JP5055871B2 - Wiring failure detection test structure and wiring failure detection method - Google Patents

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Description

本発明は、配線不良検出用試験構造体及びこれを用いた配線不良検出方法に関し、特に、システマチックに発生する欠陥に適用可能な配線不良検出用試験構造体及びこれを用いた配線不良検出方法に関する。   The present invention relates to a wiring defect detection test structure and a wiring defect detection method using the same, and more particularly to a wiring defect detection test structure applicable to systemically generated defects and a wiring defect detection method using the same. About.

半導体装置における配線不良、特に配線の断線や短絡は致命的な欠陥であり、このような不良のある半導体装置は良品として出荷することはできない。つまり、配線不良は半導体装置の製造歩留まりに大きな影響を与える。したがって、歩留まり向上のためには配線不良を未然に防ぐことが極めて重要である。   Wiring defects in a semiconductor device, in particular, disconnection or short-circuiting of wiring are fatal defects, and a semiconductor device having such a defect cannot be shipped as a non-defective product. That is, the wiring defect has a great influence on the manufacturing yield of the semiconductor device. Therefore, in order to improve the yield, it is extremely important to prevent wiring defects.

かかる配線不良を未然に防止するため、半導体の製造ラインに定期的に配線不良検出用のウエハを流し、配線不良の有無及びその程度を評価することが行われている。不良箇所の検出方法には、光学的検査方法と走査型電子顕微鏡(SEM)を用いたものがある。   In order to prevent such wiring defects in advance, a wiring defect detection wafer is periodically flowed to a semiconductor manufacturing line to evaluate the presence and degree of wiring defects. As a method for detecting a defective portion, there are methods using an optical inspection method and a scanning electron microscope (SEM).

光学式検査方法は、高スループットであるが、微細な異物や欠陥の形状の確認が困難である。一方、SEM方式には、微細な異物や欠陥の観察が容易であるが、スループット(処理量)が低いという問題点がある。   The optical inspection method has a high throughput, but it is difficult to confirm the shape of minute foreign matters or defects. On the other hand, the SEM method can easily observe fine foreign matters and defects, but has a problem of low throughput (processing amount).

以上の検査方法は配線の形状を観察するものであるが、検査対象の配線に対して通電試験を行う電気的試験も行われている(例えば、特許文献1参照)。しかし、この電気的試験のためには、検査対象となる配線の端部に予めパッドを設けておき、このパッドに電気プローブを接触させる必要がある。   Although the above inspection method is for observing the shape of the wiring, an electrical test for conducting an energization test on the wiring to be inspected is also performed (for example, see Patent Document 1). However, for this electrical test, it is necessary to provide a pad in advance at the end of the wiring to be inspected and bring the electrical probe into contact with this pad.

最近、これらの検査方法とは異なる、SEMを用いた新しい試験方法が利用され始めた。この方法は、ボルテージコントラスト法と呼ばれている(例えば、特許文献2参照)。   Recently, new test methods using SEM, which are different from these inspection methods, have begun to be used. This method is called a voltage contrast method (see, for example, Patent Document 2).

ボルテージコントラスト法は、微細な配線の検査が容易であるというSEM方式の特徴を保持しつつ、従来のSEM方式の問題点であったスループットの低さを解消している。また、この方法によれば、電気プローブ用のパッドを設けることなく、配線が電気的に断線しているか否かの判定が可能になる。   The voltage contrast method retains the characteristic of the SEM method that it is easy to inspect fine wiring, while eliminating the low throughput that has been a problem of the conventional SEM method. Further, according to this method, it is possible to determine whether or not the wiring is electrically disconnected without providing a pad for the electric probe.

ボルテージコントラスト法は、二次電子像強度の相違から配線の電気的欠陥を検出するものである。配線等の導電パターンに電子線を照射すると、導電パターンは、その電気的環境(例えば、半導体基板に電気的に接続されているか絶縁されているか等)に応じて帯電し、帯電量に応じた電位を持つようになる。この様にして生じた電位の相違は、電子線の照射によって発生する二次電子の発生量に影響する。すなわち、電位の低い導電パターンからは多くの二次電子が放出され、明るいSEM像が得られる。一方、電位の高い導電パターンからは少ない量の二次電子しか放出されず、暗いSEM像となる。この明るさの差(コントラスト)を利用して導電パターンに断線等の欠陥があるか否かを検出する検査方法が、ボルテージコントラスト法である。   The voltage contrast method detects an electrical defect of a wiring from the difference in secondary electron image intensity. When a conductive pattern such as wiring is irradiated with an electron beam, the conductive pattern is charged according to its electrical environment (for example, whether it is electrically connected to or insulated from the semiconductor substrate), and according to the amount of charge. Have a potential. The difference in potential generated in this way affects the amount of secondary electrons generated by electron beam irradiation. That is, many secondary electrons are emitted from the conductive pattern having a low potential, and a bright SEM image is obtained. On the other hand, only a small amount of secondary electrons are emitted from the conductive pattern having a high potential, resulting in a dark SEM image. The voltage contrast method is an inspection method for detecting whether or not there is a defect such as a disconnection in the conductive pattern using the difference in brightness (contrast).

ボルテージコントラスト法の試験対象は、導電性を有する構造物である。このため、その一部に電子線を照射しただけで全体が帯電する。従って、ボルテージコントラスト法では、従来のSEM方式と異なり、電子線の照射を配線全体に対し行う必要はなく、配線の一部を照射するだけで十分である。故に、配線の全体像を観察する従来のSEM方式に比べ、ボルテージコントラスト法では、測定速度が飛躍的に向上し、スループットが向上した。
特表2004−501505号公報(段落〔0005〕) 特開平11-330181号公報(段落〔0005〕〜段落( 〔0008〕)
The test object of the voltage contrast method is a structure having conductivity. For this reason, the whole is charged only by irradiating a part of it with an electron beam. Therefore, in the voltage contrast method, unlike the conventional SEM method, it is not necessary to irradiate the entire wiring with the electron beam, and it is sufficient to irradiate a part of the wiring. Therefore, compared to the conventional SEM method for observing the entire image of the wiring, the voltage contrast method dramatically improved the measurement speed and the throughput.
Japanese translation of PCT publication No. 2004-501505 (paragraph [0005]) JP-A-11-330181 (paragraph [0005] to paragraph ([0008])

ボルテージコントラスト法では、通常「アレイ検査」が実行される。ボルテージコントラスト法は、この「アレイ検査」を実行した場合にスループットが最も高くなる。   In the voltage contrast method, “array inspection” is usually performed. The voltage contrast method has the highest throughput when this “array inspection” is executed.

しかし、アレイ検査には、システマチックに発生する欠陥(一定のプロセス条件下、必然的に発生する欠陥)に対して有効に機能しないという問題がある。この点について、以下詳しく説明する。   However, array inspection has a problem that it does not function effectively against defects that occur systematically (defects that inevitably occur under certain process conditions). This point will be described in detail below.

図15及び図16は、ボルテージコントラスト法に用いられる配線不良検出用試験構造体(以下、「試験構造体」と略す)の一例を示している。図15は試験構造体の平面図を、図16はそのA-A´断面図を示している。   15 and 16 show an example of a wiring defect detection test structure (hereinafter abbreviated as “test structure”) used in the voltage contrast method. FIG. 15 is a plan view of the test structure, and FIG. 16 is a sectional view taken along the line AA ′.

アレイ検査は、図15の様に同一形状の配線1を一定の周期で絶縁膜2の上に形成した試験構造体を用いて行われる。各配線1の一端は、図16に示すように半導体基板3に電気的に接続された配線(グランドコンタクト4)に接続される。グランドコンタクト4は、図16のようにビア5を介して半導体基板3に設けられた拡散層6に接続されている。従って、配線1は、半導体基板3と同電位となる。   The array inspection is performed using a test structure in which wirings 1 having the same shape are formed on the insulating film 2 at a constant period as shown in FIG. One end of each wiring 1 is connected to a wiring (ground contact 4) electrically connected to the semiconductor substrate 3 as shown in FIG. The ground contact 4 is connected to a diffusion layer 6 provided in the semiconductor substrate 3 through a via 5 as shown in FIG. Accordingly, the wiring 1 has the same potential as that of the semiconductor substrate 3.

以上のように構成した試験構造体に対して配線1の他端を囲い込む細長い矩形のアレイ検査領域19を設定し、その領域内をSEMの電子線で走査する。   An elongated rectangular array inspection region 19 that surrounds the other end of the wiring 1 is set in the test structure configured as described above, and the inside of the region is scanned with an SEM electron beam.

配線1に欠陥がない場合には、電子線が照射され二電子が放出されても、配線1は半導体基板に接続されているので帯電せず電位は変化しない。すなわち、配線1の電位は、半導体基板3が接触しているSEMの試料ステージと同じ電位に保たれる。   If the wiring 1 is not defective, even if the electron beam is irradiated and two electrons are emitted, the wiring 1 is connected to the semiconductor substrate and is not charged and the potential does not change. That is, the potential of the wiring 1 is maintained at the same potential as the sample stage of the SEM with which the semiconductor substrate 3 is in contact.

しかし、図17の様に配線1の一部に欠陥8が存在し配線1が断線している場合、二次電子が放出されても、これを補う電荷は半導体基板3から供給されない。このため、欠陥8より先の配線9はチャージアップし電位が高くなる。   However, when the defect 8 is present in a part of the wiring 1 and the wiring 1 is disconnected as shown in FIG. 17, even if secondary electrons are emitted, no charge is supplied from the semiconductor substrate 3. For this reason, the wiring 9 ahead of the defect 8 is charged up to increase the potential.

