JP3333155B2 - プラズマダメージ評価用tegパターンおよびそれを用いた評価方法 - Google Patents

プラズマダメージ評価用tegパターンおよびそれを用いた評価方法

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JP3333155B2 JP29173299A JP29173299A JP3333155B2 JP 3333155 B2 JP3333155 B2 JP 3333155B2 JP 29173299 A JP29173299 A JP 29173299A JP 29173299 A JP29173299 A JP 29173299A JP 3333155 B2 JP3333155 B2 JP 3333155B2
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    • H01L22/34Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマダメー
ジ評価技術に係り、特に半導体装置を製造する装置にお
いてプラズマを利用する加工装置、例えばドライエッチ
ング装置やプラズマCVD(化学的気相成長薄膜形成)
装置などが製造対象の半導体装置に与えるプラズマダメ
ージの影響を測定するプラズマダメージ評価用TEGパ
ターンおよびそれを用いた評価方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のTEG(Test Ele
ment Group:特性評価用素子)パターンの一
部である。以下、図を用いヒューズを切断および測定す
るときの方法を説明する。図6において、P1,P2は
ヒューズ、P3,P4およびP5は針を接触させるため
のパッド、P6はアンテナ、P7はゲート、P8はサブ
コンタクト、P21,P22は形状の異なるヒューズを
示している。
【0003】図6を参照すると、従来のTEGパターン
では、ヒューズP1,P2を切断するためには測定装置
であるプローバの針(不図示)をパッドP3,P4およ
びP5に接触させた状態で中間のパッドP4に接触させ
ている針から電圧を印加するとともに、残りのパッドP
3,P5に接触させている針を接地電位(グランド)に
接続しておき、パッドP4に電圧を瞬時に印加してヒュ
ーズP1,P2を同時に切断する。
【0004】一方、プラズマダメージの影響を測定する
場合は、上記ヒューズP1,P2を切断したTEGウェ
ハー基板に所定のプラズマ処理を行い、TEGウェハー
基板のプラズマによるチャージをアンテナP6で受けて
ゲートP7に流し込み、このときにゲート酸化膜はこの
チャージの影響により変化するので、ゲート酸化膜の変
化の状態を電気的に測定している。
【0005】上記ヒューズP1,P2は、上記従来のT
EGパターンを作製するときに使用するプラズマによっ
てダメージを解消するためのものである。すなわち、上
記TEGパターンは、アンテナP6からパッドP3、ヒ
ューズP1、パッドP4、ヒューズP2およびパッドP
5を経由してサブコンタクトP8からTEGウェハー基
板にプラズマによるチャージを流すことでゲートP7へ
の影響を回避する構造となっている。
【0006】このような従来のTEGパターンには、上
記2本のヒューズP1,P2のように同じ構造のヒュー
ズを有するもの以外にも、図6に示すヒューズP21,
P22のような異なる構造のヒューズを有するものも用
いられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げる問題点があった。まず第1の問題点
は、ヒューズP21,P22のような異なる形状のヒュ
ーズを有するTEGパターンを上記と同じ条件で切断処
理した場合には同時に切断できないケースがあることで
ある。
【0008】また、第2の問題点は、従来のTEGパタ
ーンのヒューズ構造には2種類あり、同一のヒューズ構
造を用いた場合はヒューズを均等に切断できるので問題
がないものの、上記従来のTEGパターンで示すような
ゲートP7とつながるパッドP3が切断し難いことであ
る。換言すれば、パッドP3にはゲートP7がつながっ
ており、パッドP3の切断の不具合に主因してゲートP
7の部分に電流が流れてしまう結果、何らかのダメージ
を与えてしまうケースがあるという問題点があった。こ
れは、ヒューズの寸法などのばらつきが関係していると
