JPH01265532A - Pattern for evaluation of interlayer insulating film - Google Patents

Pattern for evaluation of interlayer insulating film

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JPH01265532A
JPH01265532A JP9409288A JP9409288A JPH01265532A JP H01265532 A JPH01265532 A JP H01265532A JP 9409288 A JP9409288 A JP 9409288A JP 9409288 A JP9409288 A JP 9409288A JP H01265532 A JPH01265532 A JP H01265532A
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JP
Japan
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insulating film
interlayer insulating
pattern
wiring
pad
Prior art date
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Pending
Application number
JP9409288A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yagami
八上 宏
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To evaluate the flow angle of an interlayer insulating film by a method wherein the interlayer insulating film is evaluated by measuring the continuity of wiring patterns using evaluation patterns provided with lower layer patterns and wiring patterns formed to traverse the lower layer patterns through the interlayer insulating film. CONSTITUTION:An interlayer insulating film such as PSG film or BPSG film, etc., is formed on a polysilicon pattern 4. Six metal wirings 5a-5g traversing the polysilicon pattern 4 are formed on the interlayer insulating film. The shortcircuit between the wirings 5a and 5b or between the wirings 5b and 5c in the region A can be detected by measuring the conductivity between a pad 6 and a pad 7b. Likewise, the shortcircuit between the wirings 5c and 5d or between the wirings 5d and 5e in the region B can be detected by measuring the continuity between the pad 6 and a pad 7a. Through these procedures, the flow angle of the interlayer insulating film can be evaluated.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は半導体集積回路装置の製造ラインにおいて、デ
バイス構造を評価するためのパターンに関し、特に層間
絶縁膜のフローアングルを評価し、それを基にして層間
絶縁膜の凹凸に起因する配線パターンの欠陥の発生を管
理する評価用パターンに関するものである。
Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a pattern for evaluating a device structure in a semiconductor integrated circuit device manufacturing line, and in particular evaluates the flow angle of an interlayer insulating film, and based on the flow angle of an interlayer insulating film. The present invention relates to an evaluation pattern for managing the occurrence of defects in a wiring pattern due to unevenness of an insulating film.

(従来技術) 第3図に配線構造の一例を示す。(Conventional technology) FIG. 3 shows an example of the wiring structure.

1はポリシリコン層にてなる下層パターンであり、その
上に層間絶縁膜2が形成され、層間絶縁膜2上にはメタ
ル配線3が形成されている。
Reference numeral 1 denotes a lower pattern made of a polysilicon layer, on which an interlayer insulating film 2 is formed, and on the interlayer insulating film 2, a metal wiring 3 is formed.

層間絶縁膜2の表面にはポリシリコンパターン1の段差
によって凹凸が発生する。凹凸の大きさは層間絶縁膜2
のフローアングルθとして表現することができる。フロ
ーアングルθは下層パターンであるポリシリコンパター
ンlの隣接パターン間のスペースに依存するところが大
きく、−船釣にはそのスペースがある寸法以下になると
フローアングルθが急便になる。
Irregularities occur on the surface of interlayer insulating film 2 due to the steps of polysilicon pattern 1 . The size of the unevenness is determined by the interlayer insulating film 2.
can be expressed as the flow angle θ. The flow angle θ largely depends on the space between adjacent patterns of the polysilicon pattern l, which is the underlying pattern, and in boat fishing, the flow angle θ becomes critical when the space becomes less than a certain size.

フローアングルθが急便になってくると、層間絶縁膜2
上にメタル膜を形成し写真製版とエツチングによってパ
ターン化を施してメタル配線3を形成する際、メタル配
線3間にメタル層が残って短絡を起こしたり、段差部で
メタル配線3が断線するなどの欠陥が発生する。
When the flow angle θ becomes urgent, the interlayer insulating film 2
When forming a metal film on top and patterning it by photolithography and etching to form the metal wiring 3, the metal layer may remain between the metal wirings 3 and cause a short circuit, or the metal wiring 3 may be disconnected at a stepped portion. defects occur.