このためアレイ検査領域19に対して得られるSEM像は図18の様に、欠陥8によって断線している配線9では暗く、断線していない配線10では明るくなる。尚、SEM像は絶縁膜2の上が最も暗くなるが、図17との比較を容易にするため絶縁膜を最も明るく表示した。   Therefore, as shown in FIG. 18, the SEM image obtained for the array inspection region 19 is dark in the wiring 9 that is disconnected due to the defect 8 and bright in the wiring 10 that is not disconnected. Although the SEM image is darkest on the insulating film 2, the insulating film is displayed brightest for easy comparison with FIG.

次に、得られたSEM像を、配線1の繰り返し周期11と同じ周期で繰り返される対比区間12に分割する(尚、図18では対比区間は分離している様に記載したが、実際は対比区間同士は接している。以下、同様である。)。   Next, the obtained SEM image is divided into comparison sections 12 that are repeated at the same period as the repetition period 11 of the wiring 1 (in FIG. 18, it is described that the comparison sections are separated. They are in contact with each other.

ここで隣接した対比区間同士のSEMの画像信号を対比すると、断線していない区間同士では対比結果に差は生じないが、一方断線していない配線10と断線している配線9のSEM像では対比結果に差が生じる。従って、この対比結果から、断線している配線9を特定すること可能である。具体的には隣接した区間間で画像信号強度の差をとり、その差が一定の閾値を越えているか否かで断線の有無を判断する。   Here, when the SEM image signals of the adjacent comparison sections are compared, there is no difference in the comparison results between the unbroken sections, but in the SEM image of the unbroken wiring 10 and the disconnected wiring 9 Differences occur in the comparison results. Therefore, it is possible to identify the disconnected wiring 9 from this comparison result. Specifically, the difference in image signal intensity between adjacent sections is determined, and whether or not there is a disconnection is determined based on whether or not the difference exceeds a certain threshold.

以上説明した通り、「アレイ検査」では、繰り返し形成された配線1の一端でSEM像を観察するだけで、断線の有無を判断することができる。しかも、断線の有無は、配線端のSEM像を各配線の像毎に小区間に分割し,隣接した小区間毎に画像信号を比較するだけで良い。このため、高いスループットの検査が達成される。しかし、アレイ検査には以下のような問題点がある。   As described above, in the “array inspection”, it is possible to determine the presence / absence of disconnection only by observing the SEM image at one end of the repeatedly formed wiring 1. Moreover, the presence or absence of disconnection can be determined by dividing the SEM image of the wiring end into small sections for each wiring image and comparing the image signal for each adjacent small section. Thus, high throughput inspection is achieved. However, array inspection has the following problems.

図15に示したような試験構造体のアレイ検査は、配線1の形成過程で偶発的に発生する欠陥、例えば塵の付着による断線を発見するためには有効である。しかし、一定の条件下で必然的に発生する欠陥(システマチックな欠陥)を発見することは困難である。   The array inspection of the test structure as shown in FIG. 15 is effective in finding defects that occur accidentally in the process of forming the wiring 1, for example, disconnection due to dust adhesion. However, it is difficult to find defects that occur inevitably under certain conditions (systematic defects).

システマチックな欠陥として最も単純なものは、ドライエッチングの面内分布である。ドライエッチングでは、たとえば特定の条件下ではウエハの中央部でエッチングレートが大きく、その周辺部ではエッチングレートが小さくなりやすい。そのため、絶縁膜上に形成したメタル層をドライエッチングで加工して配線を形成する場合、ウエハの中央部で断線が起こりやすくなる。また、絶縁膜をエッチングしてビアホールを形成する場合には、ビアホールがウエハ周辺部では絶縁膜を貫通せず断線しやすくなる。   The simplest systematic defect is the in-plane distribution of dry etching. In dry etching, for example, under certain conditions, the etching rate tends to be high at the center of the wafer and low at the periphery. Therefore, when the wiring is formed by processing the metal layer formed on the insulating film by dry etching, disconnection is likely to occur at the center of the wafer. Further, when a via hole is formed by etching the insulating film, the via hole does not penetrate the insulating film in the peripheral portion of the wafer and is easily disconnected.

ドライエッチングのエッチングレートは、配線間隔等にも影響される。例えば、特定の間隔で配線を形成した場合に、断線が起こり易くなることがある。同様の現象は、ドライエッチング以外の各種工程たとえばフォトリソグラフィ工程等で発生する。これらの現象が複合して、半導体装置の製造工程では、配線パターンに必然的に欠陥が発生してしまうことがある。   The etching rate of dry etching is also affected by the wiring interval and the like. For example, when wiring is formed at a specific interval, disconnection may easily occur. A similar phenomenon occurs in various processes other than dry etching, such as a photolithography process. A combination of these phenomena may inevitably cause defects in the wiring pattern in the manufacturing process of the semiconductor device.

図15の様な試験構造体で、配線1の間隔がシステマチックな欠陥を発生させるようなものである場合、全ての配線1に対して欠陥が同時に発生する。また、図3のように配線間隔が異なった配線群17a,17b,17cを並置した試験構造体では、配線群17bがシステマチックな欠陥を発生させるものである場合、配線群17bでは全ての配線に欠陥(例えば、断線)が生じ、配線群17a,17cでは欠陥が殆ど生じない。   In the test structure as shown in FIG. 15, when the distance between the wirings 1 is such that a systematic defect is generated, the defects are simultaneously generated for all the wirings 1. Further, in the test structure in which the wiring groups 17a, 17b, and 17c having different wiring intervals are juxtaposed as shown in FIG. 3, when the wiring group 17b generates a systematic defect, all the wirings in the wiring group 17b are used. A defect (for example, disconnection) occurs in the wiring groups 17a and 17c, and the defect hardly occurs.

この様な場合、図15の試験構造体ではアレイ検査領域19内のSEM像は、全ての配線のSEM像が暗くなる。これに対して、偶発的に欠陥が発生している場合には、図18の様に、アレイ検査領域19のSEM像は明るい配線と暗い配線が混在したものとなる。   In such a case, in the test structure of FIG. 15, the SEM image in the array inspection region 19 is dark for all wirings. On the other hand, if a defect occurs accidentally, the SEM image of the array inspection area 19 is a mixture of bright and dark wiring as shown in FIG.

システマチックな欠陥の発生により全ての配線像が暗くなったSEM像に対してアレイ検査を行うと、隣接区間同士で画像信号に差がないので、断線は無いとの誤った検査結果が導きだされてしまう。すなわち、ボルテージコントラスト法におけるアレイ検査には、システマチックな欠陥の検出が困難であるという問題がある。   When an array inspection is performed on an SEM image in which all wiring images have become dark due to the occurrence of systematic defects, there is no difference in image signals between adjacent sections, leading to an erroneous inspection result that there is no disconnection. Will be. That is, the array inspection in the voltage contrast method has a problem that it is difficult to detect systematic defects.

そこで、本発明は、システマチックな欠陥に対しても、アレイ検査が可能な試験構造体およびその試験構造体を用いた配線不良検出方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a test structure capable of array inspection even for systematic defects and a wiring failure detection method using the test structure.

上記の目的を達成するために,本発明の第1の側面は、所定の配線を一定方向に複数配置した配線不良検知用配線群を、所定の方向に一定の周期で繰り返し配置してなる配線不良検知用領域と、前記配線を延長してなる検査用配線を配線不良検知用配線群とは異なる本数含む対比区間を所定の方向に一定周期で繰り返し配置したアレイ検査領域とからなる配線不良検出用の試験構造体である。   In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a wiring defect detection wiring group in which a plurality of predetermined wirings are arranged in a certain direction is repeatedly arranged in a predetermined direction at a certain period. Wiring defect detection consisting of a defect detection area and an array inspection area in which a comparison section including a number of inspection wirings extending from the wiring is different from the wiring defect detection wiring group is repeatedly arranged in a predetermined direction at a constant period. Test structure for use.

本発明の第2の側面は、第1の側面に係る試験構造体を試験対象として、前記アレイ検査領域の二次電子像を撮影し、この二次電子像の強度を隣接した対比区間の間で対比して電気的欠陥を検出することを特徴とする配線不良の検出方法である。   According to a second aspect of the present invention, a secondary electron image of the array inspection region is taken using the test structure according to the first aspect as a test object, and the intensity of the secondary electron image is measured between adjacent contrast sections. This is a method for detecting a wiring defect, characterized in that an electrical defect is detected in comparison with the above.

従って、本発明によれば、配線不良検知用領域で繰返し配置される配線パターンとアレイ検査領域で繰返し配置される配線パターンとでは、その構成配線本数が異なる。このため、たとえシステマチックな欠陥が発生したとしても、欠陥が発生したアレイ検査用配線の、対比区間内における位置が、隣接した対比区間で異なる。従って、システマチックな欠陥に対してもアレイ検査が可能になる。また、本発明によれば、配線不良検知用領域は一種類の配線パターンが繰り返し配置されているので、検査パターンのカバレッジ特性が高い。   Therefore, according to the present invention, the number of constituent wirings differs between the wiring pattern repeatedly arranged in the wiring defect detection area and the wiring pattern repeatedly arranged in the array inspection area. For this reason, even if a systematic defect occurs, the position of the array inspection wiring in which the defect has occurred differs in the adjacent comparison section. Therefore, the array inspection can be performed even for systematic defects. Further, according to the present invention, since one type of wiring pattern is repeatedly arranged in the wiring defect detection area, the coverage characteristic of the inspection pattern is high.

