JP2643583B2 - 半導体装置の故障解析方法 - Google Patents
半導体装置の故障解析方法Info
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- JP2643583B2 JP2643583B2 JP2288794A JP28879490A JP2643583B2 JP 2643583 B2 JP2643583 B2 JP 2643583B2 JP 2288794 A JP2288794 A JP 2288794A JP 28879490 A JP28879490 A JP 28879490A JP 2643583 B2 JP2643583 B2 JP 2643583B2
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- Japan
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- conductor wiring
- wiring
- hole
- layer
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の故障解析方法、特に、電子ビー
ムテスタを用いた半導体装置の故障解析方法に関する。
ムテスタを用いた半導体装置の故障解析方法に関する。
従来、この種の半導体集積回路の故障解析は、半導体
基板上に絶縁膜I,下層導体配線，層間絶縁膜II,上層配
線がそれぞれある場合を考えると、EBテスタで解析する
場合、解析する箇所の上層導体配線を切断することは出
来なかった為、第５図（ａ），（ｂ）に示す様に、上層
導体配線11と下層導体配線11との重なり部分の上層導体
配線11の両側にパッシベーション膜12及び、層間の絶縁
膜II12に穴を開け、その上にそれぞれ導体パッド13を形
成して電子ビームテスタにより下層導体配線11の電位の
観察を行っていた。
基板上に絶縁膜I,下層導体配線，層間絶縁膜II,上層配
線がそれぞれある場合を考えると、EBテスタで解析する
場合、解析する箇所の上層導体配線を切断することは出
来なかった為、第５図（ａ），（ｂ）に示す様に、上層
導体配線11と下層導体配線11との重なり部分の上層導体
配線11の両側にパッシベーション膜12及び、層間の絶縁
膜II12に穴を開け、その上にそれぞれ導体パッド13を形
成して電子ビームテスタにより下層導体配線11の電位の
観察を行っていた。
上述した従来の半導体集積回路の故障解析方法の場合
では、上層導体配線と下層導体配線との重なり部分の上
層導体配線の両側に導体パッドを設けることの出来る場
所が十分に無い場合は、電子ビームテスタを用いて故障
解析することができないという欠点があった。
では、上層導体配線と下層導体配線との重なり部分の上
層導体配線の両側に導体パッドを設けることの出来る場
所が十分に無い場合は、電子ビームテスタを用いて故障
解析することができないという欠点があった。
また、上層導体配線と下層導体配線との重なり部分の
上層導体配線の両側に導体パッドを設けることの出来る
場所が有っても、下層導体配線の局所電界効果の影響を
受け、電子ビームテストを用いて故障解析することがで
きないという欠点があった。
上層導体配線の両側に導体パッドを設けることの出来る
場所が有っても、下層導体配線の局所電界効果の影響を
受け、電子ビームテストを用いて故障解析することがで
きないという欠点があった。
本発明の半導体装置の故障解析方法は、半導体基板上
に半導体素子等の拡散領域及び多層導体配線を有する半
導体装置の故障解析方法において、半導体集積回路上の
多層導体配線のうち下層導体配線と上層導体配線とが重
なっている箇所の下層導体配線の解析を行う際に前記の
下層導体配線と上層導体配線との重なり部分の上層導体
配線を除去する除去工程と、前記除去工程により露出し
た前記重なり部分の層間絶縁膜を除去し下層導体配線の
一部が表面に出る様に前記層間絶縁膜に部分的に穴を開
ける穴開け工程と、前記穴開け工程により部分的に切断
された上層導体配線を前記の穴を避けるようにして再接
続する工程と、前記穴開け工程により表面に出た下層導
体配線の表面部に電子ビームを当ててその電位をストロ
ボ走査型電子顕微鏡（SEM）を用いた電子ビームテスタ
により測定し解析を行う工程とを含んで構成される。
に半導体素子等の拡散領域及び多層導体配線を有する半
