JPH02119159A - Semiconductor wafer and semiconductor device using same and process evaluating method therefor - Google Patents

Semiconductor wafer and semiconductor device using same and process evaluating method therefor

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JPH02119159A
JPH02119159A JP27066588A JP27066588A JPH02119159A JP H02119159 A JPH02119159 A JP H02119159A JP 27066588 A JP27066588 A JP 27066588A JP 27066588 A JP27066588 A JP 27066588A JP H02119159 A JPH02119159 A JP H02119159A
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mos
wiring
fet
layer
teg
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JP27066588A
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Japanese (ja)
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Kenji Shiozawa
健治 塩沢
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To optimize the manufacturing process of an MOS device and shorten the manufacturing period by providing a single testing MOS.FET in the marginal region of the IC of a semiconductor wafer and connecting the gate and the diffusion layer thereof with a wiring formed of a different layer. CONSTITUTION:An MOSIC with a three-layer wiring structure is formed in the IC region of a semiconductor wafer, and a plurality of test element group TEG consisting of a single MOS.FET are formed in the marginal region thereof. Then, a gate 6 and a diffusion layer 3 of a clamp circuit are connected by a wiring formed of a different wiring layer. When this TEG is in a floating state wherein the gate 6 and the diffusion layer 3 are not connected to each other, the single MOS.FET forming the TEG is susceptible to damage. Therefore, by evaluating the damage individually, the damage to the MOS.FET formed in the IC region due to plasma can be classified in accordance with respective deposition processes for insulating films. Thus, the manufacturing process of the MOS device can be optimized and the manufacturing period can be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置に関し、特にMOSデバイスのプ
ロセス評価技術に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to semiconductor devices, and particularly to a process evaluation technique for MOS devices.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体装置の製造工程では、半導体ウェハの回路回路領
域の余領域にT E G(Test Element 
Group)を形成し、このTEGを利用して種々のプ
ロセス特性やデバイス特性の評価を行っている。
In the manufacturing process of semiconductor devices, TEG (Test Element) is applied to the remaining area of the circuit area of the semiconductor wafer.
This TEG is used to evaluate various process characteristics and device characteristics.

また、半導体装置の製造工程では、プラズマCVD法を
用いてウェハ上に絶縁膜を堆積する工程や、プラズマ中
で発生させたイオンを利用する反応性イオンエツチング
(RIE)工程などのように、プラズマを利用する各種
の工程が伴われるため、プラズマによる素子の損傷を防
止する対策が不可欠となっている。なお、プラズマによ
る素子の損傷の問題については、例えば株式会社工業調
査会、昭和61年11月18日発行、「電子材料・19
86年11月号別冊、P128〜P131に解説されて
いる。
In addition, in the manufacturing process of semiconductor devices, plasma etching processes are used, such as the process of depositing an insulating film on a wafer using plasma CVD, and the reactive ion etching (RIE) process that uses ions generated in plasma. Since various processes using plasma are involved, it is essential to take measures to prevent element damage caused by plasma. Regarding the problem of element damage caused by plasma, see, for example, "Electronic Materials/19
It is explained in the November 1986 special issue, pages 128-131.

ところで、MOSデバイスの製造工程では、上記したプ
ラズマを用いる工程で配線に電荷がM積され、これが放
電することによって、MOS−FETに損傷を与え、し
きい値電圧(VtH)  を変動させたり、ゲート絶縁
膜を破壊したりすることが知られている。
By the way, in the manufacturing process of a MOS device, charges are accumulated on the wiring in the above-mentioned process using plasma, and when this is discharged, it can damage the MOS-FET and cause the threshold voltage (VtH) to fluctuate. It is known that it can destroy the gate insulating film.

特に、例えば前記TEGを構成する単体MO3・FET
のように、ゲートがフローティング状態になっているM
OS−FETは損傷を受は易い。
In particular, for example, the single MO3 FET that constitutes the TEG
M whose gate is in a floating state, as in
OS-FETs are easily damaged.

そのため、MOS集積回路が形成されるウェハのTEG
には、上記した電荷の放電による単体MOS・FETの
損傷を緩和するための、いわゆるクランプ回路が設けら
れている。このクランプ回路は、上記単体MOS・FE
Tとその近傍に形成された拡散層(pn接合)とを配線
で接続した回路である。
Therefore, the TEG of the wafer on which the MOS integrated circuit is formed is
is provided with a so-called clamp circuit for alleviating damage to the single MOS/FET caused by the above-mentioned charge discharge. This clamp circuit consists of the above-mentioned single MOS/FE
This is a circuit in which a T and a diffusion layer (pn junction) formed in the vicinity thereof are connected by wiring.

