JP2655910B2 - Semiconductor device manufacturing method and semiconductor wafer used therefor - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method and semiconductor wafer used therefor

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JP2655910B2
JP2655910B2 JP1070628A JP7062889A JP2655910B2 JP 2655910 B2 JP2655910 B2 JP 2655910B2 JP 1070628 A JP1070628 A JP 1070628A JP 7062889 A JP7062889 A JP 7062889A JP 2655910 B2 JP2655910 B2 JP 2655910B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に半導体
ウエハのスクライビング領域に形成されたしきい値電圧
(Vth)測定用のダミーMOSトランジスタ(以下、ダミー
MOSという)に適用して有効な技術に関するものであ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and more particularly to a dummy MOS transistor (V th ) for measuring a threshold voltage (V th ) formed in a scribing region of a semiconductor wafer. Below, dummy
MOS)).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、半導体装置における素子の微細化、並びに高集
積化に伴い、従来のウェットプロセスに置き換わり、微
細加工プロセスのドライ化が行われている。しかし、微
細化の一層の進展により、ドライプロセスがもつ問題点
も顕著なものとなりつつある。例えば、フォトレジスト
マスク(以下、レジストという)の剥離工程も酸素プラ
ズマを用いたがドライプロセスが一般的に行われている
が、このようなプラズマ中に半導体ウエハを投入して処
理するドライプロセスにおいては、イオンや自由電子等
の荷電粒子によりチャージアップ現象が発生し、半導体
装置の特性の劣化や製造歩留りの低下等、様々な問題が
生じている。ドライエッチング時におけるゲート絶縁膜
破壊は、月刊セミコンダクタワールド(Semiconductor
World)、1987年11月号、P31〜37に記載されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the miniaturization and high integration of elements in a semiconductor device, a conventional wet process has been replaced with a dry microfabrication process. However, with the further progress of miniaturization, the problems of the dry process are becoming more prominent. For example, although a photoresist mask (hereinafter referred to as a resist) stripping process also uses oxygen plasma, a dry process is generally performed. However, in a dry process in which a semiconductor wafer is put into such plasma and processed. In the semiconductor device, a charge-up phenomenon occurs due to charged particles such as ions and free electrons, and various problems such as deterioration of characteristics of a semiconductor device and reduction of a manufacturing yield have occurred. Gate dielectric breakdown during dry etching can be caused by the monthly Semiconductor World
World), November 1987, pp. 31-37.

ところで、半導体ウエハの表面には、半導体チップを
樹脂によりモールドする際、この樹脂による応力を緩和
する観点等から、例えば一層目にプラズマシリコン窒化
(P−SiN)膜、二層目にポリイミド膜というように複
数の表面保護膜(以下、保護膜という)を堆積形成して
いる。
By the way, on the surface of a semiconductor wafer, for example, a plasma silicon nitride (P-SiN) film is used as a first layer and a polyimide film is used as a second layer from the viewpoint of relaxing stress caused by the resin when molding a semiconductor chip with the resin. Thus, a plurality of surface protection films (hereinafter, referred to as protection films) are deposited and formed.

しかし、半導体ウエハのスクライブ領域におけるポリ
イミド膜は、ダイシングに際して、ブレード目づまりの
原因になることから予め除去するようになっている。
However, the polyimide film in the scribe region of the semiconductor wafer is removed in advance during dicing because it causes blade clogging.

一方、このスクライビング領域にVthを測定するため
のダミーMOSが形成された半導体ウエハにおいては、こ
のダミーMOSの各電極を引き出すためのボンディングパ
ッド(以下、パッドという)を露出させる必要があるた
め、ポリイミド膜の下層のP−SiN膜のパッド部分をエ
ッチング除去するようになっている。
On the other hand, in a semiconductor wafer in which a dummy MOS for measuring Vth is formed in the scribing region, it is necessary to expose a bonding pad (hereinafter referred to as a pad) for extracting each electrode of the dummy MOS. The pad portion of the P-SiN film under the polyimide film is removed by etching.

このようなスクライビング領域における保護膜の除去
は、従来、ポリイミド膜、P−SiN膜毎にガラスマスク
を用意して、それぞれに対してレジスト塗布、露光、現
像、エッチング、レジスト除去といった一連の処理を施
していた。しかし、このような方法によると製造時間お
よび工数が大となる問題があった。
Conventionally, the removal of the protective film in such a scribing area is performed by preparing a glass mask for each of the polyimide film and the P-SiN film, and performing a series of processes such as resist application, exposure, development, etching, and resist removal on each of them. Had been given. However, according to such a method, there is a problem that the manufacturing time and the number of steps are increased.