考えられる。
【0009】そして第3の問題点は、均等なヒューズ構
造(同一のヒューズ構造)を用いた場合であってもヒュ
ーズ切断時にはゲートP7がつながるパッドP3に電圧
が印加されるため、やはり何らかのダメージを与える可
能性は高く、このため、印加する電圧が制限されてしま
うことである。
【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、すべてのヒューズの切断不備を
解消するとともに、測定前のゲートにはほとんどダメー
ジを与えることをなくしてすべて同一の条件下で測定が
できるようになるプラズマダメージ評価用TEGパター
およびそれを用いた評価方法を得ることを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1記載
の発明にかかるプラズマダメージ評価用TEGパターン
は、半導体装置を製造する工程においてプラズマを利用
する加工装置が製造対象の半導体装置に与えるプラズマ
ダメージの影響を測定するプラズマダメージ評価用TE
Gパターンであって、プラズマにより発生するチャージ
を溜めるためのアンテナと、実際にプラズマダメージの
状態を電気的に測定するための針を接触させるパッド
と、前記パッドのうち第1のパッドを介して前記アンテ
ナに電気的に接続されるとともに、前記アンテナに溜ま
ったチャージを流し込んでプラズマダメージの影響を測
定するためのゲートと、前記パッドのうち少なくとも2
つのパッドを介して前記アンテナに電気的に接続される
とともに、前記プラズマパターン評価用TEGパターン
をTEGウェハー基板上に作製するときに利用するプラ
ズマにより前記アンテナに溜まったチャージを前記TE
Gウェハー基板に逃がすためのサブコンタクトと、前記
プラズマパターン評価用TEGパターンを作製するとき
には前記サブコンタクトと前記アンテナとの電気的な接
続を維持し、前記ゲートにおいてプラズマダメージの影
響を測定するときには前記サブコンタクトと前記アンテ
ナとの電気的な接続を切断するためのヒューズとを備え
たものである。
【0012】請求項2記載の発明にかかるプラズマダメ
ージ評価用TEGパターンは、上記請求項1記載の発明
において、前記第1のパッドは、配線を介して前記アン
テナに接続され、前記ヒューズは、第1のヒューズと第
2のヒューズとからなり、前記少なくとも2つのパッド
は、前記第1のヒューズと、前記第1のヒューズを介し
て前記第1のパッドに接続される第2のパッドと、前記
第2のヒューズを介して該第2のパッドに接続されると
ともに前記サブコンタクトに接続される第3のパッドと
からなるものである。
【0013】請求項3記載の発明にかかるプラズマダメ
ージ評価用TEGパターンは、上記請求項2記載の発明
において、前記第1のヒューズと前記第2のヒューズと
を、同一の導電膜パターンからなる同一構造体とした
のである。
【0014】請求項4記載の発明にかかるプラズマダメ
ージ評価用TEGパターンは、上記請求項1記載の発明
において、前記第1のパッドは、第1の配線を介して前
記アンテナに接続され、前記少なくとも2つのパッド
は、第2の配線を介して前記アンテナに接続される第2
のパッドと、前記ヒューズを介して前記第2のパッドに
接続されるとともに前記サブコンタクトに接続される第
3のパッドとからなるものである。
【0015】請求項5記載の発明にかかるプラズマダメ
ージ評価用TEGパターンは、上記請求項4に記載の発
明において、前記第1の配線の配線抵抗を、前記第2の
配線の配線抵抗よりも、小さくしたものである。
【0016】請求項6記載の発明にかかるプラズマダメ
ージ評価用TEGパターンは、上記請求項4に記載の発
明において、前記第1の配線は、前記第2の配線より
も、配線が太く、かつ、配線が短くされたものである。
【0017】請求項7記載の発明にかかるプラズマダメ
ージ評価用TEGパターンは、上記請求項1〜請求項6
のいずれかに記載の発明において、前記サブコンタクト
は、前記TEGウェハー基板に電気的に接続されたもの
である。
【0018】請求項8記載の発明にかかるプラズマダメ
ージ評価用TEGパターンは、請求項1〜請求項7のい
ずれかに記載のプラズマダメージ評価用TEGパターン
を、前記TEGウェハー基板上に複数備えたものであ
る。
【0019】請求項9記載の発明にかかるプラズマダメ
ージ評価用TEGパターンを用いた評価方法は、半導体