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

ところで、近年の半導体集積回路は、配線の多層化が進
行し、それに伴って、上下の配線層間を絶縁する層間絶
縁膜も多層化されている。そのため、MOSデバイスの
製造工程を最適化するには、層間絶縁膜の堆積工程での
プラズマに起因するMOS−FETの損傷の程度を各層
間絶縁膜の堆積工程毎に評価する必要がある。
Incidentally, in recent years, semiconductor integrated circuits have become more and more multilayered in wiring, and accordingly, interlayer insulating films that insulate upper and lower wiring layers are also multilayered. Therefore, in order to optimize the manufacturing process of a MOS device, it is necessary to evaluate the degree of damage to the MOS-FET caused by plasma in the interlayer insulating film deposition process for each interlayer insulating film deposition process.

しかしながら、従来、プラズマに起因するMOS −F
ETの損傷の程度を各層間絶縁膜の堆積工程毎に区分、
明確化することのできるTEGは存在しなかった。
However, conventionally, MOS-F caused by plasma
The degree of ET damage is classified for each interlayer insulating film deposition process.
There was no TEG that could be clarified.

例えば、前記クランプ回路を設けたTEGは、プラズマ
に起因する単体MOS−FETの損傷を緩和することは
できるが、MOS−FETがどの程度の損傷を受けたか
を、各層間絶縁膜の堆積工程毎に評価することはできな
い。
For example, a TEG equipped with the clamp circuit can alleviate damage to a single MOS-FET caused by plasma, but the degree of damage to the MOS-FET can be determined at each interlayer insulating film deposition step. cannot be evaluated.

本発明は、上記した問題点に着目してなされたものであ
り、その目的は、多層配線構造を備えたMOSデバイス
の製造工程において、プラズマに起因するMOS−FE
Tの損傷の程度を各層間絶縁膜の堆積工程毎に区分、明
確化することのできる技術を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to eliminate MOS-FE caused by plasma in the manufacturing process of a MOS device with a multilayer wiring structure.
It is an object of the present invention to provide a technique that can classify and clarify the degree of damage to T for each interlayer insulating film deposition process.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明
細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

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

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、請求項1記載の発明は、多層配線構造を備え
たMO3jl@回路を形成した集積回路領域の余領域に
、単体M OS−F E Tのゲートと、上記単体MO
S・FETの近傍に形成された拡散層とを配線で接続し
た所定数のTEGを形成し、上記単体MOS・FETの
ゲートと、拡散層とを接続する配線の配線層が上記所定
数のTEGの各々で異なるようにした半導体ウェハであ
る。
That is, the invention according to claim 1 provides a gate of the single MOS-FET and the single MO
A predetermined number of TEGs are formed by connecting the diffusion layer formed near the S-FET with wiring, and the wiring layer of the wiring connecting the gate of the single MOS-FET and the diffusion layer is the predetermined number of TEGs. These are semiconductor wafers that are different in each case.

請求項2記載の発明は゛請求項1記載の半導体ウェハを
用いて構成された半導体装置である。
The invention according to claim 2 is a semiconductor device constructed using the semiconductor wafer according to claim 1.

また、請求項3記載の発明は、請求項1記載の半導体ウ
ェハに形成された各々のTEGを構成する単体MOS・
FETの損傷の程度を個別に評価する半導体装置のプロ
セス評価方法である。
Further, the invention according to claim 3 provides a single MOS/
This is a process evaluation method for semiconductor devices that evaluates the degree of damage to FETs individually.

〔作用〕[Effect]

上記TEGを構成する単体MOS・FETは、そのゲー
トがフローティング状態になっているときは、損傷を受
は易い。
The single MOS/FET constituting the TEG is easily damaged when its gate is in a floating state.

そこで、例えば単体MOS・FETのゲートとクランプ
回路の拡散層とを接続する配線が、第1のTEGでは、
第1層目の配線であり、第2のTEGでは、第2層目の
配線であると仮定する。また、上記第1層目の配線と第
21目の配線とを絶縁する層間絶縁膜が、プラズマCV
D法で堆積されていると仮定する。
Therefore, for example, in the first TEG, the wiring connecting the gate of a single MOS/FET and the diffusion layer of the clamp circuit is
It is assumed that this is the first layer wiring, and in the second TEG, it is the second layer wiring. Further, the interlayer insulating film that insulates the first layer wiring and the 21st layer wiring is plasma CVD.
Assume that it is deposited using the D method.

この場合、上記層間絶縁膜を堆積する工程では、11(
DTEG(7)単体MOS−FETは、そのゲートが第
1層目の配線を介してクランプ回路の拡散層に接続され
ているため、第1層目の配線に蓄積された電荷が放電し
た際、その損傷が緩和されるが、第2のTEGの単体M
OS・FETit、未だ第2層目の配線が形成されてい
ないため、70−ティング状態になっている。
In this case, in the step of depositing the interlayer insulating film, step 11 (
The gate of the DTEG (7) single MOS-FET is connected to the diffusion layer of the clamp circuit via the first layer wiring, so when the charge accumulated in the first layer wiring is discharged, Although the damage is alleviated, the single M of the second TEG
The OS/FETit is in a 70-ting state because the second layer wiring has not been formed yet.