本発明の第3の側面は、所定の配線を一定方向に配線間のピッチを変化させながら複数配置した配線不良検知用配線群を、所定の方向に一定の周期で繰り返し配置してなる配線不良検出用の試験構造体である。   According to a third aspect of the present invention, there is a wiring failure in which a plurality of wiring failure detection wiring groups in which a plurality of predetermined wirings are arranged in a certain direction while changing the pitch between the wirings are repeatedly arranged in a certain direction at a certain period. A test structure for detection.

本発明の第4の側面は、第3の側面に係る試験構造体を試験対象として、前記配線不良検知用配線の端部の二次電子像を撮影し、この二次電子像の強度を隣接した対比区間の間で対比して電気的欠陥を検出することである。   According to a fourth aspect of the present invention, the test structure according to the third aspect is used as a test object, a secondary electron image of the end portion of the wiring for detecting a wiring defect is photographed, and the intensity of the secondary electron image is measured adjacently. It is to detect an electrical defect in contrast between contrasted sections.

従って、本発明によれば、配線不良検知用領域は一種類の配線パターンが繰り返し配置されているので、検査パターンのカバレッジ特性が高い。   Therefore, according to the present invention, since one type of wiring pattern is repeatedly arranged in the wiring defect detection area, the coverage characteristic of the inspection pattern is high.

本発明によれば、一定周期で繰り返し配置される配線パターン上の特定の配線に電気的欠陥が周期的に発生しても、ボルテージコントラスト法のアレイ検査を用いて電気的欠陥を効率的に検出することができる。すなわち、繰り返し配置される配線パターン上にシステマチックな欠陥が発生しても、高スループットを特徴とするアレイ検査が可能になり、検査効率の向上が図れる。   According to the present invention, even when an electrical defect is periodically generated in a specific wiring on a wiring pattern repeatedly arranged at a constant period, the electrical defect is efficiently detected using the array inspection of the voltage contrast method. can do. That is, even if a systematic defect occurs on a wiring pattern that is repeatedly arranged, an array inspection characterized by high throughput is possible, and the inspection efficiency can be improved.

また、本発明による試験構造体は、ただ一種類の検査パターンから構成されているので、検査パターンのカバレッジ特性が高くなる。   Further, since the test structure according to the present invention is composed of only one type of inspection pattern, the coverage characteristic of the inspection pattern is improved.

以下,図面にしたがって、本発明の実施の形態を説明する。但し,本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず,特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.

(1)第1の実施の形態
本発明による試験構造体の一例について説明する。以下に説明する試験構造体は、ウエハ内に一定間隔で配置する専用チップの構成要素として形成しても良いし、スクライブ領域に形成しても良い。上記試験構造体を形成したウエハは、半導体製造ラインの不具合による配線不良を未然に防止するため、定期的に半導体製造ラインに流される。半導体製造ラインにおける配線工程の終了後、ボルテージコントラスト法によって、製造ラインで正常に配線形成が行われたか否か検査される。
(1) First Embodiment An example of a test structure according to the present invention will be described. The test structure described below may be formed as a component of a dedicated chip arranged at regular intervals in the wafer, or may be formed in a scribe region. The wafer on which the test structure is formed is periodically flowed to the semiconductor manufacturing line in order to prevent wiring defects due to defects in the semiconductor manufacturing line. After completion of the wiring process in the semiconductor manufacturing line, it is inspected by the voltage contrast method whether or not the wiring has been normally formed in the manufacturing line.

また、上記試験構造体はウエハ全体に形成しても良い。このようなウエハは、新しい製造工程を導入する際、製造パラメータの値を決定するのに有効である。そのような目的のためには、まず、導入しようとする製造工程のパラメータ値を種々変化させて、図1の試験構造体をウエハ全面に形成する。このようにして形成したウエハを、ボルテージコントラスト法で検査することによって、使用した製造パラメータの適否を知ることができる。   Further, the test structure may be formed on the entire wafer. Such a wafer is effective in determining the value of a manufacturing parameter when a new manufacturing process is introduced. For this purpose, first, the test structure shown in FIG. 1 is formed on the entire surface of the wafer by changing various parameter values of the manufacturing process to be introduced. By inspecting the wafer formed in this way by the voltage contrast method, it is possible to know the suitability of the used manufacturing parameters.

(試験構造体の構成)
図1は、本実施の形態に係る試験構造体の平面図である。図2は、そのA-A´断面図である。
(Configuration of test structure)
FIG. 1 is a plan view of a test structure according to the present embodiment. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′.

本実施の形態の試験構造体は、半導体基板3上に形成された絶縁膜2と、一定の形状を有する配線不良検知用配線13をそのピッチ14を漸次増加させながら絶縁膜2の上に平行に形成した配線不良検知用配線群15を有する。更に、配線不良検知用配線群15は、配線不良検知用配線13に垂直な方向に一定周期で繰り返し配置され、配線不良検知領域40を構成する。   The test structure according to the present embodiment includes an insulating film 2 formed on a semiconductor substrate 3 and a wiring defect detecting wiring 13 having a certain shape, parallel to the insulating film 2 while gradually increasing the pitch 14 thereof. The wiring defect detection wiring group 15 is formed. Further, the wiring failure detection wiring group 15 is repeatedly arranged at a constant period in a direction perpendicular to the wiring failure detection wiring 13 to constitute a wiring failure detection region 40.

尚、ここで「ピッチ」とは、平行に繰り返し配置された各配線の中心を長手方向に貫く中心線間の距離を意味するものとする。   Here, “pitch” means the distance between the center lines penetrating in the longitudinal direction through the centers of the wirings repeatedly arranged in parallel.

配線不良検知用配線13の一端は、半導体基板3に電気的に接続された配線(グランドコンタクト4)に接続される。グランドコンタクト4は、図2のようにビア5を介して半導体基板3に接続されている。   One end of the wiring defect detection wiring 13 is connected to a wiring (ground contact 4) electrically connected to the semiconductor substrate 3. The ground contact 4 is connected to the semiconductor substrate 3 through a via 5 as shown in FIG.

一方、配線不良検知用配線13の他端は、延長されクランク状に折れ曲げられた後、等間隔に配置される。等間隔に配置された各配線端は、二次電子像観察用の配線(以下、検査用配線又はアレイ検査用配線16と呼ぶ)として使用される。   On the other hand, the other end of the wiring failure detection wiring 13 is arranged at equal intervals after being extended and bent into a crank shape. The wiring ends arranged at equal intervals are used as secondary electron image observation wiring (hereinafter referred to as inspection wiring or array inspection wiring 16).

上記アレイ検査用配線16を含む領域はアレイ検査のための対比区間12を構成し、対比区間12はアレイ検査用配線16に垂直な方向に一定周期で繰り返し配置されアレイ検査領域19を構成する。   The region including the array inspection wiring 16 constitutes a comparison section 12 for array inspection, and the comparison section 12 is repeatedly arranged in a direction perpendicular to the array inspection wiring 16 at a constant period to form an array inspection area 19.

上記各配線13の材質、膜厚、線幅等は、検査したい製造ラインの工程によって決まる。一例を挙げれば、材質はCuであり、膜厚は200nmである。配線不良検知用配線13の間隔は、左端から順番に、100nm,200nm,400nm,800nm,800nmである。一方、アレイ検査用配線16の間隔は、460nm均一である。配線不良検知用配線13の長さ13aは約900μm、アレイ検査用配線16の長さ16aは約100μmである。   The material, film thickness, line width, etc. of each wiring 13 are determined by the process of the production line to be inspected. For example, the material is Cu and the film thickness is 200 nm. The intervals between the wiring defect detection wirings 13 are 100 nm, 200 nm, 400 nm, 800 nm, and 800 nm in order from the left end. On the other hand, the interval between the array inspection wirings 16 is uniform at 460 nm. The length 13a of the wiring failure detection wiring 13 is about 900 μm, and the length 16a of the array inspection wiring 16 is about 100 μm.

尚、配線不良検知用配線13は、形状が同一である必要はなく、検査したい配線不良の内容によって適宜変更すれば良い。例えば、配線不良検知用配線13の幅が、配線毎に変化しても良い。この場合においても、アレイ検査用配線16の幅は一定であることが好ましい。   The wiring defect detection wiring 13 does not need to have the same shape, and may be appropriately changed depending on the content of the wiring defect to be inspected. For example, the width of the wiring defect detection wiring 13 may change for each wiring. Even in this case, the width of the array inspection wiring 16 is preferably constant.

また、配線不良検知用配線13のピッチ14を、漸増させることは必ずしも必要でない。漸減又はランダムに変化させても良い。更に、ピッチは一定として、配線不良検知用配線13の幅を変化させても良い。   Further, it is not always necessary to gradually increase the pitch 14 of the wiring defect detection wiring 13. It may be gradually decreased or changed randomly. Further, the width of the wiring defect detection wiring 13 may be changed while the pitch is constant.

すなわち、配線不良検知用配線13の形状及びピッチは、検査したい配線不良の内容に応じて適宜変更して良い。   That is, the shape and pitch of the wiring defect detection wiring 13 may be changed as appropriate according to the content of the wiring defect to be inspected.

(機 能)
次に、この様な構成が、システマチックな欠陥に対して何故有効であるのかを説明する。
(Function)
Next, why such a configuration is effective for systematic defects will be described.

システマチックな欠陥を検知するため、発明者等は、最初、従来の試験構造体を改良した簡単な構造の試験構造体を考案した。しかし、その様な試験構造体を用いると、種々の問題が発生することに気付いた。   In order to detect systematic defects, the inventors first devised a simple structure test structure which is an improvement over the conventional test structure. However, it has been found that using such a test structure causes various problems.

