,26b 不純物領域(N+型不純物領域またはP+型不純物領域)
27 直列電流通路
28 パッド開口
50 プローバ
51 プローブカード
52 プローブ針
53 ポゴピン
54 テストヘッド
55 DCパラメトリックテスタ
101 FEOL工程
111 BEOL工程
112 M1工程
114 抜き取り工程
116 M1後検査工程
118 M2工程
121 ウエハ検査工程
122 DCパラメトリックテスト工程
124 ウエハプローブテスト工程
131 BG工程
141 ダイシング工程
151 組立工程
161 パッケージテスト工程
AW アルミニウム系メタル配線(最上層メタル層)
CR コンタクト−拡散抵抗チェインユニット
Gnd 接地端子
Ma 第1のメタル配線
Mb 第2のメタル配線
M1 第1層配線
M2 第2層配線(ビア部を含む)
M3 第3層配線(ビア部を含む)
Mn 第N層配線(ビア部を含む)
Mn−1 第N−1層配線(ビア部を含む)
Mn−2 第N−2層配線(ビア部を含む)
NC N+型コンタクト領域
ND N型ディープウエル領域
NI N型アイソレーション領域
NR N+型不純物領域(N+型半導体基板抵抗)
NW,NW1、NW2,NW3,NW4 N型ウエル領域
PC P+型コンタクト領域
PR P+型不純物領域(P+型半導体基板抵抗)
PW,PW1、PW2,PW3,PW4 P型ウエル領域
Qn Nチャネル型MISFET
Qp Pチャネル型MISFET
R1 コンタクト−拡散抵抗チェインユニット等一部切り出し領域
R2 スクライブ領域切り出し部
R3、R4 配線引き出し部
Va,Vb ウエル領域印加電位
Vdd 電源端子
Vh 高電位印加端子
Vm 負電位印加端子
Vn N型ウエル電位供給端子
Vr 低電位印加端子(基準電圧印加端子)
Vs 基板電位供給端子

Claims (19)

  1. 以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
    (a)多数のウエハの第1の主面側に対して、複数のメタルプラグ及び前記複数のメタルプラグに電気的に接続する複数のメタル配線を形成する工程;
    (b)前記工程(a)の後、前記多数のウエハの前記第1の主面側に対して、前記複数のメタル配線に電気的に接続する複数の端子を形成する工程;
    (c)前記工程(b)の後、前記多数のウエハの各々に対して、ウエハ検査を実行する工程、
    ここで、前記多数のウエハの各々の前記第1の主面側には、コンタクト評価用TEGを有するTEG領域が設けられており、前記コンタクト評価用TEGは、以下を有する:
    (x1)前記第1の主面側の半導体表面領域に設けられ、且つ、第1導電型を有する複数のウエル領域;
    (x2)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型と反対導電型である第2導電型を有する不純物領域;
    (x3)前記複数のメタルプラグの一部および前記複数のメタル配線の一部であって、前記複数のウエル領域の各々に属する前記不純物領域を全体として直列電流経路を構成するように接続する第1メタルプラグおよび第1メタル配線、
    更に、ここで、前記工程(c)は、以下の工程を有する:
    (c1)前記複数の端子の一部であって、前記TEG領域に設けられた複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて電圧を印加することによって、コンタクト評価を実行する工程、
    ここで、前記工程(c1)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
    (i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
    (ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
  2. 請求項1の半導体集積回路装置の製造方法において、前記不純物領域は、前記複数のウエル領域の各々に対して、複数、設けられ、これらは、各ウエル領域内に於いて、前記第1メタルプラグおよび前記第1メタル配線によって、全体として直列電流経路を構成するように接続されている。
  3. 請求項2の半導体集積回路装置の製造方法において、前記コンタクト評価用TEGは、更に以下を有する:
    (x4)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型を有するコンタクト領域;
    (x5)前記コンタクト領域に、前記複数のメタルプラグの一部および前記複数のメタル配線の一部であって、前記条件を満たす電位を供給するように接続された第2メタルプラグおよび第2メタル配線。
  4. 請求項3の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1メタルプラグは、タングステンプラグであり、前記第1メタル配線は、第1層配線である。
  5. 請求項4の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第2メタルプラグは、タングステンプラグであり、前記第2メタル配線は、第1層配線である。
  6. 請求項5の半導体集積回路装置の製造方法において、前記コンタクト評価用TEGは、スクライブ領域に設けられている。
  7. 請求項6の半導体集積回路装置の製造方法において、前記TEG領域は、スクライブ領域に設けられている。
  8. 請求項5の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程(b)は、以下の工程を有する:
    (b1)前記第1層配線を形成する工程;
    (b2)前記工程(b1)の後、前記TEG領域に設けられた前記複数の端子パッドに、プローブ針を接触させて、コンタクト評価を実行する工程、
    ここで、前記工程(b2)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
    (i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
    (ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
  9. 以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
    (a)多数のウエハの第1の主面側に対して、複数の積層ビア及び前記複数の積層ビアに電気的に接続する複数のメタル配線を形成する工程;
    (b)前記工程(a)の後、前記多数のウエハの前記第1の主面側に対して、前記複数のメタル配線に電気的に接続する複数の端子を形成する工程;