そこで、ウェハプロセス完了後、上記2つのTEGの電
気試験を行い、第1のTEGの単体MOS・FETには
異常がなく、第2のTEGの単体MOS・FETに損傷
(しきい値電圧の変動やゲート絶縁膜の破壊)が見出さ
れたときは、この損傷の原因は、上記層間絶縁膜の堆積
工程にある、ということができる。
Therefore, after the wafer process was completed, an electrical test was conducted on the two TEGs mentioned above. There was no abnormality in the single MOS/FET of the first TEG, but there was damage to the single MOS/FET of the second TEG (changes in threshold voltage). If damage (or destruction of the gate insulating film) is found, it can be said that the cause of this damage lies in the deposition process of the interlayer insulating film.

このように、単体MO3・FETのゲートとクランプ回
路の拡散層とを、異なる配線層の配線で接続した所定数
のTEGを個別に評価することにより、プラズマに起因
するMOS・FETの損傷の程文を各層間絶縁膜の堆積
工程毎に区分、明確化することができる。
In this way, by individually evaluating a predetermined number of TEGs in which the gate of a single MO3 FET and the diffusion layer of a clamp circuit are connected by wiring in different wiring layers, the degree of damage to MOS FETs caused by plasma can be evaluated. The text can be divided and clarified for each interlayer insulating film deposition process.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例である半導体装置を構成する
半導体ウェハ上に作成された第1のTEGの略平面図、
第2図は第1図の■−■線断面図、第3図は同じく第2
のTEGの略平面図、第4図は第3図のrV−1’V線
断面図、第5図は同じく第3のTEGの略平面図、第6
図は第5図のVT−Vl線断面図、第7図はこの半導体
ウェハの略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a first TEG formed on a semiconductor wafer constituting a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a sectional view taken along the ■-■ line in Figure 1, and Figure 3 is a cross-sectional view of the
FIG. 4 is a schematic plan view of the third TEG, FIG. 4 is a sectional view taken along the line rV-1'V in FIG.
The figure is a cross-sectional view taken along the line VT-Vl in FIG. 5, and FIG. 7 is a schematic plan view of this semiconductor wafer.

第7図に示すように、例えばp形シリコン単結晶からな
る半導体ウェハ1の表面には、多数の集積回路領域2が
格子状に配列されている。各集積回路領域2には、図示
はしないが、MO3集積回路が形成されている。このM
O8s積回路は、例えばA13層配線構造を備えている
As shown in FIG. 7, a large number of integrated circuit regions 2 are arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor wafer 1 made of, for example, p-type silicon single crystal. Although not shown, an MO3 integrated circuit is formed in each integrated circuit region 2. This M
The O8s product circuit has, for example, an A13 layer wiring structure.

集積回路領域2の余領域は、いわゆるスクライブ領域で
あり、ウェハプロセス完了後、この領域が切断されて半
導体ペレットが作成される。この余領域の所定箇所には
、プロセス特性やデバイス特性などを評価するための所
定数のTEG (T。
The remaining area of the integrated circuit area 2 is a so-called scribe area, and after the wafer process is completed, this area is cut to create semiconductor pellets. A predetermined number of TEGs (T.

〜T、 )が所定の間隔を置いて配置されている。~T, ) are arranged at predetermined intervals.

上記TEG (T、 〜T、 )のうち、T、、 T、
およびTs は本実施例のTEGであり、各々の構成は
、以下のようになっている。
Among the above TEG (T, ~T, ), T,, T,
and Ts are the TEGs of this embodiment, and their respective configurations are as follows.

まず、第1のTEG(T、)は、第1図に示すように、
MOS −F ETQ、  とその近傍の拡散層3とで
ia成されている。MOS −F ETQ、  と拡散
層3とは、例えば5102からなるフィールド絶縁膜4
によって互いに分離されている。
First, the first TEG (T,) is as shown in FIG.
The MOS-FETQ and the diffusion layer 3 in its vicinity form an ia structure. The MOS-FETQ and the diffusion layer 3 are, for example, a field insulating film 4 made of 5102.
are separated from each other by.

MOS・FETQ、  は、ソース・ドレイン領域とな
る拡散層5と、例えばポリシリコンからなるゲート6と
で構成されている。この構成は、集積回路領域2に形成
された〜(O5集積回路を構成するMOS・FETと同
一である。
The MOS-FETQ is composed of a diffusion layer 5 serving as a source/drain region and a gate 6 made of polysilicon, for example. This configuration is the same as the MOS/FET formed in the integrated circuit area 2 and forming the O5 integrated circuit.