従来は、層間絶縁膜2のフローアングルθを評価するに
は、層間絶縁膜2の断面のSEMwt察をするなど、対
象となる試料を直接I2察する方法が採られている。し
かし、その場合、対象となる試料を破壊したうえでない
と観察することができない。そのため、製造ラインを管
理する上ではそのような方法は不適切である。
Conventionally, in order to evaluate the flow angle θ of the interlayer insulating film 2, a method of directly observing I2 of the target sample, such as performing SEMwt observation of a cross section of the interlayer insulating film 2, has been adopted. However, in that case, observation cannot be made unless the target sample is destroyed. Therefore, such a method is inappropriate for managing a production line.

製造ラインで層間M縁膜2を非破壊的に管理しようとす
れば、層間絶縁膜2に使用されるPSG膜やBPSG膜
などの不純物濃度を管理するなどの間接的な方法に頼ら
ざるをえない。これらの層間#4A縁膜は堆積後の熱処
理によって表面が滑らかにされ、そのフローアングルθ
は不純物濃度に依存するからである。
In order to nondestructively control the interlayer M edge film 2 on the manufacturing line, it is necessary to rely on indirect methods such as controlling the impurity concentration of the PSG film, BPSG film, etc. used for the interlayer insulating film 2. do not have. The surface of these interlayer #4A edge films is smoothed by heat treatment after deposition, and the flow angle θ
This is because it depends on the impurity concentration.

(目的) 本発明は層間絶縁膜のフローアングルを電気的測定によ
り評価できるようにし、その評価結果をもとにして配線
の欠陥を管理できるようにすることを目的とするもので
ある。
(Objective) An object of the present invention is to enable the flow angle of an interlayer insulating film to be evaluated by electrical measurement, and to enable wiring defects to be managed based on the evaluation results.

(構成) 本発明は、量産用ウェハに形成され、デバイスのデザイ
ンルールより厳しいルールで設計された下層パターンと
、層間MA縁膜を介して前記下層パターンを横切るよう
に形成された配線パターンとを備え、前記配線パターン
の導通測定により欠陥が発生した部分の前記下層パター
ンのルールから前記層間絶縁膜を評価するパターンであ
る。
(Structure) The present invention includes a lower layer pattern formed on a mass production wafer and designed according to rules stricter than device design rules, and a wiring pattern formed across the lower layer pattern via an interlayer MA edge film. This is a pattern in which the interlayer insulating film is evaluated based on the rule of the lower layer pattern in a portion where a defect has occurred through conduction measurement of the wiring pattern.

この評価用パターンを予め別のウェハに形成し。This evaluation pattern is formed on another wafer in advance.

配線パターンに欠陥が発生した部分の層間絶縁膜のフロ
ーアングルθをSEM紐察などにより、測定しておく。
The flow angle θ of the interlayer insulating film at the portion where the wiring pattern has a defect is measured by SEM observation or the like.

次に、量産用ウェハにこの評価用パターンを形成し、配
線パターンに欠陥が発生した部分の下層パターンのルー
ルから、予め測定された結果をもとにしてフローアング
ルがいくら以上になれば配線パターンに欠陥が発生する
かを管理することができる。
Next, this evaluation pattern is formed on a mass production wafer, and based on the rules of the lower layer pattern of the part where the wiring pattern has a defect, the wiring pattern is be able to control whether defects occur.

以下、実施例について具体的に説明する。Examples will be specifically described below.

第1図は一実施例を表わす。FIG. 1 represents one embodiment.

破線で示されたパターン4は下層パターンであるポリシ
リコンパターンであり、A、B、Cの3つの領域に形成
されている。ポリシリコンパターン4のスペースは領域
Aでは1.0μmであり。
A pattern 4 indicated by a broken line is a polysilicon pattern which is a lower layer pattern, and is formed in three regions A, B, and C. The space between polysilicon patterns 4 is 1.0 μm in area A.