装置を製造する工程においてプラズマを利用する加工装
置が製造対象の半導体装置に与えるプラズマダメージの
影響を測定するプラズマダメージ評価用TEGパターン
を用いた評価方法であって、前記プラズマダメージ評価
用TEGパターンは、プラズマにより発生するチャージ
を溜めるためのアンテナと、プラズマダメージの影響を
測定するためのゲートと、前記ゲートが接続されるとと
もに配線を介して前記アンテナに電気的に接続された第
1のパッドと、第1のヒューズを介して該第1のパッド
に接続される第2のパッドと、前記プラズマパターン評
価用TEGパターンをTEGウェハー基板上に作製する
ときに利用するプラズマにより前記アンテナに溜まるチ
ャージを前記TEGウェハー基板に逃がすためのサブコ
ンタクトと、第2のヒューズを介して前記第2のパッド
に接続されるとともに前記サブコンタクトに接続される
第3のパッドとを有し、前記第1のパッドおよび前記第
3のパッドにグランドに接続された針を接触させるとと
もに、前記第2のパッドに接触する針から電圧を印加す
ことで、前記第1のヒューズおよび前記第2のヒュー
ズを切断するヒューズ切断工程と、前記ヒューズ切断工
程の後に、前記TEGウェハー基板をプラズマ処理する
処理工程と、前記処理工程により前記アンテナからチャ
ージが流れ込んだ前記ゲートの耐圧を測定する測定工程
とを備えたものである。
【0020】請求項10記載の発明にかかるプラズマダ
メージ評価用TEGパターンを用いた評価方法は、半導
体装置を製造する工程においてプラズマを利用する加工
装置が製造対象の半導体装置に与えるプラズマダメージ
の影響を測定するプラズマダメージ評価用TEGパター
ンを用いた評価方法であって、前記プラズマダメージ評
価用TEGパターンは、プラズマにより発生するチャー
ジを溜めるためのアンテナと、プラズマダメージの影響
を測定するためのゲートと、前記ゲートが接続されると
ともに第1の配線を介して前記アンテナに電気的に接続
された第1のパッドと、第2の配線を介して前記アンテ
ナに接続される第2のパッドと、前記プラズマパターン
評価用TEGパターンをTEGウェハー基板上に作製す
るときに利用するプラズマにより前記アンテナに溜まる
チャージを前記TEGウェハー基板に逃がすためのサブ
コンタクトと、ヒューズを介して前記第2のパッドに接
続されるとともに前記サブコンタクトに接続される第3
のパッドとを有し、前記第2のパッドにグランドに接続
された針を接触させるとともに、前記第3のパッドに
触する針から電圧を印加することで、前記ヒューズを切
断するヒューズ切断工程と、前記ヒューズ切断工程の後
に、前記TEGウェハー基板をプラズマ処理する処理工
程と、前記処理工程により前記アンテナからチャージが
流れ込んだ前記ゲートの耐圧を測定する測定工程とを備
えたものである。
【0021】請求項11記載の発明にかかるプラズマダ
メージ評価用TEGパターンを用いた評価方法は、上記
請求項10記載の発明において、前記測定工程を、前記
第1のパッドおよび前記第3のパッドと前記プラズマダ
メージ評価用TEGパターンの外部とを電気的に接続
し、前記第1のパッドに電圧を徐々に印加しながら前記
ゲートに形成されたゲート酸化膜の状態を電気的に測定
する工程としたものである。
【0022】
【0023】
【発明の実施の形態】現在、半導体装置製造においては
ドライエッチングやCVDなどプラズマを用いた加工成
膜の工程が多用されている。特に、パターンの微細化あ
るいは使用するTEGウェハー基板の大口径化に応じ
て、使用するプラズマ出力も大きくなる傾向にある。こ
れに伴い、プラズマを用いた加工成膜の工程で発生する
プラズマ(以下、プラズマダメージ)に起因するダメー
ジの影響も大きくなる傾向にあり、このようなプラズマ
ダメージの影響が半導体装置の歩留まりに大きく関与す
るようになってきている。そこで、このようなプラズマ
ダメージの影響を数値的に表し、プラズマダメージにつ
いての対策および改善などに有効に利用するために作製
された手段がプラズマダメージ測定用TEGパターンで
ある。このプラズマダメージ測定用TEGパターンはゲ
ート構造と、ゲート構造に対して大面積を有するアンテ
ナパターンを備えている。プラズマ処理時にアンテナに
溜まるチャージをゲートに集めた状態で、ゲート構造を
構成するゲート酸化膜の耐圧を測定することでプラズマ
ダメージの状態を観察できる。