MOS・FETQ、  の拡散層5と前記拡散層3は、
例えばリン(P)やヒ素(As)などのnル不純物のイ
オン打ち込みによって、作成されている。
The diffusion layer 5 and the diffusion layer 3 of the MOS/FETQ are:
For example, it is created by ion implantation of n-ru impurities such as phosphorus (P) and arsenic (As).

拡散層5のソースおよびドレイン領域には、コンタクト
ホールC,,C2を介して第1層Al配線7a、7bが
接続されている。また、ゲート6の一端(図の上側)に
は、コンタクトホールC3を介して第1層、l配線7C
が接続されている。なお、このA2配線7Cの他端側は
、図示しない給電用のA、f!パッドに接続されている
First layer Al interconnections 7a and 7b are connected to the source and drain regions of the diffusion layer 5 via contact holes C, C2. Further, one end of the gate 6 (upper side in the figure) is connected to the first layer and l wiring 7C via a contact hole C3.
is connected. Note that the other end side of this A2 wiring 7C is for power supply A, f! connected to the pad.

ゲート6の他端(図の下側)には、コンタクトホールC
1を介して第1層Al配線7aの一端が接続されている
。また、このAA配線7dの他端は、コンタクトホール
C5を介して拡散層3に接続されている。すなわち、M
OS −F ETQ、  には、A A配置7dと拡散
層3とからなるクランプ回路が設けられ、プラズマによ
るMO5・FETQl  の損傷が緩和される構成にな
っている。
A contact hole C is provided at the other end of the gate 6 (lower side in the figure).
One end of the first layer Al wiring 7a is connected via 1. Further, the other end of this AA wiring 7d is connected to the diffusion layer 3 via a contact hole C5. That is, M
A clamp circuit consisting of an AA arrangement 7d and a diffusion layer 3 is provided in the OS-FETQ, and is configured to alleviate damage to the MO5FETQl caused by plasma.

上記TEG (T、)の断面構造は、第2図のようにな
っている。すなわち、MO3・FETQ、  は、拡散
g5と、例えばSigh からなるゲート蟻縁膜8と、
ゲート6とから構成され、ゲート6は、Aβ配線7dに
よって、拡散層3に接続されている。
The cross-sectional structure of the above TEG (T,) is as shown in FIG. That is, the MO3 FETQ has a diffusion g5, a gate dovetail film 8 made of, for example, Sigh,
The gate 6 is connected to the diffusion layer 3 by an Aβ wiring 7d.

フィールド絶縁膜4の上には、例えばCVD法を用いて
堆積したSiO□膜9が被着されている。
A SiO□ film 9 is deposited on the field insulating film 4 using, for example, a CVD method.

この5102 膜9の上には、例えばスパッタ法を用い
て堆積した第1層へ!配線7c、7d、および第2図で
は図示しない第1層、へ!配線7a7bが形成されてい
る。
On top of this 5102 film 9, there is a first layer deposited using, for example, sputtering! To the wirings 7c, 7d, and the first layer not shown in FIG. Wiring 7a7b is formed.

第1層Al配線7a〜7dの上には、第1石間絶縁膜1
0が被着されている。この第1層間絶縁膜10は、例え
ばプラズマCVD法を用いて堆積したSiO□膜で構成
されている。
A first interstone insulating film 1 is formed on the first layer Al wirings 7a to 7d.
0 is coated. This first interlayer insulating film 10 is composed of, for example, a SiO□ film deposited using a plasma CVD method.

第1層間絶縁膜10の上には、第2図では図示しない第
2層A1配線を挟んで、第2層間絶縁膜11が被着され
ている。この第2層間絶縁膜11は、例えばプラズマC
VD法を用いて堆積したS10、膜で構成されている。
A second interlayer insulating film 11 is deposited on the first interlayer insulating film 10 with a second layer A1 wiring (not shown in FIG. 2) interposed therebetween. This second interlayer insulating film 11 is made of, for example, plasma C.
It consists of a film S10 deposited using the VD method.

第2層間絶縁膜11の上には、第2図では図示しない第
2層A1配線を挟んで、パッシベーション膜12が被着
されている。このパッシベーション膜12は、例えばプ
ラズマCVD法を用いて堆積した5IsNa膜で構成さ
れている。
A passivation film 12 is deposited on the second interlayer insulating film 11 with a second layer A1 wiring (not shown in FIG. 2) interposed therebetween. This passivation film 12 is composed of, for example, a 5IsNa film deposited using a plasma CVD method.