そこで、本発明者は、特願昭63−55443号に記載され
ているように、スクライビング領域における保護膜のエ
ッチング除去方法として以下のような方法を行った。
Then, as described in Japanese Patent Application No. 63-55443, the present inventor carried out the following method as a method of etching and removing the protective film in the scribing region.

すなわち、まず、ポリイミド膜をエッチングするため
のレジスト膜をパターン形成し、そのレジストパターン
をマスクにしてスクライビング領域におけるポリイミド
膜をエッチング除去する。
That is, first, a resist film for etching the polyimide film is formed in a pattern, and the polyimide film in the scribing region is etched away using the resist pattern as a mask.

次に、ポリイミド膜を除去するためのレジストパター
ンと、上記エッチング処理後に残存したポリイミド膜と
をマスクにして、ポリイミド膜の下層のP−SiN膜をド
ライエッチング法によりエッチング除去する。このた
め、スクライビング領域におけるP−SiN膜も全て除去
される。
Next, using the resist pattern for removing the polyimide film and the polyimide film remaining after the etching process as a mask, the P-SiN film under the polyimide film is removed by dry etching. Therefore, the P-SiN film in the scribing region is also entirely removed.

最後に、レジスト膜を酸素プラズマ中でアッシング除
去する。
Finally, the resist film is removed by ashing in oxygen plasma.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、ポリイミド膜を除去するためのレジスト膜
と、残存したポリイミド膜とをマスクにしてスクライビ
ング領域におけるP−SiN膜をエッチング除去する従来
の技術においては、ダミーMOSの上層に保護膜が残存し
ないため、例えばP−SiN膜のドライエッチング時やレ
ジスト膜のプラズマ中におけるアッシング除去時に、ダ
ミーMOSがプラズマ中の荷電粒子から受ける影響が大と
なり、ダミーMOSのVthが大幅にシフトしてしまう問題が
生じることを本発明者は見出した。
However, in the conventional technique of etching and removing the P-SiN film in the scribing region using the resist film for removing the polyimide film and the remaining polyimide film as a mask, no protective film remains on the dummy MOS. For example, at the time of dry etching of a P-SiN film or at the time of removing ashing of a resist film in plasma, the influence of the charged particles in the plasma on the dummy MOS becomes large, and the V th of the dummy MOS is largely shifted. The inventor has found that this occurs.

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、半導体装置の製造工程中に、スクライビング
領域に形成されたダミーMOSのVthが大幅に変動してしま
うことを防止することによって、信頼性の高い半導体装
置を得ることができる技術を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problem, and an object of the present invention is to prevent Vth of a dummy MOS formed in a scribing region from being largely changed during a manufacturing process of a semiconductor device. To provide a technique for obtaining a highly reliable semiconductor device.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention are as follows.
It will be apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本願において開示される発明のうち、代表的なものの
概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
The outline of a representative invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、半導体ウエハの段階で、そのスクライビン
グ領域にしきい値電圧測定用のダミーMOSトランジスタ
を備える半導体装置の製造方法であって、前記ダミーMO
Sトランジスタの上層にダミーMOSトランジスタのソース
電極に接続された導体遮へい層を形成した後、前記半導
体ウエハの表面に複数の表面保護膜を形成し、さらに前
記スクライビング領域における複数の表面保護膜を除去
する工程を含む半導体装置の製造方法である。
That is, a method of manufacturing a semiconductor device having a dummy MOS transistor for measuring a threshold voltage in a scribing region at a semiconductor wafer stage, wherein the dummy MO
After forming a conductor shielding layer connected to the source electrode of the dummy MOS transistor on the upper layer of the S transistor, a plurality of surface protection films are formed on the surface of the semiconductor wafer, and the plurality of surface protection films in the scribing region are further removed. A method of manufacturing a semiconductor device including a step of performing

〔作用〕[Action]