【0024】ところが、このようなプラズマダメージ測
定用TEGパターンを形成するためには通常の半導体装
置製造工程、具体的にはドライエッチング工程などを用
いるため、作製中にTEG自身がプラズマダメージを受
けてしまう恐れがある。そのため、通常、プラズマダメ
ージ測定用TEGパターン内にヒューズを設け、プラズ
マダメージを引き起こすチャージをTEGウェハー基板
に逃がすことでTEG作製時のプラズマダメージを解消
している。実際、このプラズマダメージ測定用TEGパ
ターンを用いて評価するときには、まず、上記ヒューズ
を切断した状態のプラズマダメージ測定用TEGパター
ンを所定のプラズマに曝した後にプラズマダメージの測
定を行っている。
【0025】以下に示す実施の形態の特徴は、ヒューズ
を均等な構造とするとともに、当該ヒューズを切断する
ときに使用するパッドとゲートの耐圧を測定するときに
使用するパッドを個別に設け、当該ヒューズを切断する
ときにゲートとつながるパッドに電圧が印加されないよ
うな構造を実現することにより、すべてのヒューズの切
断不備を解消するとともに、測定前のゲートにはほとん
どダメージを与えることをなくし、その結果、すべて同
一の条件下で測定ができるようになることにある。以
下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【0026】実施の形態1.以下、この発明の実施の形
態1を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の
実施の形態1に係るプラズマダメージ測定用のTEGパ
ターン(プラズマダメージ測定用TEGパターン)の要
部を示す概略図である。図1において、1,2は第1の
ヒューズおよび第2のヒューズ、3,4および5は針を
接触させるためのパッド、6はアンテナ、7はゲート、
8はサブコンタクトである。
【0027】図1を参照すると、本実施の形態のプラズ
マダメージ測定用TEGパターンは、針を接触させるた
めのパッド3(第1のパッド)、パッド4(第2のパッ
ド)およびパッド5(第3のパッド)、所定形状(例え
ば、鼓型)を備えパッド3(第1のパッド)とパッド4
(第2のパッド)間をつなぐヒューズ1(第1のヒュー
ズ)、所定形状(例えば、鼓型)を備えパッド4(第2
のパッド)とパッド5(第3のパッド)間をつなぐヒュ
ーズ2(第2のヒューズ)、プラズマの測定に用いる2
つのアンテナ6(ただし、その一方は、パッド3(第1
のパッド)に接続されている)、パッド3(第1のパッ
ド)に接続されたゲート7、パッド5(第3のパッド)
に接続されたサブコンタクト8を備えている。
【0028】次に、図1乃至3を参照してヒューズを切
断するときの方法およびプラズマダメージ評価方法につ
いて説明する。本実施の形態では、ヒューズ1,2(第
1のヒューズ、第2のヒューズ)を切断するときはパッ
ド3(第1のパッド)、パッド4(第2のパッド)およ
びパッド5(第3のパッド)に測定装置であるプローバ
の針(不図示)を接触させた状態でパッド4(第2のパ
ッド)に接触する針から電圧を印加し、残りのパッド3
(第1のパッド)、パッド5(第3のパッド)にはグラ
ンドに接続された針を接触させる。続いて、電圧を瞬時
に印加してヒューズ1,2(第1のヒューズ、第2のヒ
ューズ)を同時に切断する。続いて、上記ヒューズ1,
2(第1のヒューズ、第2のヒューズ)を切断したTE
Gウェハー基板に所定のプラズマ処理を行い、プラズマ
ダメージの測定(プラズマダメージ評価)を行うが、こ
の際にTEGウェハー基板ではプラズマによるチャージ
はアンテナ6で受信された後にゲート7に流れ込む。ゲ
ート酸化膜はゲート7に流れ込むこのチャージの影響に
より変化する。この状態を電気的に測定することで、プ
ラズマダメージの影響が評価できることになる。
【0029】ヒューズ1,2(第1のヒューズ、第2の
ヒューズ)は、このプラズマダメージ測定用TEGパタ
ーンを作製する際にプラズマによるダメージを解消する
ものである。また、ヒューズ構造を有した同様な構造の
パターンを複数持つことで、評価のために曝したプラズ
マの影響も作製時と同様に解消できる。つまり、プラズ
マダメージ測定に応じ順次ヒューズを切断すれば1枚の
TEGウェハー基板で複数回の測定が可能となる。この
プラズマダメージ測定用TEGパターンは、プラズマに
より受けたチャージを、アンテナ6からパッド3(第1