次に、第2のTEG(T2)は、第3図、第4図に示す
ように・なっている。すなわち、このTEG(T2)は
、前記第1のTEG (TI)と同様、MOS−F E
 T Q2  と、拡散層3と、これらを接続するAj
2配線とで構成されている。
Next, the second TEG (T2) is configured as shown in FIGS. 3 and 4. That is, like the first TEG (TI), this TEG (T2) is a MOS-F E
T Q2, the diffusion layer 3, and Aj connecting these
It consists of 2 wires.

TEG (TI)との相違は、TEG (T、)のMO
S−FETQ、 と拡散層3とが、第1層Al配線7d
のみで接続されているのに対し、TEG (T2)では
、第1FAf配線7e、7fおよび第2層Al配線13
aで接続されている点にある。なお、第2層Al配線1
3aは、第1層間絶縁膜10に開孔されたスルーホール
Th、、Th、を介して第1FAf配線7e、7fに接
続されている。
The difference with TEG (TI) is the MO of TEG (T,)
The S-FETQ and the diffusion layer 3 are connected to the first layer Al wiring 7d.
In contrast, in TEG (T2), the first FAf wiring 7e, 7f and the second layer Al wiring 13
It is at the point connected by a. Note that the second layer Al wiring 1
3a are connected to the first FAf wirings 7e and 7f via through holes Th, Th, opened in the first interlayer insulating film 10.

このように、第2のTEC,(T2)においては、第1
層間絶縁膜10の上に第2層Al配線13aを形成する
ことによって、はじめてMOS−FETQ2と拡散層3
とが電気的に接続されるようになっている。すなわち、
プラズマCVD法を用いて第1層間絶縁膜10を堆積す
る工程では、MOS−F E T Q2 のゲート6は
、フローティング状態になっている。
In this way, in the second TEC, (T2), the first
By forming the second layer Al wiring 13a on the interlayer insulating film 10, the MOS-FETQ2 and the diffusion layer 3 are connected for the first time.
are electrically connected. That is,
In the step of depositing the first interlayer insulating film 10 using the plasma CVD method, the gate 6 of the MOS-FET Q2 is in a floating state.

次に、第3のTEG(T3)は、第5図、第6図に示す
ようになっている。すなわち、このTEG(T3)も、
前記したT E G (T、、 T2)と同様、MOS
−FETQ、 と、拡散層3と、これらを接続するAf
配線とで構成されている。
Next, the third TEG (T3) is as shown in FIGS. 5 and 6. That is, this TEG (T3) also
Similar to TEG (T,, T2) described above, MOS
-FETQ, diffusion layer 3, and Af connecting these
It consists of wiring.

TEG (T、、T2)との相違は、MOS−FETQ
ユと拡散層3とが、第1層A f配線7g、7h。
The difference from TEG (T,, T2) is that MOS-FETQ
Y and the diffusion layer 3 are the first layer A f wirings 7g and 7h.

第2層Aβ配線13b、13cおよび第3NA1配線1
4で接続されている点にある。第2層A1配線13bは
、第1層間絶縁膜10に開孔されたスルーホールTh3
 を介して第1F!Af配線7gに接続され、第2層A
1配線13Cは、第1層間絶縁膜10に開孔されたスル
ーホールTh、を介して第1FAf配線7hに接続され
ている。また、第3 T5 Aβ配線14は、第2扇間
絶縁膜11に開孔されたスルーホールThs、 Ths
 を介して第2層、へl配線13 b、  13 cに
接続されている。
Second layer Aβ wiring 13b, 13c and third NA1 wiring 1
It is located at the point connected by 4. The second layer A1 wiring 13b has a through hole Th3 opened in the first interlayer insulating film 10.
1st F through! Connected to Af wiring 7g, second layer A
The first wiring 13C is connected to the first FAf wiring 7h via a through hole Th formed in the first interlayer insulating film 10. Further, the third T5 Aβ wiring 14 is formed through through holes Ths and Ths formed in the second inter-fan insulating film 11.
It is connected to the second layer and I wirings 13b and 13c via.

このように、第3のT、EC(T3)においては、第2
層間絶縁膜11の上に第3層、l配線14を形成するこ
とによって、はじめてMOS−FETQ3 と拡散層3
とが電気的に接続されるようになっている。すなわち、
プラズマCVD法を用いて第1層間絶縁膜10および第
2層間絶縁膜11を堆積する工程では、MOS−FET
Q3 のゲート6は、フローティング状態になっている
In this way, in the third T, EC (T3), the second
By forming the third layer, l wiring 14, on the interlayer insulating film 11, the MOS-FETQ3 and the diffusion layer 3 are connected for the first time.
are electrically connected. That is,
In the step of depositing the first interlayer insulating film 10 and the second interlayer insulating film 11 using the plasma CVD method, the MOS-FET
Gate 6 of Q3 is in a floating state.