発明者等が最初に考えた試験構造体の平面図を図3に示す。この試験構造体には、配線間のピッチを一定とした第1の配線不良検知用配線群17aを設け、続いてピッチを僅かに増加させた第2の配線不良検知用配線群17bを隣接して設け、以後ピッチを漸増させながら第3、第4の配線不良検知用配線群を形成する。各配線の一端は、グランドコンタクト4に接続される。すなわち、本試験構造体は、ピッチを漸増させながら従来の試験構造体を水平方向に並置したものである。   FIG. 3 shows a plan view of the test structure first considered by the inventors. This test structure is provided with a first wiring failure detection wiring group 17a with a constant pitch between wirings, and then a second wiring failure detection wiring group 17b with a slightly increased pitch is adjacent. Thereafter, the third and fourth wiring defect detection wiring groups are formed while gradually increasing the pitch. One end of each wiring is connected to the ground contact 4. That is, this test structure is a structure in which conventional test structures are juxtaposed in the horizontal direction while gradually increasing the pitch.

図3の試験構造体では、各配線不良検知用配線群のグランドコンタクト4とは反対側の端に夫々ピッチの異なるアレイ検査領域19を個別に設定する。個別にアレイ検査領域19を設定するのは、配線不良検知用配線群毎に配線ピッチが異なるためである。すなわち、配線不良検知用配線群毎に、比較対照する区間の幅が異なっているためである。   In the test structure of FIG. 3, array inspection regions 19 having different pitches are individually set at the ends of the wiring failure detection wiring groups opposite to the ground contacts 4. The reason why the array inspection area 19 is set individually is that the wiring pitch is different for each wiring failure detection wiring group. That is, the width of the section to be compared is different for each wiring failure detection wiring group.

このような試験構造体でシステマチックな欠陥が発生した場合、同一の配線不良検知用配線群内だけでアレイ検査を実施しても、欠陥の発生を検知することはできない。   When a systematic defect occurs in such a test structure, the occurrence of the defect cannot be detected even if the array inspection is performed only in the same wiring defect detection wiring group.

例えば、第2の配線不良検知用配線群17bにシステマチックな欠陥が発生し、第1及び第3の配線不良検知用配線群17a,17cにはシステマチックな欠陥が発生しない場合、第2の配線不良検知用配線群17bのSEM像は全て暗くなる(第1及び第3の配線不良検知用配線群17a,17cのSEM像は全て明るくなる。)。従って、欠陥の発生している第2の配線不良検知用配線群17bの内部だけで、対比区間19のSEM像を比較しても差が生じない。   For example, when a systematic defect occurs in the second wiring defect detection wiring group 17b and no systematic defect occurs in the first and third wiring defect detection wiring groups 17a and 17c, the second The SEM images of the wiring failure detection wiring group 17b are all dark (the SEM images of the first and third wiring failure detection wiring groups 17a and 17c are all bright). Therefore, even if the SEM images of the comparison section 19 are compared only within the second wiring failure detection wiring group 17b in which a defect has occurred, no difference occurs.

しかし、欠陥の発生していない配線不良検知用配線群と欠陥の発生している配線不良検知用配線群の間でもアレイ検査を実施することによって、システマチックな欠陥の検知が可能になる。   However, systematic defects can be detected by performing an array inspection between a wiring defect detection wiring group in which no defect has occurred and a wiring defect detection wiring group in which a defect has occurred.

第1の配線不良検知用配線群17aの最右端に位置する対比区間のSEM像は明く、第2の配線不良検知用配線群17bの最左端に位置する対比区間ではSEM像が暗い。従って、第1の配線不良検知用配線群17aの最右端と第2の配線不良検知用配線群17bの最左端で対比区間のSEM像を比較すれば、システマチックな欠陥の検出が可能になる。   The SEM image of the comparison section located at the rightmost end of the first wiring failure detection wiring group 17a is bright, and the SEM image is dark in the comparison section positioned at the leftmost end of the second wiring failure detection wiring group 17b. Therefore, a systematic defect can be detected by comparing the SEM images in the comparison section between the rightmost end of the first wiring failure detection wiring group 17a and the leftmost end of the second wiring failure detection wiring group 17b. .

しかし、この様な試験構造体には次の様な欠点がある。まず、既に述べた通り、各アレイ検査領域19で比較対照する区間21の幅が異なるので、アレイ検査領域ごとに異なった区間幅を検査装置に設定しなければならないという欠点がある。   However, such a test structure has the following drawbacks. First, as already described, since the width of the section 21 to be compared in each array inspection area 19 is different, there is a drawback that a different section width must be set in the inspection apparatus for each array inspection area.

また、システマチックな欠陥の発生条件が、ウエハや専用チップ内での位置に依存する場合には別の問題が生じる。   Another problem arises when the systematic defect generation condition depends on the position in the wafer or dedicated chip.

例えば、システマチックな欠陥が発生するか否かが、配線間隔等の配線構造や反応ガス流量等のプロセス条件だけに依存するのではなく、配線不良検知用配線群の専用チップ内での配置位置たとえば専用チップの端に配置されたか中央に配置されたかというようなことに依存している場合である。   For example, whether or not a systematic defect occurs does not depend only on the wiring structure such as the wiring interval and the process conditions such as the reaction gas flow rate, but the arrangement position of the wiring group for detecting the wiring defect in the dedicated chip. For example, it depends on whether it is arranged at the end of the dedicated chip or at the center.

例えば、ピッチの狭い第1の配線不良検知用配線群17aがピッチの広い第2の配線不良検知用配線群17bの内側に配置された専用チップで、第1の配線不良検知用配線群17aにシステマチックな欠陥が生じるものとする。しかし、仮に、このような欠陥は専用チップの端近傍では発生しないものとすると、第1の配線不良検知用配線群17aを専用チップの左端に配置した専用チップを準備した場合にはシステマチックな欠陥の発生を検知することはできない。これは、ある特定のピッチを有する配線群による、専用チップ又はウエハ全体に対する被覆度(カバレジ)が、低いために引き起こされる問題である。   For example, the first wiring failure detection wiring group 17a with a narrow pitch is a dedicated chip arranged inside the second wiring failure detection wiring group 17b with a large pitch, and is connected to the first wiring failure detection wiring group 17a. Systematic defects shall occur. However, assuming that such a defect does not occur in the vicinity of the end of the dedicated chip, when a dedicated chip in which the first wiring defect detection wiring group 17a is arranged at the left end of the dedicated chip is prepared, systematic The occurrence of defects cannot be detected. This is a problem caused by the low coverage (coverage) of the dedicated chip or the entire wafer by the wiring group having a specific pitch.

この様な問題を解決した配線構造が、図1の配線不良検知用配線群15である。   A wiring structure that solves such a problem is the wiring defect detection wiring group 15 of FIG.

図1の配線不良検知用配線群15は、配線不良検知用配線群の内部で配線間のピッチが漸増している。すなわち、1種類の配線パターンで、種々の配線間隔を実現している。このため、図4のようにこの配線群を一定周期22で繰り返し配置するだけで、配線間隔に依存したシステマチックな欠陥の検出が可能になる。   In the wiring failure detection wiring group 15 in FIG. 1, the pitch between the wirings gradually increases inside the wiring failure detection wiring group. That is, various wiring intervals are realized by one type of wiring pattern. Therefore, it is possible to detect a systematic defect depending on the wiring interval only by repeatedly arranging the wiring group at a constant period 22 as shown in FIG.

しかも図4の試験構造体では、配置される配線群はただ一種類である。従って、そのカバレッジは100%である。すなわち、カバレジの問題は解消される。   Moreover, in the test structure of FIG. 4, there is only one type of wiring group. Therefore, the coverage is 100%. That is, the problem of coverage is solved.

しかし、この様な構造を採用すると、アレイ検査に特有な新たな問題が生じる。   However, when such a structure is adopted, a new problem peculiar to array inspection occurs.

図4の試験構造体における繰り返しの単位は、配線不良検知用配線群15である。従って、アレイ検査の単位となる対比区間23は、配線不良検知用配線群15に含まれる全ての配線を含むことになる。   The repeating unit in the test structure of FIG. 4 is the wiring defect detection wiring group 15. Accordingly, the comparison section 23 as a unit of array inspection includes all the wirings included in the wiring defect detection wiring group 15.

一方、システマチックな欠陥8は、図5のように、配線不良検知用配線群15内部の特定のピッチに対応する配線で起こる。従って、アレイ検査領域19を電子線走査して得られる二次電子像すなわちSEM像は、図6のように、どの対比区間23を取っても同じものとなってしまう。このため図4の試験構造体に対してアレイ検査を実行すると、欠陥が存在しないとの誤った結論が得られてしまう。   On the other hand, the systematic defect 8 occurs in the wiring corresponding to a specific pitch inside the wiring failure detection wiring group 15 as shown in FIG. Therefore, the secondary electron image obtained by scanning the array inspection region 19 with the electron beam, that is, the SEM image, is the same regardless of the contrast section 23 as shown in FIG. For this reason, when an array inspection is performed on the test structure of FIG. 4, an erroneous conclusion that no defect exists is obtained.

図1に示す本発明の試験構造体では、この様な問題が解決されている。   Such a problem is solved in the test structure of the present invention shown in FIG.

図1の試験構造体は、図4の試験構造体において、コンタクトグランド4とは反対側で配線不良用配線13の端部が、延長されクランク状に折れ曲げられた後、等間隔に配置されている。   The test structure shown in FIG. 1 is arranged at equal intervals in the test structure shown in FIG. 4 after the end of the wiring failure wiring 13 is extended and bent into a crank shape on the side opposite to the contact ground 4. ing.