導体装置の故障解析方法において、半導体集積回路上の
多層導体配線のうち下層導体配線と上層導体配線とが重
なっている箇所の下層導体配線の解析を行う際に前記の
下層導体配線と上層導体配線との重なり部分の上層導体
配線を除去する除去工程と、前記除去工程により露出し
た前記重なり部分の層間絶縁膜を除去し下層導体配線の
一部が表面に出る様に前記層間絶縁膜に部分的に穴を開
ける穴開け工程と、前記穴開け工程により部分的に切断
された上層導体配線を前記の穴を避けるようにして再接
続する工程と、前記穴開け工程により表面に出た下層導
体配線の表面部に電子ビームを当ててその電位をストロ
ボ走査型電子顕微鏡（SEM）を用いた電子ビームテスタ
により測定し解析を行う工程とを含んで構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を工程
順に示す断面図であり、２層配線を有するシリコン半導
体集積回路を電子ビームテスタにより故障解析する方法
に適用した実施例である。また、第２図（ａ）〜（ｃ）
は第１の実施例を工程順に示す上面図である。
順に示す断面図であり、２層配線を有するシリコン半導
体集積回路を電子ビームテスタにより故障解析する方法
に適用した実施例である。また、第２図（ａ）〜（ｃ）
は第１の実施例を工程順に示す上面図である。
先ず、第１図（ａ）及び第２図の様にｎ型シリコン半
導体集積回路基板１上にシリコン酸化膜２が形成されて
おり、アルミニウム３の２層配線が層間膜及びパッシベ
ーション膜としてシリコン窒化膜４を用いて形成されて
いる半導体集結回路アルミニウムの第１層配線３と第２
層配線３との重なり部分の第１層配線部３を解析する場
合、第１図（ｂ）及び第２図（ｂ）のように、FLB（フ
ォーカスド・レーザー・ビーム）を用い、故障解析を行
う第１層アルミニウム配線３の側面部が表面に出る様
に、パッシベーション用のシリコン窒化膜４に穴５を開
け、次に第２層アルミニウム配線３を除去し、層間のシ
リコン窒化膜４に穴５を開ける。
導体集積回路基板１上にシリコン酸化膜２が形成されて
おり、アルミニウム３の２層配線が層間膜及びパッシベ
ーション膜としてシリコン窒化膜４を用いて形成されて
いる半導体集結回路アルミニウムの第１層配線３と第２
層配線３との重なり部分の第１層配線部３を解析する場
合、第１図（ｂ）及び第２図（ｂ）のように、FLB（フ
ォーカスド・レーザー・ビーム）を用い、故障解析を行
う第１層アルミニウム配線３の側面部が表面に出る様
に、パッシベーション用のシリコン窒化膜４に穴５を開
け、次に第２層アルミニウム配線３を除去し、層間のシ
リコン窒化膜４に穴５を開ける。
その次に、第１図（ｃ）及び第２図（ｃ）に示す様
に、穴５の両側で切断されている第２層アルミニウム配
線３を再接続する為に、穴５の両側の第２層アルミニウ
ム配線３上にパッシベーション用シリコン窒化膜４にFL
Bを用いて、穴６を開け、さらに穴５を避ける様にして
パッシベーション用シリコン窒化膜４上と前記穴６の上
に、やはりFLBを用いて切れている第２層アルミニウム
配線３をタングステン７でつなぐ。
に、穴５の両側で切断されている第２層アルミニウム配
線３を再接続する為に、穴５の両側の第２層アルミニウ
ム配線３上にパッシベーション用シリコン窒化膜４にFL
Bを用いて、穴６を開け、さらに穴５を避ける様にして
パッシベーション用シリコン窒化膜４上と前記穴６の上
に、やはりFLBを用いて切れている第２層アルミニウム
配線３をタングステン７でつなぐ。
そして第１図（ｄ）の様に、前記の開孔部５にストロ
ボ装置を用いて電子ビームテスタの電子ビーム８を照射
し、第１層アルミニウム配線３の上面部に前記電子ビー
ム８がうまく当たる様にする。
ボ装置を用いて電子ビームテスタの電子ビーム８を照射
し、第１層アルミニウム配線３の上面部に前記電子ビー
ム８がうまく当たる様にする。
このようにして第２層アルミニウム配線３により覆わ
れた第１層アルミニウム配線３の電位を測定することが
可能となり、故障解析をすることが出来る。
れた第１層アルミニウム配線３の電位を測定することが
可能となり、故障解析をすることが出来る。
第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施例を工程
順に示す断面図であり、２層配線を有するシリコン半導
体集積回路を電子ビームテスタにより故障解析する方法
に適用した実施例である。また、第４図（ａ）〜（ｃ）