    (c)前記工程(b)の後、前記多数のウエハの各々に対して、ウエハ検査を実行する工程、
    ここで、前記多数のウエハの各々の前記第1の主面側には、ビア評価用TEGを有するTEG領域が設けられており、前記ビア評価用TEGは、以下を有する:
    (x1)前記第1の主面側の半導体表面領域に設けられ、且つ、第1導電型を有する複数のウエル領域;
    (x2)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型と反対導電型である第2導電型を有する不純物領域;
    (x3)前記複数の積層ビアの一部および前記複数のメタル配線の一部であって、前記複数のウエル領域の各々に属する前記不純物領域を全体として直列電流経路を構成するように接続する第1積層ビアおよび第1メタル配線、
    更に、ここで、前記工程(c)は、以下の工程を有する:
    (c1)前記複数の端子の一部であって、前記TEG領域に設けられた複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて電圧を印加することによって、ビア評価を実行する工程、
    ここで、前記工程(c1)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
    (i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
    (ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
  10. 請求項9の半導体集積回路装置の製造方法において、前記不純物領域は、前記複数のウエル領域の各々に対して、複数、設けられ、これらは、各ウエル領域内に於いて、前記第1積層ビアおよび前記第1メタル配線によって、全体として直列電流経路を構成するように接続されている。
  11. 請求項10の半導体集積回路装置の製造方法において、前記ビア評価用TEGは、更に以下を有する:
    (x4)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型を有するコンタクト領域;
    (x5)前記コンタクト領域に、前記条件を満たす電位を供給するように接続されたメタルプラグおよび第2メタル配線。
  12. 請求項11の半導体集積回路装置の製造方法において、前記メタルプラグは、タングステンプラグである。
  13. 請求項12の半導体集積回路装置の製造方法において、前記ビア評価用TEGは、スクライブ領域に設けられている。
  14. 請求項13の半導体集積回路装置の製造方法において、前記TEG領域は、スクライブ領域に設けられている。
  15. 以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
    (a)多数のウエハの第1の主面側に対して、複数のメタルプラグ及び前記複数のメタルプラグに電気的に接続する複数のメタル配線を形成する工程;
    (b)前記工程(a)の後、前記多数のウエハの前記第1の主面側に対して、前記複数のメタル配線に電気的に接続する複数の端子を形成する工程;
    (c)前記工程(b)の後、前記多数のウエハの各々に対して、ウエハ検査を実行する工程、
    ここで、前記多数のウエハの各々の前記第1の主面側には、P/N境界上シリサイド膜評価用TEGを有するTEG領域が設けられており、前記P/N境界上シリサイド膜評価用TEGは、以下を有する:
    (x1)前記第1の主面側の半導体表面領域に設けられ、且つ、第1導電型を有する複数のウエル領域;
    (x2)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に設けられ、前記第1導電型と反対導電型である第2導電型を有する不純物領域;
    (x3)前記複数のウエル領域の各々の表面領域に、前記不純物領域と境を接するように設けられ、前記第1導電型を有するコンタクト領域;
    (x4)前記不純物領域と前記コンタクト領域上に形成され、両領域を電気的に連結し、一体の導電体とするシリサイド膜;
    (x5)前記複数のメタルプラグの一部および前記複数のメタル配線の一部であって、前記複数のウエル領域の各々に属する前記一体の導電体の前記不純物領域と、隣接するウエル領域に属する前記コンタクト領域とを順次、全体として直列電流経路を構成するように接続する第1メタルプラグおよび第1メタル配線、
    更に、ここで、前記工程(c)は、以下の工程を有する:
    (c1)前記複数の端子の一部であって、前記TEG領域に設けられた複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて電圧を印加することによって、P/N境界上シリサイド膜評価を実行する工程、
    ここで、前記工程(c1)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
    (i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
    (ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
  16. 請求項16の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第1メタルプラグは、タングステンプラグであり、前記第1メタル配線は、第1層配線である。
  17. 請求項16の半導体集積回路装置の製造方法において、前記P/N境界上シリサイド膜評価用TEGは、スクライブ領域に設けられている。
  18. 請求項17の半導体集積回路装置の製造方法において、前記TEG領域は、スクライブ領域に設けられている。
  19. 請求項16の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程(b)は、以下の工程を有する:
    (b1)前記第1層配線を形成する工程;
    (b2)前記工程(b1)の後、前記TEG領域に設けられた前記複数の第1端子パッドに、プローブ針を接触させて、コンタクト評価を実行する工程、
    ここで、前記工程(b2)は、前記複数のウエル領域は、実質的に相互に電気的に分離され、且つ、
    (i)前記複数のウエル領域の各々が、P型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最低電位とし、
    (ii)前記複数のウエル領域の各々が、N型ウエル領域である場合は、各ウエル領域の電位は、そのウエル領域の前記直列電流経路における実質的な最高電位とした条件下で実行される。
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