図7は、図1に示す試験構造体にシステマチックな欠陥8が発生した場合のSEM像である。配線間隔が等間隔となったアレイ検査領域19は、一本の配線だけを含む領域26,27,28,29,30が、繰り返しの単位になっている。この区間をアレイ検査におけるSEM像の対比の単位すなわち対比区間とすれば、システマチックな欠陥の発生を検出することができる。   FIG. 7 is an SEM image when a systematic defect 8 occurs in the test structure shown in FIG. In the array inspection area 19 in which the wiring intervals are equal, the areas 26, 27, 28, 29, and 30 including only one wiring are the unit of repetition. If this section is a unit of contrast of SEM images in the array inspection, that is, a comparison section, the occurrence of systematic defects can be detected.

図8は、アレイ検査に用いられるSEM像すなわちアレイ検査領域19のSEM像である。第1の対比区間26と第2の対比区間27ではSEM像は一致するが、第2の対比区間27と第3の対比区間28ではSEMが相違する。同様に、第3の対比区間28と第4の対比区間29ではSEM像に相違が生じ、第4の対比区間29と第5の対比区間30ではSEM像は一致する。この結果から、第3の対比区間28に端部が延長されている配線不良検知用配線に欠陥が存在することが分かる。   FIG. 8 is an SEM image used for array inspection, that is, an SEM image of the array inspection region 19. The SEM images coincide in the first contrast section 26 and the second contrast section 27, but the SEM is different in the second contrast section 27 and the third contrast section 28. Similarly, the SEM images are different in the third contrast section 28 and the fourth contrast section 29, and the SEM images are the same in the fourth contrast section 29 and the fifth contrast section 30. From this result, it can be seen that there is a defect in the wiring defect detection wiring whose end is extended to the third contrast section 28.

図1の試験構造体でシステマチックな欠陥の検出が可能になったのは、内蔵する配線間のピッチが相互に異なっている配線不良検知用配線群15が繰返し配置される周期と、アレイ検査領域19内に延長された配線が繰返し配置される周期が異なっているからである。   The systematic defect can be detected by the test structure shown in FIG. 1 because the wiring defect detection wiring groups 15 having different pitches between the built-in wirings are repeatedly arranged, and the array inspection. This is because the period in which the wiring extended in the region 19 is repeatedly arranged is different.

図1では対比区間に含まれる検査用配線の本数は1本であるが、アレイ検査が有効に機能するための要件として、対比区間に含まれる配線の数が1本であるということは必須ではない。例えば、配線不良検知用配線群15に含まれる配線の数が10本であった場合、対比区間に含まれる配線の本数は5本(又は15本)であっても良い。   In FIG. 1, the number of inspection wirings included in the comparison section is one. However, as a requirement for the array inspection to function effectively, it is not essential that the number of wirings included in the comparison section is one. Absent. For example, when the number of wirings included in the wiring failure detection wiring group 15 is 10, the number of wirings included in the comparison section may be 5 (or 15).

対比区間に含まれる配線の本数は、その数が少ないほど対比検査の感度が高くなる。一方、対比区間に含まれる配線の本数が多くなれば、それだけ検査効率が向上する。従って、対比区間に含ませる配線の本数は、配線不良の存否を確認すべき条件を考慮して適宜設計すればよい。   As the number of wirings included in the comparison section is smaller, the sensitivity of the comparison inspection is higher. On the other hand, if the number of wirings included in the comparison section is increased, the inspection efficiency is improved accordingly. Therefore, the number of wirings included in the comparison section may be appropriately designed in consideration of the conditions for confirming the existence of wiring defects.

例えば、検査感度を重視する合には配線の本数を1本とし、検査効率を重視する場合には、上述した例のように配線不良検知用配線群15に含まれる配線の数の0.5倍又は1.5倍が好ましい(ただし、配線不良検知用配線群15に含まれる配線は、4以上の偶数とする。)。   For example, when the inspection sensitivity is important, the number of wirings is one, and when the inspection efficiency is important, the number of wirings included in the wiring defect detection wiring group 15 is 0.5 as in the above-described example. Double or 1.5 times is preferable (however, the wiring included in the wiring defect detection wiring group 15 is an even number of 4 or more).

ただし、対比区間に含まれる配線の本数が、配線不良検知用配線群15に含まれる配線の本数の整数倍(×1、×2、×3・・・)であってはならない。例えば、図1の試験構造体では、配線不良検知用配線群15に含まれる配線の本数は5本であるので、対比区間に含まれる検査用配線の本数は、5本、10本、15本・・・であってはならない。この様な場合には、システマチックな欠陥に対して各対比区間内のSEM像が同一なものとなってしまうからである。   However, the number of wirings included in the comparison section must not be an integral multiple (× 1, × 2, × 3...) Of the number of wirings included in the wiring failure detection wiring group 15. For example, in the test structure of FIG. 1, the number of wirings included in the wiring defect detection wiring group 15 is five, so the number of inspection wirings included in the comparison section is five, ten, and fifteen. It must not be ... This is because in such a case, the SEM images in each comparison section are the same for systematic defects.

尚、対比区間内の配線のピッチが、一定である必要はない。ピッチが一定でなくても、同一構造の対比区間が一定周期的で繰り返し配置されていれば、SEM像の対比は可能だからである。   The wiring pitch in the comparison section does not need to be constant. This is because, even if the pitch is not constant, SEM images can be compared if the comparison sections having the same structure are arranged periodically and repeatedly.

以上説明した通り、本実施の形態によれば、システマチックに発生する欠陥を効率的に検出することができる。また、検査パターン(欠陥検出の単位となる配線群)のカバレッジ特性が向上する。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to efficiently detect defects that occur systematically. In addition, the coverage characteristics of the inspection pattern (wiring group serving as a unit of defect detection) are improved.

(2)第2の実施の形態
次に、本発明による試験構造体の他の例について説明する。
(2) Second Embodiment Next, another example of the test structure according to the present invention will be described.

図9は、第2の実施の形態に係る試験構造体の平面図である。図10は、その断面図である。   FIG. 9 is a plan view of a test structure according to the second embodiment. FIG. 10 is a sectional view thereof.

本試験構造体は、ビアチェーンからなる配線不良検知用配線13をそのピッチを漸次増加させながら平行に形成した配線不良検知用配線群15を有する。更に、配線不良検知用配線群15が、配線不良検知用配線13に垂直な方向に一定周期で繰り返し配置された配線不良検知領域40を有する。   This test structure has a wiring failure detection wiring group 15 in which wiring failure detection wirings 13 made of via chains are formed in parallel while the pitch is gradually increased. Further, the wiring failure detection wiring group 15 has a wiring failure detection area 40 that is repeatedly arranged at a constant period in a direction perpendicular to the wiring failure detection wiring 13.

配線不良検知用配線13は、第1〜第4の層間絶縁膜2a,2b,2c,2dの中に埋め込まれた第1及び第2の金属層31,32とこれらを接続するビア5によって構成される。   The wiring defect detection wiring 13 is composed of first and second metal layers 31 and 32 embedded in the first to fourth interlayer insulating films 2a, 2b, 2c and 2d and vias 5 connecting them. Is done.

配線不良検知用配線群15を構成する各配線不良検知用配線13の一端は、半導体基板3に電気的に接続された配線(グランドコンタクト4)に接続される。グランドコンタクト4は、図10のようにグランドコンタクト用ビア5a,5bを介して半導体基板3に接続されている。   One end of each wiring failure detection wiring 13 constituting the wiring failure detection wiring group 15 is connected to a wiring (ground contact 4) electrically connected to the semiconductor substrate 3. The ground contact 4 is connected to the semiconductor substrate 3 via ground contact vias 5a and 5b as shown in FIG.

一方、各配線不良検知用配線13の他端は、延長されクランク状に折れ曲げられた後、等間隔に配置される。等間隔に配置された各配線端は、ボルテージコントラスト測定用の配線すなわちアレイ検査用配線16として使用される。   On the other hand, the other ends of the wiring failure detection wirings 13 are extended and bent into a crank shape, and then arranged at equal intervals. The ends of the wirings arranged at equal intervals are used as voltage contrast measurement wirings, that is, array inspection wirings 16.

配線13の構造は、試験したい製造工程によって決まる。一例を挙げれば、第1及び第2の金属層31,32の材質はCuであり、膜厚は200nmである。また、ビア5は、Cu(材質)からできている。第1〜第4の層間絶縁膜2a,2b,2c,2dの膜厚は夫々200nmである。配線不良検知用配線の間隔は、左端から順番に、100nm,200nm,400nm,800nm,800nm,100nm,200nm・・・である。ビアホールの平面形状は一辺100nmの正方形であり、ビア間隔は200nmある。一方、アレイ検査用配線16の間隔は、460nm一定である。配線不良検知用配線の長さは約900μm、アレイ検査用配線の長さは約100μmである。   The structure of the wiring 13 depends on the manufacturing process to be tested. As an example, the material of the first and second metal layers 31 and 32 is Cu, and the film thickness is 200 nm. The via 5 is made of Cu (material). The film thicknesses of the first to fourth interlayer insulating films 2a, 2b, 2c and 2d are 200 nm, respectively. The intervals of the wiring defect detection wirings are 100 nm, 200 nm, 400 nm, 800 nm, 800 nm, 100 nm, 200 nm,... In order from the left end. The planar shape of the via hole is a square with a side of 100 nm, and the via interval is 200 nm. On the other hand, the interval between the array inspection wirings 16 is constant at 460 nm. The length of the wiring defect detection wiring is about 900 μm, and the length of the array inspection wiring is about 100 μm.

この様な試験構造体を用いると多層配線の不良を検知できる。例えば、ビアホールの形成不良による断線を発見することができる。   When such a test structure is used, a defect in the multilayer wiring can be detected. For example, disconnection due to poor formation of via holes can be found.