は前記実施例を工程順に示す上面図である。
順に示す断面図であり、２層配線を有するシリコン半導
体集積回路を電子ビームテスタにより故障解析する方法
に適用した実施例である。また、第４図（ａ）〜（ｃ）
は前記実施例を工程順に示す上面図である。
先ず、第３図（ａ）及び第４図の様にｎ型シリコン半
導体集積回路基板１上にシリコン酸化膜２が形成されて
おり、アルミニウム３の２層配線が層間膜及びパッシベ
ーション膜としてシリコン窒化膜４を用いて形成されて
いる半導体集積回路アルミニウムの第１層配線３と第２
層配線３との重なり部分の第１層配線部３を解析する場
合、第３図（ｂ）及び第４図（ｂ）のように、FLB（フ
ォーカスド・レーザー・ビーム）を用い、故障解析を行
う第１層アルミニウム配線３の側面部が表面に出る様
に、パッシベーション用のシリコン窒化膜４に穴５を開
け、次に層間のシリコン窒化膜４に穴50を開ける。
導体集積回路基板１上にシリコン酸化膜２が形成されて
おり、アルミニウム３の２層配線が層間膜及びパッシベ
ーション膜としてシリコン窒化膜４を用いて形成されて
いる半導体集積回路アルミニウムの第１層配線３と第２
層配線３との重なり部分の第１層配線部３を解析する場
合、第３図（ｂ）及び第４図（ｂ）のように、FLB（フ
ォーカスド・レーザー・ビーム）を用い、故障解析を行
う第１層アルミニウム配線３の側面部が表面に出る様
に、パッシベーション用のシリコン窒化膜４に穴５を開
け、次に層間のシリコン窒化膜４に穴50を開ける。
その次に、第３図（ｃ）及び第４図（ｃ）に示す様
に、穴50中にFIBを用いて、タングステン60を詰め込
む。さらに、やはりFIBを用いて前記穴50によりタング
ステン配線60を延長して形成し、第２層アルミニウム配
線の局所電界効果の影響をほとんど受けない場所迄延長
したところでタングステン配線60の先端にタングステン
パッド51を形成する。
に、穴50中にFIBを用いて、タングステン60を詰め込
む。さらに、やはりFIBを用いて前記穴50によりタング
ステン配線60を延長して形成し、第２層アルミニウム配
線の局所電界効果の影響をほとんど受けない場所迄延長
したところでタングステン配線60の先端にタングステン
パッド51を形成する。
次に、第３図（ｄ）の様に、前記のタングステンパッ
ド７にストロボ装置を用いた電子ビームテスタの電子ビ
ーム８を照射し、タングステンパッド61上面部に前記電
子ビーム８がうまく当たる様にする。
ド７にストロボ装置を用いた電子ビームテスタの電子ビ
ーム８を照射し、タングステンパッド61上面部に前記電
子ビーム８がうまく当たる様にする。
このようにして第２層アルミニウム配線３により覆わ
れた第１層アルミニウム配線３の電位を測定することが
可能となり、故障解析をすることが出来る。
れた第１層アルミニウム配線３の電位を測定することが
可能となり、故障解析をすることが出来る。
以上説明した様に本発明は、素子特性を変化させる事
なく、故障解析を行うことが出来るという効果がある。
なく、故障解析を行うことが出来るという効果がある。
さらに、本発明は、上層配線の局所電界効果をうけず
に、故障解析を行うことだ出来るという効果がある。
に、故障解析を行うことだ出来るという効果がある。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を示す断
面図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図（ａ）〜（ｄ）に
示す故障解析方法を工程順に示す上面図、第３図（ａ）
〜（ｄ）は本発明の第２の実施例を示す断面図、第４図
（ａ）〜（ｃ）は第３図（ａ）〜（ｄ）に示す故障解析
方法を工程順に示す上面図、第５図（ａ），（ｂ）は従
来の一例を示す断面図である。 １……ｎ型シリコン基板、２……シリコン酸化膜、３…
…アルミニウム配線、４……シリコン窒化膜、５……FL
Bによる開孔部、６……FLBによる穴、７……タングステ
ン膜、８……電子ビーム、９……半導体基板、10……絶
縁膜Ｉ、11……導体配線、12……絶縁膜II、13……導体
パッド。
面図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図（ａ）〜（ｄ）に
示す故障解析方法を工程順に示す上面図、第３図（ａ）
〜（ｄ）は本発明の第２の実施例を示す断面図、第４図