次に、上記T E G (TI 〜T3)を用いたプロ
セス評価方法を説明する。ここでのプロセス評価の対象
は、プラズマCVD法を用いて第1層間絶縁膜10およ
び第2扇間絶縁膜11を被着した際、集積回路領域2に
形成されたMOS−FETが、プラズマによってどの程
度の損傷を受けたか、ということである。
Next, a process evaluation method using the above T EG (TI to T3) will be explained. The target of the process evaluation here is that when the first interlayer insulating film 10 and the second interlayer insulating film 11 are deposited using the plasma CVD method, the MOS-FET formed in the integrated circuit area 2 is The question is how much damage was sustained.

上記プロセス評価を行うには、TEG (T、〜T3)
を構成する単体MOS・FETQ、 〜Q3 のゲート
6がフローティング状態になっているときは、このゲー
ト6が拡散層3に接続されているときに比べて損傷を受
は易い、という事実を利用する。
To perform the above process evaluation, TEG (T, ~T3)
This method takes advantage of the fact that when the gate 6 of the single MOS/FET Q, ~Q3 that constitutes is in a floating state, it is more easily damaged than when this gate 6 is connected to the diffusion layer 3. .

すなわち、ウェハプロセス完了後、TEG (T〜T 
3 )の各々のパッド(図示せず)にプローブを当てて
個別に電気試験を行い、単体MOS・FETQ、〜Q3
 の損傷(しきい値電圧の変動やゲート絶縁膜8の破壊
)の程度を調べる。その結果、例えば第1ノTEG (
T、)(7)単体MOS・FETQ、 には異常がなく
、第2のTEG(T2)の単体MOS・FETQ2 に
損傷が見出されたときは、この損傷の原因は、第1層間
絶縁膜10の堆積工程にある、ということができる。す
なわち、第1層間絶縁膜10を堆積する工程では、第1
のTEG (T、)のゲート6は、第3層A1配線14
を介してクランプ回路の拡散層3に接続されているので
、プラズマによる単体MOS・FETQ、の損傷が緩和
されるが、第2のTEG(T2)のゲート6は、未だ第
2層、l配線13aが形成されていないので、フローテ
ィング状態になっているからである。
That is, after the wafer process is completed, TEG (T~T
3) Apply a probe to each pad (not shown) and conduct an electrical test individually to test the individual MOS/FETQ, ~Q3
The degree of damage (change in threshold voltage and breakdown of gate insulating film 8) is examined. As a result, for example, the first TEG (
(7) If there is no abnormality in the single MOS/FETQ, but damage is found in the single MOS/FETQ2 of the second TEG (T2), the cause of this damage is the first interlayer insulating film. It can be said that there are 10 deposition steps. That is, in the step of depositing the first interlayer insulating film 10, the first
The gate 6 of the TEG (T,) is connected to the third layer A1 wiring 14
Since it is connected to the diffusion layer 3 of the clamp circuit through This is because 13a is not formed, so it is in a floating state.

次に、例えば第1のTEG (T、)の単体MO5・F
ETQ、rごも、また、第2のTEG(T2ンの単体M
OS−F ETCh にも異常がなく、第3のTEG(
T3)の単体MO3,FETQ1 に損傷が見出された
ときは、この損傷の原因は、第2層間絶縁膜11の堆積
工程にある、ということができる。すなわち、この場合
、第2層間絶縁膜11を堆積する工程では、第2のTE
G(T2)のゲート6は、第1層AI!配置7e、7f
および第3層A1配線14aを介して拡散層3に接続さ
れているので、プラズマによるMOS−FETQ2の損
傷が緩和されるが、第3のTEG(T、)のゲート6は
、未だ第3層A1配線14が形成されていないので、フ
ローティング状態になっているからである。
Next, for example, the single MO5 F of the first TEG (T,)
ETQ, rgo also has a second TEG (T2n's single M
There is no abnormality in OS-F ETCh, and the third TEG (
When damage is found in the single MO3 and FETQ1 of T3), it can be said that the cause of this damage is in the deposition process of the second interlayer insulating film 11. That is, in this case, in the step of depositing the second interlayer insulating film 11, the second TE
The gate 6 of G(T2) is the first layer AI! Arrangement 7e, 7f
Since the gate 6 of the third TEG (T,) is connected to the diffusion layer 3 via the third layer A1 wiring 14a, damage to the MOS-FET Q2 due to plasma is alleviated. This is because the A1 wiring 14 is not formed and is therefore in a floating state.