のパッド)、ヒューズ1(第1のヒューズ)、パッド4
(第2のパッド)、ヒューズ2(第2のヒューズ)およ
びパッド5(第3のパッド)を経由してサブコンタクト
8からTEGウェハー基板に落とし、ゲート7には影響
を与えない構造になっている。従来のTEGパターンに
は上記説明に用いた構造以外に形の異なるヒューズを有
していたが、本実施の形態では図1に示すようにすべて
同じ形状にすることで上記課題はなくなる。
【0030】図2は図1のプラズマダメージ測定用TE
Gパターンにおける、すべて同じ構造のヒューズ(ヒュ
ーズ1,2(第1のヒューズ、第2のヒューズ))を切
断した後の電流−電圧曲線であって、電圧を徐々に高く
していき、約90個についてその時の電流値を測定した
結果を示している。横軸は電圧値(単位は[V])、縦
軸は電流値(単位は[A])である。図2に示すよう
に、各曲線がバラツキなく揃っており、かなり改善され
ていることが分かる。
【0031】図3はヒューズの形状が異なる場合(従来
のプラズマダメージ測定用TEGパターン)の電流−電
圧曲線である。横軸は電圧値(単位は[V])、縦軸は
電流値(単位は[A])である。図3に示す電流−電圧
曲線を図2に示す電流−電圧曲線と比較すると、電流値
の高いものが数か所存在する。これは、ヒューズが完全
に切断できず、ヒューズ切断のために印加した電流の一
部がゲートに影響をおよぼし弱くなったためと考えられ
る。
【0032】以上説明したように実施の形態1によれ
ば、2本のヒューズ1,2(第1のヒューズ、第2のヒ
ューズ)を均等な構造とするとともに、2本のヒューズ
1,2(第1のヒューズ、第2のヒューズ)を介在して
パッド3(第1のパッド)とパッド4(第2のパッド)
とパッド5(第3のパッド)とを直列に設け、2本のヒ
ューズ1,2(第1のヒューズ、第2のヒューズ)を切
断するときにゲート7とつながるパッド3(第1のパッ
ド)に電圧が印加されないような構造を実現することに
より、すべてのヒューズ1,2(第1のヒューズ、第2
のヒューズ)の切断不備を解消するとともに、測定前の
ゲート7にはほとんどダメージを与えることをなくし、
その結果、すべて同一の条件下で測定ができるようにな
るといった効果を奏する。すなわち、ヒューズ1,2
(第1のヒューズ、第2のヒューズ)の切断時の切断不
備やゲート7へのダメージを回避できるようになり、ゲ
ート7でのプラズマダメージを安定して数値化できるよ
うになる結果、より微小な電流の評価にも対応できるよ
うになるとともに、装置もしくはプロセスの対策、また
は改善などの有力なツールとなりうる。
【0033】実施の形態2. 以下、この発明の実施の形態2を図面に基づいて詳細に
説明する。図4は本発明の実施の形態2に係るプラズマ
ダメージ測定用のTEGパターンの要部を示す概略図で
ある。図4において、11はヒューズ、12,13は
ューズ11を切断する時に針を接触させるためのパッド
第2のパッド、第3のパッド)、14はサブコンタク
ト、15はアンテナ、16はアンテナ15とパッド12
第2のパッド)をつなぐ配線(第2の配線)、17は
測定時に針を接触させるためのパッド(第1のパッ
ド)、18はゲート、19はアンテナ15とパッド17
第1のパッド)をつなぐ配線(第1の配線)である。
【0034】図4を参照すると、本実施の形態のプラズ
マダメージ測定用TEGパターンは、所定形状(例え
ば、鼓型)を備えパッド12(第2のパッド)とパッド
13(第3のパッド)間をつなぐヒューズ11ヒュー
ズ11を切断する時に針を接触させるためのパッド1
2,13(第2のパッド、第3のパッド)、パッド13
第3のパッド)に接続されているサブコンタクト1
4、配線16を介してパッド12(第2のパッド)に接
続されたアンテナ15、アンテナ15とパッド12(
のパッド)をつなぐ配線16、配線19を介してアン
テナ15に接続されたパッド17(第1のパッド)、パ
ッド17(第1のパッド)に接続されたゲート18、ア
ンテナ15とパッド17(第1のパッド)をつなぐ配線
19を備えている。
【0035】次に、図4を参照してヒューズ11を切断
するときの方法およびプラズマダメージ評価方法につい
て説明する。図4を参照すると、本実施の形態では、サ
ブコンタクト14はパッド13(第3のパッド)に、ゲ
ート18はパッド17(第1のパッド)につながってお
り、ヒューズ11を切断する際にはパッド12,13