領域Bでは1.2μmであり、領域Cでは1.4μmで
ある。これらのスペースはいずれもデバイスのデザイン
ルール(例えば2μm)よりも厳しい。
In region B, it is 1.2 μm, and in region C, it is 1.4 μm. Both of these spaces are stricter than the device design rules (for example, 2 μm).

ポリシリコンパターン4上にはPSG膜やBPSG膜な
どの層間絶縁膜が形成されている。その層間#@縁膜上
にはポリシリコンパターン4を横切って6本のメタル配
線5a〜5gが形成されている。これらのメタル配線5
8〜5gは互いに平行であり、そのスペースは2μmで
ある。
An interlayer insulating film such as a PSG film or a BPSG film is formed on the polysilicon pattern 4. Six metal interconnections 5a to 5g are formed across the polysilicon pattern 4 on the interlayer #@edge film. These metal wiring 5
8-5g are parallel to each other and the spacing is 2 μm.

メタル配線5a、5c、5e、5gはともにパッド6に
接続され、メタル配線5bはパッド7bに接続され、メ
タル配線5dはパッド7aに接続され、メタル配線5f
はパッド7cに接続されている。
Metal wirings 5a, 5c, 5e, and 5g are all connected to pad 6, metal wiring 5b is connected to pad 7b, metal wiring 5d is connected to pad 7a, and metal wiring 5f is connected to pad 7b.
is connected to pad 7c.

メタル配線5aとメタル配線5bの間のスペース及びメ
タル配415bとメタル配線5cの間のスペースは領域
Aにあり、メタル配線5cとメタル配#I5dの間のス
ペース及びメタル配線5dとメタル配線5eの間のスペ
ースは領域Bにあり、メタル配線5eとメタル配線5f
の間のスペース及びメタル配線5fとメタル配線5gの
間のスペースは領域Cにある。
The space between metal wiring 5a and metal wiring 5b and the space between metal wiring 415b and metal wiring 5c are in area A, and the space between metal wiring 5c and metal wiring #I5d and the space between metal wiring 5d and metal wiring 5e are in area A. The space between is in area B, where metal wiring 5e and metal wiring 5f
The space between them and the space between the metal wiring 5f and the metal wiring 5g are in region C.

パッド6とパッド7bの間の導通を測定することにより
、領域Aにおける配線パターン5aと5bの間の短絡又
は配線パターン5bと50の間の短絡を検出することが
でき、パッド6とパッド7aの間の導通を測定すること
により、領域Bにおける配線パターン5cと5dの間の
短絡又は配線パターン5dと5eの間の短絡を検出する
ことができ、パッド6とパッド7cの間の導通を測定す
ることにより、領域Cにおける配線パターン5eと5b
の間の短絡又は配線パターン5fと5gの間の短絡を検
出することができる。
By measuring the conductivity between pad 6 and pad 7b, it is possible to detect a short circuit between wiring patterns 5a and 5b in area A or a short circuit between wiring patterns 5b and 50. By measuring the conduction between pads 6 and 7c, it is possible to detect a short circuit between wiring patterns 5c and 5d or between wiring patterns 5d and 5e in region B, and by measuring conduction between pads 6 and 7c. By this, wiring patterns 5e and 5b in area C
A short circuit between the wiring patterns 5f and 5g or a short circuit between the wiring patterns 5f and 5g can be detected.

この評価用パターンをウェハ上に形成し、パッド6とパ
ッド7a、7b、7cの間の導通を測定して種々の層間
絶縁膜について配線短絡が発生し始めるポリシリコンパ
ターンのスペースを求める。
This evaluation pattern is formed on a wafer, and the conductivity between pad 6 and pads 7a, 7b, and 7c is measured to find the polysilicon pattern space where wiring short circuits begin to occur in various interlayer insulating films.

その測定結果を第2図に示す。Dは上層のメタル配mパ
ターンのスペースが2μmの場合、 E ハ1μmの場
合である。フローアングルOはその部分の層間絶縁膜の
SEM観察により求めたものである。
The measurement results are shown in FIG. D is the case where the spacing of the upper layer metal pattern is 2 μm, and E is the case where the space is 1 μm. The flow angle O was determined by SEM observation of the interlayer insulating film at that portion.