上記した手段によれば、半導体装置の製造工程中にお
ける、例えばスクライビング領域における保護膜のドラ
イエッチングによる除去、あるいは保護膜を除去するた
めに塗布したレジスト膜のプラズマ中での除去の際に、
導体遮へい層によってダミーMOSがプラズマ中の荷電粒
子から保護されるとともに、その際生じた電荷等が導体
遮へい層を介してソース側へ除去されるため、この荷電
粒子に起因するダミーMOSのVthの大幅な変動が防止され
る。
According to the above-described means, during the manufacturing process of the semiconductor device, for example, when removing the protective film in the scribing region by dry etching, or when removing the resist film applied for removing the protective film in plasma,
The dummy MOS is protected from the charged particles in the plasma by the conductor shielding layer, and the generated charges and the like are removed to the source side through the conductor shielding layer, so that the V th of the dummy MOS caused by the charged particles is reduced. Is prevented from significantly fluctuating.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例である半導体装置の製造方
法に用いる半導体ウエハの要部断面図、第2図はこの半
導体ウエハのスクライビング領域におけるダミーMOSの
拡大平面図、第3図はこの半導体ウエハを示す全体平面
図、第4図(a)〜(f)はこの半導体装置の製造方法
を示す半導体ウエハの要部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a semiconductor wafer used in a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged plan view of a dummy MOS in a scribing region of the semiconductor wafer, and FIG. 4 (a) to 4 (f) are cross-sectional views of a main part of the semiconductor wafer showing a method of manufacturing the semiconductor device.

第3図に示す本実施例の半導体装置の製造方法に用い
る半導体ウエハ(以下、ウエハという)1は、例えばp
形のシリオン(Si)単結晶からなり、その主面上には複
数のチップ領域Aがスクライビング領域Bを隔てて格子
状に配置されている。
A semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer) 1 used in the method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment shown in FIG.
A plurality of chip regions A are arranged in a lattice pattern on a main surface of the single-crystal silicon (Si) with a scribing region B therebetween.

各チップ領域Aには、例えばマスクROMが構成されて
いる。
For example, a mask ROM is configured in each chip area A.

また、スクライビング領域Bには、後述するようにマ
スクROMを構成するMOSのVthを測定するためのダミーMOS
2が複数形成されている。なお、スクライビング領域B
の幅は、例えば約160μmである。
In the scribing area B, a dummy MOS for measuring Vth of the MOS constituting the mask ROM is provided as described later.
2 are formed. The scribing area B
Is, for example, about 160 μm.

第1図に示すように、チップ領域Aにおけるウエハ1
において、二酸化ケイ素(SiO2)等からなるフィールド
酸化膜3に囲まれたnウエル4a上にはLDD(Lightly Dop
ed Drain)構造を有するpMOS5が形成されている。ま
た、ウエハ1のpウエル6a上にはLDD構造を有するnMOS7
が形成されており、図示はしないが、これらpMOS5とnMO
S7とによってCMOS回路が構成され、さらにこのCMOS回路
によってマスクROMの周辺回路が構成されている。
As shown in FIG. 1, wafer 1 in chip area A
In the above, an LDD (Lightly Dopant) is formed on an n-well 4a surrounded by a field oxide film 3 made of silicon dioxide (SiO 2 ) or the like.
The pMOS 5 having an (ed drain) structure is formed. Further, an nMOS 7 having an LDD structure is formed on the p well 6a of the wafer 1.
Although not shown, these pMOS5 and nMO
A CMOS circuit is constituted by S7, and a peripheral circuit of the mask ROM is constituted by the CMOS circuit.

pMOS5は、nウエル4aの上層に形成されたソース領域8
aおよびドレイン領域8bと、ゲート酸化膜9a上に形成さ
れたゲート電極10aとによって構成されている。ゲート
電極10aは、低抵抗化の観点から例えばポリシリコン層
の上層にWSi2等のシリサイド層が積層されてなるポリサ
イド構造となっている。なお、ポリシリコン層は、例え
ば約2000Å、シリサイド層は、例えば約1500Åである。
pMOS5 is a source region 8 formed in an upper layer of the n-well 4a.
a and a drain region 8b, and a gate electrode 10a formed on the gate oxide film 9a. The gate electrode 10a has a polycide structure in which a silicide layer such as WSi 2 is laminated on a polysilicon layer, for example, from the viewpoint of lowering the resistance. The polysilicon layer is, for example, about 2000 °, and the silicide layer is, for example, about 1500 °.