第2のパッド、第3のパッド)に測定装置であるプロ
ーバの針(不図示)を接触させた状態でパッド13(
のパッド)に接触する針から電圧を印加し、残りのパ
ッド12(第2のパッド)にはグランドに接続された針
を接触させる。続いて、電圧を瞬時に印加してヒューズ
11を切断する。プラズマダメージ評価は上記と同様
に、所定のプラズマ処理を行い、プラズマによるチャー
ジをアンテナ15で受けてゲート18に流すことで影響
を受けたゲート酸化膜の状態を電気的に測定して、プラ
ズマダメージの状態を観察することで実行される。測定
時には針をパッド13,17(第1のパッド、第3のパ
ッド)に接触させ、パッド17第1のパッド)に電圧
を徐々に印加して測定する。
【0036】この構造の場合、ヒューズ11を切断する
時にゲート18が接続されたパッド17(第1のパッ
ド)には電圧が印加されにくいので、ゲート18にはほ
とんど影響をおよぼすことがない。また、図4に示すよ
うに、パッド12(第2のパッド)とアンテナ15をつ
なぐ配線16をパッド17(第1のパッド)とアンテナ
15をつなぐ配線19よりも太く、かつ短くすること
で、配線抵抗を下げ、ゲート18へのチャージの影響を
小さくしている。
【0037】図5は図4のプラズマダメージ測定用TE
Gパターンにおける、ヒューズ11を切断した後の電流
−電圧の測定結果を示す曲線である。横軸は電圧値(単
位は[V])、縦軸は電流値(単位は[A])である。
本実施の形態のプラズマダメージ評価方法は、実施の形
態1のプラズマダメージ評価方法の場合(図2参照)と
同様であるが、実施の形態1のプラズマダメージ評価方
法の図2と比較すると曲線のバラツキは小さく、電流値
も低いことが分かる。つまり、ヒューズ11切断時の影
響が更に少なくなり、より微小な電流の評価にも応用で
きることが期待される。
【0038】以上説明したように実施の形態2によれ
ば、ヒューズ11を切断するときに使用するパッド1
2,13(第2のパッド、第3のパッド)、ゲート1
8の耐圧を測定するときに使用するパッド17と並列
に設け、ヒューズ11を切断するときにゲート18とつ
ながるパッド17(第1のパッド)に電圧が印加されな
いような構造を実現することにより、ヒューズ11の切
断不備を解消するとともに、測定前のゲート18にはほ
とんどダメージを与えることをなくし、その結果、すべ
て同一の条件下で測定ができるようになるといった効果
を奏する。すなわち、ヒューズ11の切断時の切断不備
やゲート18へのダメージを回避できるようになり、ゲ
ート18でのプラズマダメージを安定して数値化できる
ようになる結果、より微小な電流の評価にも対応できる
ようになるとともに、装置もしくはプロセスの対策、ま
たは改善などの有力なツールとなりうる。
【0039】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施
の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また上
記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定
されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等
にすることができる。また、各図において、同一構成要
素には同一符号を付している。
【0040】
【発明の効果】この発明は、ヒューズを均等な構造とす
るとともに、ヒューズを切断するときに使用するパッド
とゲートの耐圧を測定するときに使用するパッドを個別
に設け、ヒューズを切断するときにゲートとつながるパ
ッドに電圧が印加されないような構造を実現することに
より、すべてのヒューズの切断不備を解消するととも
に、測定前のゲートにはほとんどダメージを与えること
をなくし、その結果、すべて同一の条件下で測定を実現
できるという効果がある。すなわち、ヒューズの切断時
の切断不備やゲートへのダメージを回避できるようにな
り、ゲートでのプラズマダメージを安定して数値化でき
るようになる結果、より微小な電流の評価にも対応でき
るようになるとともに、装置もしくはプロセスの対策、
または改善などの有力なツールとなりうるといった効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係るプラズマダメー
ジ測定用のTEGパターンの要部を示す概略図である。