次に、この評価用パターンを量産用ウェハの一部分、例
えばスクライブライン上に、量産用の製造プロセスで量
産チップとともに形成する。
Next, this evaluation pattern is formed on a portion of a mass-produced wafer, for example, on a scribe line, together with mass-produced chips in a mass-produced manufacturing process.

そして、パッド6とパッド7a、7b、7cの間の導通
測定により配線短絡の発生し始めるポリシリコンパター
ン4のスペースを求める。その。
Then, by measuring the continuity between pad 6 and pads 7a, 7b, and 7c, the space in polysilicon pattern 4 where wiring short circuits begin to occur is determined. the.

求めたポリシリコンパターン4のスペースを第2図の測
定結果にあてはめ、配線パターン58〜5gのスペース
が2μmの場合はpにより、配線パターン58〜5gの
スペースが1μmの場合はEにより層間絶縁膜のフロー
アングルOを求める。
Applying the obtained space of the polysilicon pattern 4 to the measurement results in Fig. 2, if the space between the wiring patterns 58 to 5g is 2 μm, use p, and if the space between the wiring patterns 58 to 5g is 1 μm, use E to determine the interlayer insulating film. Find the flow angle O.

(効果) 本発明ではデバイスのデザインルールより厳しいルール
で設計された下層パターンと、層間絶縁膜を介して前記
下層パターンを横切るように形成された配線パタYンと
を備えた評価用パターンを用い、前記配線パターンの導
通測定により層間絶縁膜を評価するようにしたので、非
破壊測定でありながら層間I!!縁膜のフローアングル
を評価することができる。そして、この評価方法は簡単
であるため、製造ラインにおける配線パターンの欠陥管
理を行なうことができるようになる。
(Effects) The present invention uses an evaluation pattern that includes a lower layer pattern designed according to rules stricter than the device design rules, and a wiring pattern Y formed across the lower layer pattern via an interlayer insulating film. Since the interlayer insulating film is evaluated by measuring the conductivity of the wiring pattern, the interlayer I! is a non-destructive measurement. ! Membrane flow angle can be assessed. Since this evaluation method is simple, it becomes possible to manage defects in wiring patterns on the production line.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は一実施例を示す平面図、第2図は一実施例にお
けるポリシリコンパターンスペースとフローアングル0
の関係を示す図、第3図は一般的配線を示す断面図であ
る。 4・・・・・・ポリシリコンパターン、58〜5g・・
・・・・メタル配線パターン。
Figure 1 is a plan view showing one embodiment, and Figure 2 is a polysilicon pattern space and flow angle of 0 in one embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing general wiring. 4...Polysilicon pattern, 58~5g...
...Metal wiring pattern.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)量産用ウェハに形成され、デバイスのデザインル
ールより厳しいルールで設計された下層パターンと、層
間絶縁膜を介して前記下層パターンを横切るように形成
された配線パターンとを備え、前記配線パターンの導通
測定により欠陥が発生した部分の前記下層パターンのル
ールから前記層間絶縁膜を評価するパターン。
(1) A lower layer pattern formed on a mass production wafer and designed according to rules stricter than device design rules, and a wiring pattern formed to cross the lower layer pattern via an interlayer insulating film, and the wiring pattern A pattern in which the interlayer insulating film is evaluated based on the rules of the lower layer pattern in a portion where a defect has occurred through continuity measurement.
JP9409288A 1988-04-15 1988-04-15 Pattern for evaluation of interlayer insulating film Pending JPH01265532A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5801394A (en) * 1993-11-11 1998-09-01 Nec Corporation Structure for wiring reliability evaluation test and semiconductor device having the same
KR100333545B1 (en) * 1998-12-30 2002-06-20 박종섭 Method of forming test pattern structure of semiconductor device
WO2018087807A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-17 三菱電機株式会社 Semiconductor device

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