また、nMOS7は、pウエル6aの上層に形成されたソー
ス領域11aおよびドレイン領域11bと、ゲート酸化膜9b上
に形成されたゲート電極10bとによって構成されてい
る。ゲート電極10bは、ゲート電極10aと同様の構造とな
っている。
The nMOS 7 includes a source region 11a and a drain region 11b formed on the p-well 6a and a gate electrode 10b formed on the gate oxide film 9b. The gate electrode 10b has the same structure as the gate electrode 10a.

なお、図示はしないが、マスクROMのメモリセルは、
例えば複数のnMOSによって構成されており、これらnMOS
のチャネルに注入された不純物の濃度量によって情報の
書き込みが行われている。
Although not shown, the memory cells of the mask ROM are:
For example, it is composed of a plurality of nMOSs.
Information is written according to the concentration of the impurity injected into the channel.

チップ領域Aにおいて、上記したpMOS5、nMOS7および
フィールド酸化膜3の上層には、これらを被覆するよう
にSiO2等からなる絶縁膜12が被着されている。
In the chip area A, an insulating film 12 made of SiO 2 or the like is coated on the pMOS5, the nMOS7, and the field oxide film 3 so as to cover them.

絶縁膜12の一部分には、上記したpMOS5およびnMOS7の
ソース領域8a,11a、ドレイン領域8b,11bに達するコンタ
クトホール13が開孔形成されており、このコンタクトホ
ール13を介してアルミニウム(Al)−Si−銅(Cu)等か
らなる配線14aとソース領域8a,11aおよびドレイン領域8
b,11bとが電気的に接続されている。
A contact hole 13 is formed in a part of the insulating film 12 so as to reach the source region 8a, 11a and the drain region 8b, 11b of the pMOS 5 and the nMOS 7, and through the contact hole 13, aluminum (Al)-is formed. Wiring 14a made of Si-copper (Cu) or the like, source region 8a, 11a, and drain region 8
b and 11b are electrically connected.

チップ領域Aの最外側における絶縁膜12上には、Al−
Si−Cu等からなるパッド15が形成されている。このパッ
ド15は、図示はしないが、ダイシング工程の後、金(A
u)等からなるボンディングワイヤを介してリードフレ
ームの内部リードと接続されるようになっている。な
お、パッド15は、上記した配線14aの形成と同時にパタ
ーン形成される。
On the insulating film 12 on the outermost side of the chip region A, Al-
A pad 15 made of Si-Cu or the like is formed. Although not shown, the pad 15 is made of gold (A) after the dicing process.
u) and the like are connected to the internal leads of the lead frame via bonding wires. The pad 15 is patterned at the same time as the formation of the wiring 14a.

また、チップ領域Aにおけるウエハ1の主面上には、
上記したパッド15を除いて全面に、耐湿性に優れたP−
SiN等からなる保護膜16a、熱処理や機械的ストレスによ
るクラックの発生が少ないポリイミド等からなる保護膜
16bが順次被着されている。
Further, on the main surface of the wafer 1 in the chip area A,
Except for the pad 15 mentioned above, P-
Protective film 16a made of SiN, etc., protective film made of polyimide etc., which is less likely to crack due to heat treatment and mechanical stress
16b are sequentially applied.

一方、スクライビング領域Bにおけるウエハ1におい
て、フィールド酸化膜3に囲まれたnウエハ4b、pウエ
ル6b上には、ダミーMOS2であるダミーpMOS2a、ダミーnM
OS2bがそれぞれ形成されている。
On the other hand, in the wafer 1 in the scribing region B, on the n-wafer 4b and the p-well 6b surrounded by the field oxide film 3, dummy pMOSs 2a and nM
OS2b is formed respectively.

ダミーpMOS2aは、例えばチップ領域AのpMOS5のVth
測定するためのMOSであり、nウエル4bの上層に形成さ
れたソース領域17aおよびドレイン領域17bと、ゲート酸
化膜9cの上層に形成されたポリサイド構造のゲート電極
10cとから構成されている。
The dummy pMOS 2a is, for example, a MOS for measuring the V th of the pMOS 5 in the chip region A, and is formed in the source region 17a and the drain region 17b formed in the upper layer of the n-well 4b, and in the gate oxide film 9c. Polycide gate electrode
10c.

また、ダミーnMOS2bは、例えばチップ領域Aにおける
nMOS7のVthを測定するためのMOSであり、pウエル6bの
上層に形成されたソース領域18aおよびドレイン領域18b
と、ゲート酸化膜9dの上層に形成されたポリサイド構造
のゲート電極10dとから構成されている。
Further, the dummy nMOS 2b is, for example, in the chip area A.
This is a MOS for measuring Vth of nMOS7, and is a source region 18a and a drain region 18b formed in an upper layer of p well 6b.
And a gate electrode 10d having a polycide structure formed on the gate oxide film 9d.