【図2】 図1のプラズマダメージ測定用TEGパター
ンにおける、すべて同じ構造のヒューズを切断した後の
電流−電圧の測定結果を示す曲線である。
【図3】 ヒューズの形状が異なる場合の電流−電圧曲
線である。
【図4】 本発明の実施の形態2に係るプラズマダメー
ジ測定用のTEGパターンの要部を示す概略図である。
【図5】 図4のプラズマダメージ測定用TEGパター
ンにおける、ヒューズを切断した後の電流−電圧の測定
結果を示す曲線である。
【図6】 従来のTEGパターンの一部である。
【符号の説明】
1,2 ヒューズ、 3,4,5 針を接触させるため
のパッド、 6 アンテナ、 7 ゲート、 8 サブ
コンタクト、 11 ヒューズ、 12,13ヒューズ
を切断する時に針を接触させるためのパッド、 14
サブコンタクト、 15 アンテナ、 16 アンテナ
とパッド12をつなぐ配線、 17測定時に針を接触さ
せるためのパッド、 18 ゲート、 19 アンテナ
とパッド17をつなぐ配線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 H01L 21/822 H01L 27/04

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置を製造する工程においてプラ
    ズマを利用する加工装置が製造対象の半導体装置に与え
    るプラズマダメージの影響を測定するプラズマダメージ
    評価用TEGパターンであって、 プラズマにより発生するチャージを溜めるためのアンテ
    ナと、実際にプラズマダメージの状態を電気的に測定するため
    の針を接触させるパッドと、 前記パッド のうち第1のパッドを介して前記アンテナに
    電気的に接続されるとともに、前記アンテナに溜まった
    チャージを流し込んでプラズマダメージの影響を測定す
    るためのゲートと、前記パッド のうち少なくとも2つのパッドを介して前記
    アンテナに電気的に接続されるとともに、前記プラズマ
    パターン評価用TEGパターンをTEGウェハー基板上
    に作製するときに利用するプラズマにより前記アンテナ
    に溜まったチャージを前記TEGウェハー基板に逃がす
    ためのサブコンタクトと、 前記プラズマパターン評価用TEGパターンを作製する
    ときには前記サブコンタクトと前記アンテナとの電気的
    な接続を維持し、前記ゲートにおいてプラズマダメージ
    の影響を測定するときには前記サブコンタクトと前記ア
    ンテナとの電気的な接続を切断するためのヒューズとを
    備えたことを特徴とするプラズマダメージ評価用TEG
    パターン。
  2. 【請求項2】 前記第1のパッドは、配線を介して前記
    アンテナに接続され、 前記ヒューズは、第1のヒューズと第2のヒューズとか
    らなり、 前記少なくとも2つのパッドは、前記第1のヒューズ
    と、前記第1のヒューズを介して前記第1のパッドに接
    続される第2のパッドと、前記第2のヒューズを介して
    該第2のパッドに接続されるとともに前記サブコンタク
    トに接続される第3のパッドとからなることを特徴とす
    る請求項1に記載のプラズマダメージ評価用TEGパタ
    ーン。
  3. 【請求項3】 前記第1のヒューズと前記第2のヒュー
    ズとは、同一の導電膜パターンからなる同一構造体であ
    ることを特徴とする請求項2に記載のプラズマダメージ
    評価用TEGパターン。
  4. 【請求項4】 前記第1のパッドは、第1の配線を介し
    て前記アンテナに接続され、 前記少なくとも2つのパッドは、第2の配線を介して前
    記アンテナに接続される第2のパッドと、前記ヒューズ
    を介して前記第2のパッドに接続されるとともに前記サ
    ブコンタクトに接続される第3のパッドとからなること
    を特徴とする請求項1に記載のプラズマダメージ評価用
    TEGパターン。
  5. 【請求項5】 前記第1の配線の配線抵抗は、前記第2
    の配線の配線抵抗よりも、小さいことを特徴とする請求
    項4に記載のプラズマダメージ評価用TEGパターン。
  6. 【請求項6】 前記第1の配線は、前記第2の配線より
    も、配線が太く、かつ、配線が短いことを特徴とする請
    求項4に記載のプラズマダメージ評価用TEGパター