(3)第3の実施の形態
次に、本発明の一実施形態による配線不良の検知方法について説明する。図11は、本検知方法に用いる検査装置の概略図である。図12は、この検査装置で用いる検査プログラムのフローチャートである。
(3) Third Embodiment Next, a wiring failure detection method according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a schematic diagram of an inspection apparatus used in this detection method. FIG. 12 is a flowchart of an inspection program used in this inspection apparatus.

本検査方法の実施の前段階として、まず、本検査方法の対象となる検査用試料を、配線工程の良否を判定したい半導体素子製造ラインで製造する。   As a pre-stage of implementation of this inspection method, first, an inspection sample to be subjected to this inspection method is manufactured on a semiconductor element manufacturing line where it is desired to determine the quality of the wiring process.

検査試料としては、図1または図9の試験構造体からなる専用チップを、同一製造ラインで生産中の集積回路と一緒に、半導体ウエハ上に縦方向および一定方向に一定間隔で配置したものを使用する。また、図1または図9の試験構造体を、上記半導体ウエハのスクライブ領域に配置してもよい。   As a test sample, a dedicated chip comprising the test structure shown in FIG. 1 or FIG. 9 is arranged on a semiconductor wafer at regular intervals in a vertical direction and a fixed direction together with an integrated circuit being produced on the same manufacturing line. use. Further, the test structure of FIG. 1 or FIG. 9 may be arranged in the scribe region of the semiconductor wafer.

また、上記専用チップを、半導体ウエハ全面に配置した専用ウエハであっても良い。このような専用ウエハは、新しい半導体プロセスの導入または開発においてプロセスパラメータの決定に有効に活用できる。   Further, a dedicated wafer in which the dedicated chip is arranged on the entire surface of the semiconductor wafer may be used. Such a dedicated wafer can be effectively used to determine process parameters in the introduction or development of a new semiconductor process.

本実施形態では、このようにして準備したウエハを検査試料として、ボルテージコントラスト法によって配線の良否を検査する。   In this embodiment, the quality of wiring is inspected by the voltage contrast method using the wafer prepared in this way as an inspection sample.

ボルテージコントラスト法は、絶縁膜上に配置した複数の導電体(例えば、配線)に、電子線を照射して帯電させ導電体の電気的欠陥を検出するものである。電子線に代えて、集束イオンビームや光線(光子からなる粒子線)等の二次電子生成可能な粒子線を用いることも可能である。粒子線照射による帯電量は、上記導電体の電気的環境(例えば、配線が途中で断線し、半導体基板から電気的に分離されている等)によって変化する。この帯電量の相違に応じて各導電体には、異なった電位が発生する。この電位の相違は、上記導電体から発生する二次電子の強度に影響を与える。すなわち、高電位に帯電した導電体ほど電子を強く引き付けるので、二次電子の発生量が減少する。従って、上記導電体の二次電子像を撮影することによって、上記導電体の置かれた電気的環境を検知することができる。   In the voltage contrast method, a plurality of conductors (for example, wirings) arranged on an insulating film are charged by irradiating them with an electron beam to detect electrical defects in the conductors. Instead of an electron beam, a particle beam capable of generating secondary electrons such as a focused ion beam or a light beam (particle beam made of photons) can be used. The amount of charge due to particle beam irradiation varies depending on the electrical environment of the conductor (for example, the wiring is disconnected halfway and electrically separated from the semiconductor substrate). Different electric potentials are generated in the respective conductors according to the difference in the charge amount. This difference in potential affects the intensity of secondary electrons generated from the conductor. That is, the higher the potential of a charged conductor, the more strongly the electrons are attracted, so the amount of secondary electrons generated is reduced. Therefore, the electrical environment in which the conductor is placed can be detected by taking a secondary electron image of the conductor.

ボルテージコントラスト法では、通常二次電子像を解析に用いる。二次電子像とは、粒子線照射によって発生した二次電子の強度分布を画像化したものである。しかし、ボルテージコントラスト法には、平面的な二次元像が必須ではなく、粒子線を直線状に走査して得られる一次元像に基づいても解析可能である。   In the voltage contrast method, a secondary electron image is usually used for analysis. The secondary electron image is an image of the intensity distribution of secondary electrons generated by particle beam irradiation. However, in the voltage contrast method, a planar two-dimensional image is not essential, and analysis can also be performed based on a one-dimensional image obtained by scanning a particle beam linearly.

上記二次電子像の解析方法には複数の方法があるが、本発明に係る試験構造体はアレイ検査に特に適している。本発明に係る試験構造体は、図1に示すとおり上記導電体を延長して形成した端部を所定の本数含む区間を、所定の方向に一定の周期で繰返し配置したアレイ検査領域19を有している。   Although there are a plurality of methods for analyzing the secondary electron image, the test structure according to the present invention is particularly suitable for array inspection. As shown in FIG. 1, the test structure according to the present invention has an array inspection region 19 in which a section including a predetermined number of ends formed by extending the conductor is repeatedly arranged in a predetermined direction at a constant cycle. is doing.

本実施形態のアレイ検査では、アレイ検査領域19の二次電子像を上記区間を単位として分割する。次に、各区間に対応する二次電子像の強度を隣の区間と対比して、両区間の二次電子像強度の相違を検出する。この結果に基づいて、上記導電体の置かれた電気的環境(例えば、電気的欠陥(断線等の有無)を検知する。   In the array inspection of this embodiment, the secondary electron image of the array inspection area 19 is divided in units of the above sections. Next, the intensity of the secondary electron image corresponding to each section is compared with the adjacent section to detect a difference in secondary electron image intensity between the two sections. Based on this result, an electrical environment (for example, presence or absence of disconnection or the like) in which the conductor is placed is detected.

次に、図11のボルテージコントラスト検査装置および図12の検査プログラムについて説明する。   Next, the voltage contrast inspection apparatus in FIG. 11 and the inspection program in FIG. 12 will be described.

本ボルテージコントラスト検査装置は、電子線を発生させるための電子銃51、この電子線を集束して平行ビームにするコンデンサレンズ52、集束された電子線を偏向するための偏向コイル53、偏向された電子線を試料表面で集束させる対物レンズ54、試料55を載せるための試料ステージ56、試料55から発生した二次電子を検出する二次電子検出器57、電子銃51等を制御する電子ビーム制御装置58、および試料ステージの移動を制御するステージ制御部59からなる走査型電子顕微鏡本体(SEM本体60)を有する。   The voltage contrast inspection apparatus includes an electron gun 51 for generating an electron beam, a condenser lens 52 that focuses the electron beam into a parallel beam, a deflection coil 53 for deflecting the focused electron beam, and a deflected beam. Electron beam control for controlling the objective lens 54 for focusing the electron beam on the sample surface, the sample stage 56 for placing the sample 55, the secondary electron detector 57 for detecting secondary electrons generated from the sample 55, the electron gun 51 and the like. A scanning electron microscope main body (SEM main body 60) including an apparatus 58 and a stage control unit 59 that controls movement of the sample stage is included.

本ボルテージコントラスト検査装置は、更に、SEM本体60を制御して二次電子像を撮影する本体制御部61、SEM本体60の制御プログラム64やアレイ検査のためのプログラム65を記録する記録装置66、および撮影された二次電子像の画像情報(画像ファイル62)を記録する記録装置63を有する。   The voltage contrast inspection apparatus further includes a main body control unit 61 that controls the SEM main body 60 to capture a secondary electron image, a control program 64 for the SEM main body 60, and a recording device 66 that records a program 65 for array inspection. And a recording device 63 for recording image information (image file 62) of the captured secondary electron image.

試験構造体に対する二次電子像の撮影からアレイ検査までの一連の工程は、本体制御部61によって制御される。図12は、この制御のためのプログラムのフローチャートである。このフローチャートに従って、本検査方法の手順を説明する。   A series of steps from taking a secondary electron image to the test structure to array inspection is controlled by the main body control unit 61. FIG. 12 is a flowchart of a program for this control. The procedure of this inspection method will be described according to this flowchart.

本検査装置のオペレータは、上記配線不良検出用ウエハすなわち試料55をSEM本体60の試料ステージ56に設置し、アレイ検査領域の左端(または右端)がステージの中央に位置するように試料ステージ56の位置を調整する。尚、SEM本体60の制御プログラム64は、これらの工程以前に記録装置66から本体制御部61に読み込ませておく。   The operator of this inspection apparatus places the above-described wiring failure detection wafer, that is, the sample 55 on the sample stage 56 of the SEM main body 60 and sets the sample stage 56 so that the left end (or right end) of the array inspection region is positioned at the center of the stage. Adjust the position. The control program 64 of the SEM main body 60 is read from the recording device 66 into the main body control unit 61 before these processes.

次に、オペレータは、本体制御部61に、記録装置66に格納されたアレイ検査プログラム65を読み込ませる。その後、検査プログラムを起動させ、アレイ検査用のパラメータ(対比区間の縦及び横の寸法、対比区間の繰返し回数、各試験構造体のウエハ内における位置、隣接対比区間の二次電子像を対比するためのしき値等)を入力する(S1)。   Next, the operator causes the main body control unit 61 to read the array inspection program 65 stored in the recording device 66. Thereafter, the inspection program is started, and the parameters for array inspection (the length and width of the comparison section, the number of comparison section repetitions, the position of each test structure in the wafer, and the secondary electron image of the adjacent comparison section are compared. (Threshold value or the like) is input (S1).