これらダミーMOS2を被覆するように、その上層には上
記した絶縁膜12が被着されている。絶縁膜12の一部分に
は、ダミーMOS2のソース領域17a,18a、ドレイン領域17
b,18bに達するコンタクトホール13が開孔形成されてい
る。そして、このコンタクトホール13を介して配線14b
とソース領域17a,18aおよび配線14cとドレイン領域17b,
18bとが電気的に接続されている。配線14b,14cは、例え
ばAl−Si−Cuからなり、上記した配線14aと同時にパタ
ーン形成される。
The above-described insulating film 12 is applied to the dummy MOS2 so as to cover the dummy MOS2. In a part of the insulating film 12, source regions 17a, 18a and a drain region 17 of the dummy MOS2 are formed.
Contact holes 13 reaching b and 18b are formed. Then, the wiring 14b is formed through the contact hole 13.
And the source regions 17a, 18a and the wiring 14c and the drain region 17b,
18b are electrically connected. The wirings 14b and 14c are made of, for example, Al-Si-Cu, and are patterned at the same time as the wiring 14a.

本実施例のウエハ1においては、第1図、第2図に示
すように、ダミーMOS2のソース領域17a,18aに接続され
た配線14b,14bの一部が、それらのゲート電極10c,10dの
上層において、ソース側からドレイン側の方向にドレイ
ン領域17b,18bの一部を覆う位置まで延び、ゲート電極1
0c,10d及びソース領域17a(18a)を完全に覆う構造とし
てダミーMOS2のシールド層(導体遮へい層)を構成して
いる。
In the wafer 1 of this embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a part of the wirings 14b and 14b connected to the source regions 17a and 18a of the dummy MOS2 is partially connected to the gate electrodes 10c and 10d. In the upper layer, it extends from the source side to the drain side to a position covering a part of the drain regions 17b and 18b, and the gate electrode 1
A shield layer (conductor shielding layer) of the dummy MOS 2 is configured as a structure that completely covers 0c, 10d and the source region 17a (18a).

スクライビング領域Bにおいて、保護膜16a,16bは除
去されており、ダミーMOS2の配線14b,14cは露出した状
態となっている。
In the scribing region B, the protective films 16a and 16b have been removed, and the wirings 14b and 14c of the dummy MOS 2 are exposed.

なお、フィールド酸化膜3の下層には、各ウエル4a,4
b,6a,6bの不純物と同じ導電形で、かつそれらより不純
物濃度の低い不純物層からなるチャネルストッパ19が形
成されている。
The wells 4a and 4a are located below the field oxide film 3.
A channel stopper 19 formed of an impurity layer having the same conductivity type as the impurities b, 6a, and 6b and having a lower impurity concentration than those is formed.

次に、本実施例の半導体装置の製造方法を第4図
(a)〜(f)により説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、常法により、ウエハ1のフィールド酸化膜3に
囲まれたpウエル4a,4bおよびnウエル6a,6b上にnMOS
5、pMOS7およびダミーMOS2を形成する。そして、これら
MOS2,5,7およびフィールド酸化膜3を被覆するように絶
縁膜12をCVD法等により被着した後、さらに、この絶縁
膜12の所定部分にコンタクトホール13を開孔形成する
(第4図(a))。
First, an nMOS is formed on the p-wells 4a and 4b and the n-wells 6a and 6b surrounded by the field oxide film 3 of the wafer 1 by an ordinary method.
5, pMOS7 and dummy MOS2 are formed. And these
After an insulating film 12 is deposited by a CVD method or the like so as to cover the MOSs 2, 5, 7 and the field oxide film 3, a contact hole 13 is further formed in a predetermined portion of the insulating film 12 (FIG. 4). (A)).

次に、絶縁膜12の上面にAl−Si−Cu等からなる金属層
をスパッタリング法等により堆積した後、ガラスマスク
を用いたレジストエッチング処理により、この金属層を
パターンニングし、配線14a〜14cおよびパッド15をパタ
ーン形成する。
Next, after depositing a metal layer made of Al-Si-Cu or the like on the upper surface of the insulating film 12 by a sputtering method or the like, this metal layer is patterned by resist etching using a glass mask, and the wirings 14a to 14c And the pads 15 are patterned.