（ａ）〜（ｃ）は第３図（ａ）〜（ｄ）に示す故障解析
方法を工程順に示す上面図、第５図（ａ），（ｂ）は従
来の一例を示す断面図である。 １……ｎ型シリコン基板、２……シリコン酸化膜、３…
…アルミニウム配線、４……シリコン窒化膜、５……FL
Bによる開孔部、６……FLBによる穴、７……タングステ
ン膜、８……電子ビーム、９……半導体基板、10……絶
縁膜Ｉ、11……導体配線、12……絶縁膜II、13……導体
パッド。
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板上に半導体素子等の拡散領域及
び多層導体配線を有する半導体装置の故障解析方法にお
いて、半導体集積回路上の多層導体配線のうち下層導体
配線と上層導体配線とが重なっている個所の下層導体配
線の解析を行う際に前記の下層導体配線と上層導体配線
との重なり部分の上層導体配線を除去する除去工程と、
前記除去工程により露出した前記重なり部分の層間絶縁
膜を除去し下層導体配線の一部が表面に出る様に前記層
間絶縁膜に部分的に穴を開ける穴開け工程と、前記穴開
け工程により部分的に切断された上層導体配線を前記の
穴を避けるようにして再接続する工程と、前記穴開け工
程により表面に出た下層導体配線の表面部に電子ビーム
を当ててその電位をストロボ走査型電子顕微鏡（SEM）
を用いた電子ビームテスタにより測定し解析を行う工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の故障解析方法。 - 【請求項２】層間絶縁膜に部分的に穴を開ける手段、及
び上層導体配線の再接続を行う手段としてFLB（フォー
カスド・レーザー・ビーム）装置を用いる請求項１記載
の半導体装置の故障解析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2288794A JP2643583B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 半導体装置の故障解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2288794A JP2643583B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 半導体装置の故障解析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04162546A JPH04162546A (ja) | 1992-06-08 |
| JP2643583B2 true JP2643583B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17734816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2288794A Expired - Lifetime JP2643583B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 半導体装置の故障解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643583B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2989965B2 (ja) * | 1992-08-06 | 1999-12-13 | 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0815173B2 (ja) * | 1986-12-05 | 1996-02-14 | セイコー電子工業株式会社 | 半導体集積回路の動作評価方法 |
| JPH01175751A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Sharp Corp | 半導体装置の電圧測定方法 |
-
1990
- 1990-10-25 JP JP2288794A patent/JP2643583B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04162546A (ja) | 1992-06-08 |
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