このように、半導体ウェハ1の集積回路領域2にA13
層配線構造を備えたMOS集積回路を形成するとともに
、上記集積回路領域2の余領域に、単体MOS・FET
のゲート6と、上記単体MOS・FETの近傍に形成さ
れた拡散層3とをそれぞれ異なる配線層の配線で接続し
た三種類のTEG (T+ −T*)を形成し、各々の
TEG (T、 〜T s )を構成する単体MOS・
FETQ、 〜Q3 ’7)ゲート6がフローティング
状態になっているときは、それらのゲート6が拡散層3
に接続されているときに比べて、単体MOS・FETQ
、 〜Q。
In this way, A13 is placed in the integrated circuit area 2 of the semiconductor wafer 1.
A MOS integrated circuit with a layer wiring structure is formed, and a single MOS/FET is formed in the remaining area of the integrated circuit area 2.
Three types of TEG (T+ -T*) are formed by connecting the gate 6 of the above-mentioned single MOS/FET and the diffusion layer 3 formed in the vicinity of the single MOS/FET with wiring of different wiring layers, and each TEG (T, ~Ts)
FETQ, ~Q3 '7) When the gates 6 are in a floating state, those gates 6 are connected to the diffusion layer 3
Compared to when connected to a standalone MOS/FETQ
, ~Q.

が損傷を受は易い、という事実を利用して各々のT E
 G (T+ −T3)を構成する単体MOS・FET
Q、〜Q3 の損傷の程度を個別に評価する本実施例に
よれば、プラズマCVD法を用いて第1層間絶縁膜10
および第2層間絶縁膜11を被着した際、集積回路領域
2に形成されたMOS−FETが受けた損傷の程度を層
間絶縁膜10.11の堆積工程毎に区分、明確化するこ
とができる。
Each T E
Single MOS/FET that constitutes G (T+ -T3)
According to this embodiment, in which the degree of damage to Q, ~Q3 is individually evaluated, the first interlayer insulating film 10 is formed using a plasma CVD method.
When the second interlayer insulating film 11 is deposited, the degree of damage sustained by the MOS-FET formed in the integrated circuit region 2 can be classified and clarified for each step of depositing the interlayer insulating film 10.11. .

これにより、AN3層配線構造を備えたMOSデバイス
の製造工程の最適化を促進することができるため、上記
MOSデバイスの開発期間を短縮化することができる。
This facilitates optimization of the manufacturing process of a MOS device having an AN three-layer wiring structure, thereby shortening the development period of the MOS device.

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱し一二5)範囲で種々変
更可能であることはいうまでもない。
Above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples, but the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways within the scope of the invention. It goes without saying that there is.

前記実施例では、ウェハの集積回路領域に、へ13層配
線構造を備えたMOS集積回路を形成した場合について
説明したが、例えば4層以上の配線構造を備えたMOS
集積回路、すなわち、プラズマCVD法を用いて堆積さ
れる層間絶縁膜を3層以上備えたMOS集積回路を形成
する場合にも適用することができる。
In the above embodiment, a case was explained in which a MOS integrated circuit with a 13-layer wiring structure was formed in the integrated circuit area of a wafer.
It can also be applied to the case of forming an integrated circuit, that is, a MOS integrated circuit including three or more layers of interlayer insulating films deposited using the plasma CVD method.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
Among the inventions disclosed in this application, the effects obtained by typical inventions are briefly described below.

すなわち、半導体ウェハの集積回路領域に多フ配′f′
A構造を備えたMOS集積回路を形成するとともに、上
記集積回路領域の余領域に、単体〜105・FETのゲ
ートと、上記単体MOS・FETの近傍に形成された拡
散「とをそれぞれ異なる配線層の配線で接続した所定数
のTEGを形成し、各々のTEGを構成する単体MOS
・FETの損傷の程度を個別に評価することにより、集
積回路領域に形成されたMOS−FETがプラズマに起
因して受けた損傷の程度を各層間絶縁膜の堆積工程毎に
区分、明確化することができる。
That is, there are multiple patterns 'f' in the integrated circuit area of the semiconductor wafer.
A MOS integrated circuit having the A structure is formed, and the gates of the single to 105 FETs and the diffusion formed near the single MOS/FET are formed in different wiring layers in the remaining area of the integrated circuit area. A predetermined number of TEGs connected by wiring are formed, and a single MOS constitutes each TEG.
・By evaluating the degree of damage to FETs individually, the degree of damage caused by plasma to MOS-FETs formed in the integrated circuit area can be classified and clarified for each interlayer insulating film deposition process. be able to.

これにより、多層配線構造を備えたMOSデバイスの製
造工程の最適化を促進することができるので、その開発
期間を短縮化することができる。
This facilitates optimization of the manufacturing process of a MOS device having a multilayer wiring structure, thereby shortening the development period.