この際、スクライビング領域BにおけるダミーMOS2の
ソース領域17a,18aに接続された配線14bの一部を、それ
らのゲート電極10c,10dの上層において、ソース領域17
a,18aの全面及びドレイン領域17b,18bの一部を覆う位置
まで延びるようにパターン形成する(第2図参照)。
At this time, a part of the wiring 14b connected to the source regions 17a, 18a of the dummy MOS 2 in the scribing region B is replaced with the source region 17a in the upper layer of the gate electrodes 10c, 10d.
A pattern is formed so as to extend to a position covering the entire surfaces of the drain regions 17b and 18b and the drain regions 17b and 18b (see FIG. 2).

そして、ウエハ1を、例えば水素雰囲気中に投入して
アニール処理を施した後、ダミーMOS2のVthを測定する
(第4図(b))。
Then, after the wafer 1 is put into, for example, a hydrogen atmosphere and subjected to an annealing process, Vth of the dummy MOS 2 is measured (FIG. 4B).

次に、ウエハ1の主面上にP−SiN膜をプラズマCVD法
等により堆積し、保護膜16aを形成した後、さらにその
上面にポリイミド溶液をスピンナーコート法等により塗
布し、例えば約200〜400℃でベークして保護膜16bを形
成する(第4図(c))。
Next, a P-SiN film is deposited on the main surface of the wafer 1 by a plasma CVD method or the like, and after forming a protective film 16a, a polyimide solution is further applied on the upper surface thereof by a spinner coating method or the like. Baking is performed at 400 ° C. to form a protective film 16b (FIG. 4C).

その後、保護膜16bの上面に、例えばネガ形のレジス
ト20を均一に塗布した後、図示しないガラスマスクによ
りレジストパターンを形成する。(第4図(d))。
Thereafter, for example, a negative resist 20 is uniformly applied on the upper surface of the protective film 16b, and then a resist pattern is formed using a glass mask (not shown). (FIG. 4 (d)).

そして、このレジストパターンをマスクにして、例え
ばヒドラジン等のウエットエッチング液により、レジス
ト20に被覆されない部分の保護膜16bを除去する(第4
図(e))。
Then, using the resist pattern as a mask, a portion of the protective film 16b that is not covered with the resist 20 is removed with a wet etching solution such as hydrazine (fourth).
Figure (e).

さらに、上記したレジストパターンと保護膜16bとを
マスクにして、スクライビング領域Bにおける保護膜16
aを、例えばプラズマドライエッチング法により除去す
る。この際、ダミーMOS2は、配線14bの一部であるシー
ルド層により、プラズマ中のイオンや自由電子等の荷電
粒子から保護される。また、その荷電粒子により生じた
電荷は、シールド層を介してソース側へ除去される(第
4図(f))。
Further, using the resist pattern and the protective film 16b as masks, the protective film 16 in the scribing region B is used.
a is removed by, for example, a plasma dry etching method. At this time, the dummy MOS 2 is protected from charged particles such as ions and free electrons in the plasma by the shield layer which is a part of the wiring 14b. Further, the charges generated by the charged particles are removed to the source side via the shield layer (FIG. 4 (f)).

その後、例えば酸素プラズマ中にウエハ1を投入し
て、不要となったレジスト20をアッシング除去する。こ
の際も配線14bのシールド層により、ダミーMOS2への荷
電粒子による影響が防止される。
Thereafter, the wafer 1 is put into, for example, oxygen plasma, and the unnecessary resist 20 is removed by ashing. At this time, the influence of the charged particles on the dummy MOS 2 is prevented by the shield layer of the wiring 14b.

そして、図示はしないが、ウエハ1の裏面を研磨した
後、ダミーMOS2のVthを測定する。このとき測定されたV
thは、上記したアニール処理後に測定されたダミーMOS2
のVthに対して大幅に変動しないため、測定されたVth
信頼度が向上する。
Then, although not shown, after polishing the back surface of the wafer 1, Vth of the dummy MOS2 is measured. V measured at this time
th is the dummy MOS2 measured after the above annealing treatment.
Does not fluctuate significantly with respect to V th , the reliability of the measured V th is improved.

このようにして、第1図に示したウエハ1が製造され
る。
Thus, the wafer 1 shown in FIG. 1 is manufactured.