上記パラメータが入力されると本体制御部61は、入力されたパラメータに基づいて、SEM本体60を動作させて各試験構造体のアレイ検査領域19の二次電子像を撮影し(S2)、得られた二次電子像を電子化し画像ファイルとして記録装置63に記録する(S2)。   When the parameters are input, the main body control unit 61 operates the SEM main body 60 based on the input parameters to take a secondary electron image of the array inspection region 19 of each test structure (S2). The obtained secondary electron image is digitized and recorded in the recording device 63 as an image file (S2).

二次電子像は、電子線を試料表面を面状に走査し、その時発生した二次電子線強度を測定することによって得られる。電子線の面状走査は、電子銃51で発生させた電子線を、偏向コイル53で斜め方向に繰返し走査するとともに、試料ステージを一方向に走査することによって得られる。   The secondary electron image is obtained by scanning the surface of the sample with an electron beam in a plane and measuring the intensity of the secondary electron beam generated at that time. The surface scanning of the electron beam is obtained by repeatedly scanning the electron beam generated by the electron gun 51 in the oblique direction with the deflection coil 53 and scanning the sample stage in one direction.

電子線の照射によって生じた二次電子は、二次電子検出器57によって検出され、その強度が記録される。本体制御部61は、記録された二次電子強度と電子線の照射位置から二次電子像を構築する。   Secondary electrons generated by the electron beam irradiation are detected by the secondary electron detector 57, and the intensity is recorded. The main body control unit 61 constructs a secondary electron image from the recorded secondary electron intensity and the irradiation position of the electron beam.

全ての試験構造体の二次電子像撮影が終了すると、本体制御部61は、記録した画像ファイルを記録装置62から読み出す(S3)。   When the secondary electron image capturing of all the test structures is completed, the main body control unit 61 reads the recorded image file from the recording device 62 (S3).

次に、本体制御部61は、読み出した画像ファイルを上記パラメータに基づいて対比区間ごとに分割する(S4)。この後、隣接する対比区間の間でその二次電子像を対比し、この対比結果が入力済みの「しきい値」を超えるか否かを比較(S5)する。   Next, the main body control unit 61 divides the read image file for each comparison section based on the parameters (S4). Thereafter, the secondary electron images are compared between adjacent comparison sections, and whether or not the comparison result exceeds the input “threshold value” is compared (S5).

対比結果がしきい値以下であれば正常との結果を、しきい値以上であれば異常との結果を、夫々の対比区間の組合せとともに記録する(S6)。以上のステップ(S5〜S6)を、第4のスッテプ(S4)で分割した対比区間全てについて繰り返す(S7)。   If the comparison result is equal to or less than the threshold value, the result of normality is recorded, and if the comparison result is equal to or greater than the threshold value, the result of abnormality is recorded together with the combination of the respective comparison sections (S6). The above steps (S5 to S6) are repeated for all the comparison sections divided in the fourth step (S4) (S7).

全ての対比区間に対して上記処理が終了すると、本体制御部61は、表示画面等の出力部に検査結果(異常と判断された対比区間の組合せとその位置)を出力して検査プログラムが終了する(S8)。   When the above processing is completed for all the comparison sections, the main body control unit 61 outputs the inspection result (the combination of the comparison sections determined to be abnormal and their positions) to the output unit such as a display screen, and the inspection program is completed. (S8).

次に、上記工程に従って得られる二次電子像およびその電子像からどのようにして配線等の良否を判断するのか説明する。   Next, how the quality of the wiring and the like is judged from the secondary electron image obtained according to the above process and the electron image will be described.

まず、図13のように欠陥8の存在する試験構造体に、電子線を照射した場合について説明する。配線不良検知用配線13は、グランドコンタクト4に接続されている。配線不良検知用配線13に欠陥がない場合には、電子線照射によって二電子が放出されても、配線不良検知用配線13には半導体基板3から電子が補給されるので配線不良検知用配線13は帯電せず電位は変化しない。すなわち、配線不良検知用配線13の電位は、半導体基板3が接触しているSEMの試料ステージと同じ電位に保たれる。従って、二次電子の発生量は、電子線の照射によって影響を受けない。このため、配線不良検知用配線13の二次電子像は明るいままである。   First, the case where an electron beam is irradiated to the test structure in which the defect 8 exists as shown in FIG. 13 will be described. The wiring failure detection wiring 13 is connected to the ground contact 4. If there is no defect in the wiring defect detection wiring 13, even if two electrons are emitted by electron beam irradiation, the wiring defect detection wiring 13 is replenished with electrons from the semiconductor substrate 3. Is not charged and the potential does not change. That is, the potential of the wiring defect detection wiring 13 is kept at the same potential as the SEM sample stage with which the semiconductor substrate 3 is in contact. Therefore, the amount of secondary electrons generated is not affected by electron beam irradiation. For this reason, the secondary electron image of the wiring defect detection wiring 13 remains bright.

一方、欠陥8によって断線している配線35に電子線が照射され二次電子が発生すると、欠陥8より先には半導体基板3から電子が供給されない。このため、欠陥8より先の部分では、配線35はチャージアップし電位が高くなる。従って、二次電子の発生量は、欠陥8のない場合に比べ少なくなり二次電子像は暗くなる。   On the other hand, when the electron beam is irradiated to the wiring 35 that is disconnected by the defect 8 and secondary electrons are generated, electrons are not supplied from the semiconductor substrate 3 before the defect 8. For this reason, in the part ahead of the defect 8, the wiring 35 is charged up and the potential becomes high. Therefore, the generation amount of secondary electrons is reduced as compared with the case where there is no defect 8, and the secondary electron image becomes dark.

従って、図13の試験構造体全体に電子線を照射したとすると、図7のような二次電子像が得られる。   Therefore, if the entire test structure of FIG. 13 is irradiated with an electron beam, a secondary electron image as shown in FIG. 7 is obtained.

図13の検査プログラムのステップS3では、図7に示すアレイ検査領域19に対する二次電子像のみを撮影する。得られる二次電子像は、欠陥8によって断線している配線不良検知配線を延長した配線35では暗く、欠陥8の存在しない配線不良検知配線を延長した配線13では明るくなる。   In step S3 of the inspection program of FIG. 13, only the secondary electron image for the array inspection area 19 shown in FIG. 7 is taken. The obtained secondary electron image is dark in the wiring 35 obtained by extending the wiring defect detection wiring that is disconnected due to the defect 8 and bright in the wiring 13 obtained by extending the wiring defect detection wiring in which the defect 8 does not exist.

ステップS4では、得られた二次電子像を入力された対比区間の幅に基づいて図8のように分割し、ステップS5で隣接した対比区間26〜30同士の二次電子像の強度を対比し、この対比結果が入力済みの「しきい値」を超えるか否かを判定する。対比区間26と対比区間27の組合せについては「しき値」以下と判定され、対比区間27と対比区間28の組合せについては「しき値」以上と判断される。同様に、対比区間28と対比区間29の組合せについては「しき値」以上、対比区間29と対比区間30の組合せについては「しき値」以下と判定される。これらの結果を、夫々の対比区間組合せとともに記録する。   In step S4, the obtained secondary electron image is divided as shown in FIG. 8 based on the width of the inputted comparison section, and in step S5, the intensity of the secondary electron images in the adjacent comparison sections 26 to 30 is compared. Then, it is determined whether or not the comparison result exceeds the input “threshold value”. The combination of the comparison section 26 and the comparison section 27 is determined to be “threshold value” or less, and the combination of the comparison section 27 and the comparison section 28 is determined to be “threshold value” or more. Similarly, the combination of the comparison section 28 and the comparison section 29 is determined to be “threshold value” or more, and the combination of the comparison section 29 and the comparison section 30 is determined to be “threshold value” or less. These results are recorded with each contrast interval combination.

対比区間としては、図13に示したようにアレイ検査用配線を1本ずつ含むようなものでなくても良い。例えば、2本ずつ含むものであっても良いし、4本ずつ含むものであっても良い。ただし、配線不良検知配線群に含まれる配線数と同数(5本)、またはその整数倍(10本、15本・・・)であってはならない。このような場合には、対比区間の繰り返し周期が、システマチックな欠陥の発生周期(または、その整数倍)と一致してしまうからである。   The comparison section does not have to include one array inspection wiring line as shown in FIG. For example, two pieces may be included, or four pieces may be included. However, it should not be the same number (5) as the number of wires included in the wiring failure detection wiring group, or an integer multiple thereof (10, 15...). This is because in such a case, the repetition period of the contrast interval coincides with the systematic defect generation period (or an integer multiple thereof).

図14は、本発明に係る試験構造体の現実のSEM像の一例である。この写真は、アレイ検査領域19の近傍を撮影したものである。この例では、一つの配線不良検知用配線群内15に2箇所断線した配線36が存在する。   FIG. 14 is an example of an actual SEM image of the test structure according to the present invention. This photograph was taken in the vicinity of the array inspection area 19. In this example, there are two disconnected wires 36 in one wiring failure detection wiring group 15.

(4)第4の実施の形態
以上の実施の形態によれば、システマチックに発生する欠陥の検出が効率的に行えるとともに検査パターンのカバレッジ特性が向上する。しかし、半導体の製造ラインにおける配線不良の評価では、塵等による偶発的な欠陥の発生だけが評価の対象になることもある。
(4) Fourth Embodiment According to the above embodiments, defects that occur systematically can be detected efficiently and the coverage characteristics of the inspection pattern are improved. However, in the evaluation of wiring defects in a semiconductor production line, only the occurrence of accidental defects due to dust or the like may be subject to evaluation.

この様な場合には、図1のような複雑な試験構造体を用いなくても、図4のような試験構造体によって、検査パターンのカバレッジ特性を向上させた配線不良の検査が可能になる。   In such a case, even without using a complicated test structure as shown in FIG. 1, the test structure as shown in FIG. 4 can inspect a wiring defect with improved coverage characteristics of the inspection pattern. .