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

第1図は本発明の一実施例である半導体装!を構成する
半導体ウェハ上に作成された第1のTEGの略平面図、 第2図は第1図のn−n線断面図、 第3図は同じく第2のTEGの略平面図、第4図は第3
図のrV−IV線断面図、第5図は同じく第3のTEG
の略平面図、第6図は第5図のVl−Vl線断面図、第
7図はこの半導体ウェハの略平面図である。 1・・・半導体ウェハ 2・・・集積回路領域、3.5
・・・拡散層、4・・・フィールド絶縁膜、6・・・ゲ
ート、7a〜7h・・・第2層A1配線、8・・・ゲー
ト絶縁膜、9・・・SiC,膜、IO・・・第1層間絶
縁膜、11・・・第2層間絶縁膜、12・・・パッシベ
ーション膜、13a〜13C・・・第2層A1配線、1
4・・・第3層A1配線、C2〜C5・・・コンタクト
ホール、Ql 〜Q、・・・MOS −FET、T、〜
T1・・T E G STh、 −Ths  ・・・ス
ルーホール。 第 図 11:男ZFj間絶穏腰 第 14:軍3層A!配線 図 Tコ T1〜T0 : TEG 第 図
Figure 1 shows a semiconductor device which is an embodiment of the present invention! FIG. 2 is a schematic plan view of the first TEG fabricated on a semiconductor wafer constituting the semiconductor wafer, FIG. The figure is the third
The rV-IV line sectional view in the figure, Figure 5 is also the third TEG.
6 is a sectional view taken along the line Vl--Vl in FIG. 5, and FIG. 7 is a schematic plan view of this semiconductor wafer. 1... Semiconductor wafer 2... Integrated circuit area, 3.5
... Diffusion layer, 4... Field insulating film, 6... Gate, 7a-7h... Second layer A1 wiring, 8... Gate insulating film, 9... SiC, film, IO. ...First interlayer insulating film, 11... Second interlayer insulating film, 12... Passivation film, 13a to 13C... Second layer A1 wiring, 1
4...Third layer A1 wiring, C2-C5...Contact hole, Ql-Q,...MOS-FET, T,-
T1...TEGSTh, -Ths...Through hole. Figure 11: Man's ZFj calm attitude No. 14: Military 3rd layer A! Wiring diagram T1-T0: TEG diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、集積回路領域の余領域には、多層配線構造を備えた
MOS集積回路が形成され、かつ、前記集積回路領域の
余領域には、単体MOS・FETのゲートと、前記単体
MOS・FETの近傍に形成された拡散層とを配線で接
続してなる所定数のTEGが形成された半導体ウェハで
あって、前記単体MOS・FETのゲートと拡散層とを
接続する配線の配線層が、前記所定数のTEGの各々で
異なっていることを特徴とする半導体ウェハ。 2、請求項1記載の半導体ウェハを用いて構成されたこ
とを特徴とする半導体装置。 3、請求項1記載の半導体ウェハに形成された各々のT
EGを構成する単体MOS・FETの損傷の程度を個別
に評価することを特徴とする半導体装置のプロセス評価
方法。
[Claims] 1. A MOS integrated circuit having a multilayer wiring structure is formed in the remaining area of the integrated circuit area, and a gate of a single MOS/FET is formed in the remaining area of the integrated circuit area, A semiconductor wafer on which a predetermined number of TEGs are formed by connecting the single MOS/FET to a diffusion layer formed in the vicinity of the single MOS/FET, the wiring connecting the gate of the single MOS/FET and the diffusion layer. A semiconductor wafer, wherein the wiring layer is different for each of the predetermined number of TEGs. 2. A semiconductor device constructed using the semiconductor wafer according to claim 1. 3. Each T formed on the semiconductor wafer according to claim 1
A process evaluation method for a semiconductor device, characterized in that the degree of damage to a single MOS/FET constituting an EG is evaluated individually.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0678909A1 (en) * 1994-04-20 1995-10-25 STMicroelectronics S.r.l. Monitoring of rf-plasma induced potential on a gate dielectric inside a plasma etcher
EP0848428A1 (en) * 1996-12-16 1998-06-17 STMicroelectronics S.r.l. Method for assessing the effects of plasma treatments on wafers of semicondutor material
US6627347B2 (en) 2000-04-14 2003-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rectangular electrode and lead part therefor
US6822330B2 (en) 2002-05-22 2004-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit device with test element group circuit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0678909A1 (en) * 1994-04-20 1995-10-25 STMicroelectronics S.r.l. Monitoring of rf-plasma induced potential on a gate dielectric inside a plasma etcher
EP0848428A1 (en) * 1996-12-16 1998-06-17 STMicroelectronics S.r.l. Method for assessing the effects of plasma treatments on wafers of semicondutor material
US6051443A (en) * 1996-12-16 2000-04-18 Stmicroelectronics S.R.L Method for assessing the effects of plasma treatments on wafers of semiconductor material
US6627347B2 (en) 2000-04-14 2003-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rectangular electrode and lead part therefor
US6822330B2 (en) 2002-05-22 2004-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit device with test element group circuit
KR100476900B1 (en) * 2002-05-22 2005-03-18 삼성전자주식회사 Semiconductor integrated circuit device with test element group circuit

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