このように本実施例によれば、例えばスクライビング
領域Bにおける保護膜16aのドライエッチングによる除
去の際、あるいは保護膜16a,16bを除去するために塗布
したレジスト20のプラズマ中でのアッシング除去の際
に、ダミーMOS2は、配線14bの一部であるシールド層に
よってプラズマ中の荷電粒子から保護されるとともに、
その際生じた電荷等がシールド層を介してソース側へ除
去されるため、この荷電粒子に起因すると想定されるダ
ミーMOS2のVthの大幅な変動が防止される。
As described above, according to the present embodiment, for example, when the protective film 16a is removed by dry etching in the scribing region B, or when the resist 20 applied to remove the protective films 16a and 16b is removed by ashing in plasma. Meanwhile, the dummy MOS 2 is protected from charged particles in the plasma by a shield layer that is a part of the wiring 14b,
Since the generated charges and the like are removed to the source side via the shield layer, a large change in V th of the dummy MOS 2 supposed to be caused by the charged particles is prevented.

この結果、ダミーMOS2におけるVthの測定値の信頼度
が向上するため、信頼性の高い半導体装置を提供するこ
とが可能となる。
As a result, the reliability of the measured value of Vth in the dummy MOS 2 is improved, so that a highly reliable semiconductor device can be provided.

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づ
き具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments, and it can be said that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Not even.

例えば、前記実施例においては、ウエハの主面上にP
−SiNからなる保護膜を形成した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、種々変更可能であ
り、プラズマシリコン酸化(P−SiO2)膜、リンケイ酸
ガラス(PSG)膜、シラン膜等でも良い。
For example, in the above embodiment, P
Has been described the case of forming the protective film made of -SiN, it is not limited thereto, and can be variously changed, plasma silicon oxide (P-SiO 2) film, phosphosilicate glass (PSG) film, silane It may be a film or the like.

また、前記実施例においては、ウエハ1の最上層にポ
リイミドからなる表面保護膜を形成した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、種々変更可
能である。
Further, in the above-described embodiment, the case where the surface protection film made of polyimide is formed on the uppermost layer of the wafer 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and various changes can be made.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるマスクROMが構成
された半導体装置の製造方法およびそれに用いる半導体
ウエハに適用した場合について説明したが、これに限定
されず種々適用可能であり、例えばゲートアレイのよう
な論理回路が構成された他の半導体装置の製造方法およ
びそれに用いる半導体ウエハに適用することもできる。
In the above description, the invention made by the inventor was mainly applied to a method of manufacturing a semiconductor device having a mask ROM and a semiconductor wafer used for the method, which are the fields of application that served as the background. Instead, the present invention can be applied to various methods, for example, a method of manufacturing another semiconductor device having a logic circuit such as a gate array and a semiconductor wafer used for the method.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願において開示される発明のうち、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。
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、半導体ウエハの段階で、そのスクライビン
グ領域にしきい値電圧測定用のダミーMOSトランジスタ
を備える半導体装置の製造方法であって、前記ダミーMO
Sトランジスタの上層にダミーMOSトランジスタのソース
電極に接続された導体遮へい層を形成した後、前記半導
体ウエハの表面に複数の表面保護膜を形成し、さらに前
記スクライビング領域における複数の表面保護膜を除去
する工程を含むことにより、例えばスクライビング領域
における保護膜のドライエッチングによる除去の際、あ
るいは保護膜を除去するために塗布したレジスト膜のプ
ラズマ中での除去の際に、導体遮へい層によってダミー
MOSがプラズマ中の荷電粒子から保護されるとともに、
その際生じた電荷等が導体遮へい層を介してソース側へ
除去されるため、この荷電粒子に起因すると想定される
ダミーMOSのVthの大幅な変動が防止される。
That is, a method of manufacturing a semiconductor device having a dummy MOS transistor for measuring a threshold voltage in a scribing region at a semiconductor wafer stage, wherein the dummy MO
After forming a conductor shielding layer connected to the source electrode of the dummy MOS transistor on the upper layer of the S transistor, a plurality of surface protection films are formed on the surface of the semiconductor wafer, and the plurality of surface protection films in the scribing region are further removed. When the protective film in the scribing area is removed by dry etching, or when the resist film applied to remove the protective film is removed in plasma, for example, a dummy is formed by the conductor shielding layer.
MOS is protected from charged particles in the plasma,
Since the generated charges and the like are removed to the source side via the conductor shielding layer, a large change in Vth of the dummy MOS, which is assumed to be caused by the charged particles, is prevented.