この試験構造体では、ピッチが漸増する配線群15が規則的に繰り返されている。ピッチが漸増しているので、配線群15は、異なったサイズの欠陥に対して有効である。従って、図4の試験構造体は一種類の配線パターンのみによって構成されており、検査パターンのカバレッジは100%である。   In this test structure, the wiring group 15 whose pitch is gradually increased is regularly repeated. Since the pitch is gradually increased, the wiring group 15 is effective for defects of different sizes. Therefore, the test structure of FIG. 4 is composed of only one type of wiring pattern, and the coverage of the inspection pattern is 100%.

この試験構造体を用いる配線不良の検査は、第3の実施の形態と同様にボルテージコントラスト法とアレイ検査法を用いて行われる、ただし、対比区間23に含まれる配線の本数は図4のように、配線群15の本数と同数(又は、その整数倍)とする。この様にしても、塵による欠陥等に基づく偶発的な配線不良は検出可能である。   The inspection of the wiring defect using this test structure is performed using the voltage contrast method and the array inspection method as in the third embodiment. However, the number of wirings included in the comparison section 23 is as shown in FIG. And the same number as the number of wiring groups 15 (or an integer multiple thereof). Even in this way, an accidental wiring failure based on a defect due to dust or the like can be detected.

本発明は、半導体製造産業において利用可能である。また、半導体製造業を営む者からの依頼に応じて、半導体装置の検査を行う試験検査業においても利用可能である。   The present invention can be used in the semiconductor manufacturing industry. It can also be used in a test and inspection industry that inspects a semiconductor device in response to a request from a person who operates a semiconductor manufacturing industry.

第1の実施の形態による配線不良検出用の試験構造体の平面図FIG. 3 is a plan view of a test structure for detecting a wiring defect according to the first embodiment. 第1の実施の形態による配線不良検出用の試験構造体の断面図Sectional drawing of the test structure for wiring defect detection by 1st Embodiment システマチックに発生する欠陥を検出するために、本発明者が最初に考案した第1の試験構造体の平面図A plan view of a first test structure first devised by the present inventor to detect systematic defects システマチックに発生する欠陥を検出するために、本発明者が最初に考案した第2の試験構造体の平面図A plan view of a second test structure first devised by the inventor to detect systematic defects. 図4の試験構造体で、システマチックな欠陥が発生した場合を示す模式図Schematic diagram showing the case where systematic defects occur in the test structure of FIG. 図5に示す試験構造体のアレイ検査領域のSEM像SEM image of array inspection area of test structure shown in FIG. 図1に示す試験構造体にシステマチックな欠陥8が発生した場合のSEM像SEM image when systematic defect 8 occurs in the test structure shown in FIG. アレイ検査に用いられるSEM像(アレイ検査領域19のSEM像)SEM image used for array inspection (SEM image of array inspection region 19) 第2の実施の形態による配線不良検出用の試験構造体の平面図Plan view of a test structure for detecting a wiring defect according to the second embodiment 第2の実施の形態による配線不良検出用の試験構造体の断面図Sectional drawing of the test structure for wiring defect detection by 2nd Embodiment 第3の実施の形態で用いられる検査装置の概略図Schematic of the inspection device used in the third embodiment 第3の実施の形態で用いられる検査プログラムのフローチャートFlow chart of the inspection program used in the third embodiment 第3の実施の形態で用いられる試験構造体の平面図Plan view of a test structure used in the third embodiment 本発明に係る試験構造体のSEM像(写真)SEM image (photo) of test structure according to the present invention 従来のボルテージコントラスト法用の試験構造体の平面図Plan view of a test structure for a conventional voltage contrast method 従来のボルテージコントラスト法用の試験構造体の断面図Sectional view of a test structure for a conventional voltage contrast method 従来の試験構造体に欠陥が発生した場合の概念図Conceptual diagram when a defect occurs in a conventional test structure 従来の試験構造体に対してアレイ検査を実施した場合の模式図Schematic diagram when array inspection is performed on a conventional test structure

符号の説明Explanation of symbols

1 配線
2 絶縁膜
3 半導体基板
8 欠陥
13 配線不良検知用配線
15 配線不良検知用配線群
16 アレイ検査用配線
19 アレイ検査領域
23 対比区間
40 配線不良検知領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiring 2 Insulating film 3 Semiconductor substrate 8 Defect 13 Wiring defect detection wiring 15 Wiring defect detection wiring group 16 Array inspection wiring 19 Array inspection area 23 Contrast section 40 Wiring defect detection area

Claims (4)

半導体基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置された複数の配線とからなりボルテージコントラスト法による配線不良検出に用いられる試験構造体において、
前記絶縁膜上に一定方向に配置された複数の配線不良検知用配線からなり、前記配線不良検知用配線間のピッチまたは前記配線不良検知用配線の幅が相互に異なるように形成された配線不良検知用配線群を、所定の方向に一定の周期で繰り返し配置してなる配線不良検知領域と、
前記配線不良検知用配線を延長して形成された検査用配線からなり、前記配線不良検知用配線群に含まれる前記配線不良検知用配線の本数の整数倍(0を除く)に一致しない数の前記検査用配線を含む対比区間を、所定の方向に一定の周期で繰り返し配置してなるアレイ検査領域とからなることを特徴とする配線不良検出用の試験構造体。
An insulating film formed on a semiconductor substrate, in test structure used to interconnect defect detection by voltage contrast method and a plurality of wirings disposed on the insulating film,
Wherein a plurality of wiring defect detecting lines arranged in a predetermined direction on an insulating film, wiring pitch or width of the wiring defect detecting wiring between the wiring defect detecting wiring is formed so as to differ from each other A wiring defect detection area in which the defect detection wiring group is repeatedly arranged in a predetermined direction at a constant cycle;
The wiring defect detection wiring is formed by extending the wiring defect detection wiring, and the number does not match an integer multiple (excluding 0) of the number of wiring defect detection wirings included in the wiring defect detection wiring group. A test structure for detecting a wiring defect, comprising an array inspection region in which a comparison section including the inspection wiring is repeatedly arranged in a predetermined direction at a constant period.
絶縁膜上に配置した複数の導電体に二次電子生成可能な粒子線を照射して帯電させ、帯電量に応じて生じた電位の相違に起因する、前記複数の導電体に対する二次電子像の強度の相違を利用して、前記導電体の電気的欠陥を検出する配線不良の検出方法において、
請求項1に記載の試験構造体を試験対象として、前記アレイ検査領域の二次電子像を撮影する第1の工程と
前記二次電子像の強度を隣接した前記対比区間の間で対比して、前記配線不良検知用配線に生じた電気的欠陥を検出する第2の工程とを有することを特徴とする配線不良の検出方法。
Secondary electron images of the plurality of conductors caused by the difference in potential generated according to the charge amount by irradiating and charging a plurality of conductors arranged on the insulating film with a particle beam capable of generating secondary electrons. In the method of detecting a wiring defect that detects an electrical defect of the conductor using the difference in strength of
The test structure according to claim 1 is used as a test object, and a first step of taking a secondary electron image of the array inspection region is compared between the adjacent comparison sections. And a second step of detecting an electrical defect generated in the wiring failure detection wiring.
半導体基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置された複数の配線とからなりボルテージコントラスト法による配線不良検出に用いられる試験構造体において、
前記絶縁膜上に一定方向に配置された複数の配線不良検知用配線からなり、前記配線不良検知用配線間のピッチが相互に異なるように形成された配線不良検知用配線群を、所定の方向に一定の周期で繰り返し配置してなる配線不良検出用の試験構造体。
An insulating film formed on a semiconductor substrate, in test structure used to interconnect defect detection by voltage contrast method and a plurality of wirings disposed on the insulating film,
Wherein on the insulating film a plurality of wiring defect detecting lines arranged in a predetermined direction, a wiring defect detecting wire group pitch is different by Uni formed mutually between the wiring defect detecting wiring, predetermined A test structure for detecting defective wiring, which is repeatedly arranged in a direction at a constant cycle.
絶縁膜上に配置した複数の導電体に二次電子生成可能な粒子線を照射して帯電させ、帯電量に応じて生じた電位の相違に起因する、前記複数の導電体に対する二次電子像の強度の相違を利用して、前記導電体の電気的欠陥を検出する配線不良の検出方法において、
請求項3に記載の試験構造体を試験対象として、前記複数の配線不良検知用配線の端部の二次電子像を撮影する第1の工程と、
前記二次電子像を、前記配線不良検知用配線群を構成する配線不良検知用配線の本数と同数又は整数倍の配線を有する複数の対比区間に分割する第2の工程と、
前記二次電子像の強度を、隣接した前記対比区間の間で対比して、前記配線不良検知用配線に生じた電気的欠陥を検出する第3の工程とを有することを特徴とする配線不良の検出方法。
Secondary electron images of the plurality of conductors caused by the difference in potential generated according to the charge amount by irradiating and charging a plurality of conductors arranged on the insulating film with a particle beam capable of generating secondary electrons. In the method of detecting a wiring defect that detects an electrical defect of the conductor using the difference in strength of
A first step of taking a secondary electron image of an end of the plurality of wiring defect detection wirings, using the test structure according to claim 3 as a test target;
A second step of dividing the secondary electron image into a plurality of contrast sections having wirings equal to or an integral multiple of the number of wiring failure detection wirings constituting the wiring failure detection wiring group;
And a third step of detecting an electrical defect occurring in the wiring defect detection wiring by comparing the intensity of the secondary electron image between the adjacent contrast sections. Detection method.
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