    ン。
  7. 【請求項7】 前記サブコンタクトは、前記TEGウェ
    ハー基板に電気的に接続されたことを特徴とする請求項
    1〜請求項6のいずれかに記載のプラズマダメージ評価
    用TEGパターン。
  8. 【請求項8】 請求項1〜請求項7のいずれかに記載の
    プラズマダメージ評価用TEGパターンを、前記TEG
    ウェハー基板上に複数備えたことを特徴とするプラズマ
    ダメージ評価用TEGパターン。
  9. 【請求項9】 半導体装置を製造する工程においてプラ
    ズマを利用する加工装置が製造対象の半導体装置に与え
    るプラズマダメージの影響を測定するプラズマダメージ
    評価用TEGパターンを用いた評価方法であって、 前記プラズマダメージ評価用TEGパターンは、プラズ
    マにより発生するチャージを溜めるためのアンテナと、
    プラズマダメージの影響を測定するためのゲートと、前
    記ゲートが接続されるとともに配線を介して前記アンテ
    ナに電気的に接続された第1のパッドと、第1のヒュー
    ズを介して該第1のパッドに接続される第2のパッド
    と、前記プラズマパターン評価用TEGパターンをTE
    Gウェハー基板上に作製するときに利用するプラズマに
    より前記アンテナに溜まるチャージを前記TEGウェハ
    ー基板に逃がすためのサブコンタクトと、第2のヒュー
    ズを介して前記第2のパッドに接続されるとともに前記
    サブコンタクトに接続される第3のパッドとを有し、 前記第1のパッドおよび前記第3のパッドにグランドに
    接続された針を接触させるとともに、前記第2のパッド
    接触する針から電圧を印加することで、前記第1のヒ
    ューズおよび前記第2のヒューズを切断するヒューズ切
    断工程と、 前記ヒューズ切断工程の後に、前記TEGウェハー基板
    をプラズマ処理する処理工程と、 前記処理工程により前記アンテナからチャージが流れ込
    んだ前記ゲートの耐圧を測定する測定工程とを備えたこ
    とを特徴とするプラズマダメージ評価用TEGパターン
    を用いた評価方法。
  10. 【請求項10】 半導体装置を製造する工程においてプ
    ラズマを利用する加工装置が製造対象の半導体装置に与
    えるプラズマダメージの影響を測定するプラズマダメー
    ジ評価用TEGパターンを用いた評価方法であって、 前記プラズマダメージ評価用TEGパターンは、プラズ
    マにより発生するチャージを溜めるためのアンテナと、
    プラズマダメージの影響を測定するためのゲートと、前
    記ゲートが接続されるとともに第1の配線を介して前記
    アンテナに電気的に接続された第1のパッドと、第2の
    配線を介して前記アンテナに接続される第2のパッド
    と、前記プラズマパターン評価用TEGパターンをTE
    Gウェハー基板上に作製するときに利用するプラズマに
    より前記アンテナに溜まるチャージを前記TEGウェハ
    ー基板に逃がすためのサブコンタクトと、ヒューズを介
    して前記第2のパッドに接続されるとともに前記サブコ
    ンタクトに接続される第3のパッドとを有し、 前記第2のパッドにグランドに接続された針を接触させ
    とともに、前記第3のパッドに接触する針から電圧を
    印加することで、前記ヒューズを切断するヒューズ切断
    工程と、 前記ヒューズ切断工程の後に、前記TEGウェハー基板
    をプラズマ処理する処理工程と、 前記処理工程により前記アンテナからチャージが流れ込
    んだ前記ゲートの耐圧を測定する測定工程とを備えたこ
    とを特徴とするプラズマダメージ評価用TEGパターン
    を用いた評価方法。
  11. 【請求項11】 前記測定工程は、前記第1のパッドお
    よび前記第3のパッドと前記プラズマダメージ評価用T
    EGパターンの外部とを電気的に接続し、前記第1のパ
    ッドに電圧を徐々に印加しながら前記ゲートに形成され
    たゲート酸化膜の状態を電気的に測定する工程であるこ
    とを特徴とする請求項10に記載のプラズマダメージ評
    価用TEGパターンを用いた評価方法。
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