この結果、ダミーMOSの測定値の信頼度が向上するた
め、信頼性の高い半導体装置を提供することが可能とな
る。
As a result, the reliability of the measured value of the dummy MOS is improved, so that a highly reliable semiconductor device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例である半導体装置の製造方法
に用いる半導体ウエハの要部断面図、 第2図はこの半導体ウエハのスクライビング領域におけ
るダミーMOSの拡大平面図、 第3図はこの半導体ウエハを示す全体平面図、 第4図(a)〜(f)はこの半導体装置の製造方法を示
す半導体ウエハの要部断面図である。 1……半導体ウエハ、2……ダミーMOS、2a……ダミーp
MOS、2b……ダミーnMOS、3……フィールド酸化膜、4a,
4b……nウエル、5……pMOS、6a,6b……pウエル、7
……nMOS、8a,11a……ソース領域、8b,11b……ドレイン
領域、9a〜9d……ゲート酸化膜、10a〜10d……ゲート電
極、12……絶縁膜、13……コンタクトホール、14a,14c
……配線、14b……配線(導体遮へい層)、15……ボン
ディングパッド、16a,16b……保護膜、17a,18a……ソー
ス領域、17b,18b……ドレイン領域、19……チャネルス
トッパ、20……レジスト、A……チップ領域、B……ス
クライビング領域。
FIG. 1 is a sectional view of a principal part of a semiconductor wafer used in a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged plan view of a dummy MOS in a scribing region of the semiconductor wafer. 4 (a) to 4 (f) are cross-sectional views of a main part of the semiconductor wafer showing a method of manufacturing the semiconductor device. 1 ... Semiconductor wafer, 2 ... Dummy MOS, 2a ... Dummy p
MOS, 2b: dummy nMOS, 3: field oxide film, 4a,
4b ... n well, 5 ... pMOS, 6a, 6b ... p well, 7
... nMOS, 8a, 11a ... source region, 8b, 11b ... drain region, 9a to 9d ... gate oxide film, 10a to 10d ... gate electrode, 12 ... insulating film, 13 ... contact hole, 14a , 14c
... wiring, 14b ... wiring (conductor shielding layer), 15 ... bonding pad, 16a, 16b ... protective film, 17a, 18a ... source region, 17b, 18b ... drain region, 19 ... channel stopper, 20: resist, A: chip area, B: scribing area.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−229952(JP,A) 特開 昭56−133871(JP,A) 特開 昭58−9359(JP,A) 特開 昭55−53452(JP,A) 実開 昭64−5450(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-292952 (JP, A) JP-A-56-133871 (JP, A) JP-A-58-9359 (JP, A) 53452 (JP, A) Actually open Showa 64-5450 (JP, U)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体ウエハの段階で、スクライビング領
域にしきい値電圧測定用のダミーMOSトランジスタを備
える半導体装置の製造方法であって、前記ダミーMOSト
ランジスタの上層にダミーMOSトランジスタのソース領
域に接続された導体遮へい層を形成した後、前記半導体
ウエハの表面に複数の表面保護膜を形成し、さらに前記
スクライビング領域における複数の表面保護膜を除去す
る工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a dummy MOS transistor for measuring a threshold voltage in a scribing region at a stage of a semiconductor wafer, the semiconductor device being connected to a source region of the dummy MOS transistor above the dummy MOS transistor. Forming a plurality of surface protection films on the surface of the semiconductor wafer after forming the conductive shielding layer, and removing the plurality of surface protection films in the scribing region. .
【請求項2】半導体ウエハの段階で、スクライビング領
域にしきい値電圧測定用のダミーMOSトランジスタを備
える半導体装置の製造方法に用いる半導体ウエハであっ
て、前記スクライビング領域における表面保護膜が除去
されているとともに、その領域に形成されたしきい値電
圧測定用のダミーMOSトランジスタの上層にダミーMOSト
ランジスタのソース領域に接続された導体遮へい層を備
えることを特徴とする半導体ウエハ。
2. A semiconductor wafer used in a method of manufacturing a semiconductor device having a dummy MOS transistor for measuring a threshold voltage in a scribing region at a stage of a semiconductor wafer, wherein a surface protective film in the scribing region is removed. And a semiconductor shielding layer connected to a source region of the dummy MOS transistor on an upper layer of the dummy MOS transistor for measuring a threshold voltage formed in the region.
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