JPH09321103A - 高電流プローブ試験用プロービングパッド - Google Patents
高電流プローブ試験用プロービングパッドInfo
- Publication number
- JPH09321103A JPH09321103A JP13557696A JP13557696A JPH09321103A JP H09321103 A JPH09321103 A JP H09321103A JP 13557696 A JP13557696 A JP 13557696A JP 13557696 A JP13557696 A JP 13557696A JP H09321103 A JPH09321103 A JP H09321103A
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- Japan
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- probing pad
- test
- probe
- current
- pad
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- Pending
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体装置のエレクトロマイグレーション試験
において、高電流およびプローブの機械的ストレスによ
り、プロービングパッドが劣化し試験精度を下げる問題
点を解決すること。 【解決手段】高電流プローブ試験用素子のパッド材質
を、高電流とプローブの機械的ストレスにより層間絶縁
膜ｂから容易に剥離しない材質または構造を用いる。高
電流プローブ試験用素子のプロービングパッドに、導電
性ポリシリコン材または高融点金属ゲート電極材ａを使
用する。または、導電性ポリシリコン材または高融点金
属ゲート電極材ａの上面にアルミニウム配線材ｄを接着
させた構造とする。 【効果】高電流およびプローブの機械的ストレスによる
プロービングパッドの劣化をなくし、試験の精度が向上
する。
において、高電流およびプローブの機械的ストレスによ
り、プロービングパッドが劣化し試験精度を下げる問題
点を解決すること。 【解決手段】高電流プローブ試験用素子のパッド材質
を、高電流とプローブの機械的ストレスにより層間絶縁
膜ｂから容易に剥離しない材質または構造を用いる。高
電流プローブ試験用素子のプロービングパッドに、導電
性ポリシリコン材または高融点金属ゲート電極材ａを使
用する。または、導電性ポリシリコン材または高融点金
属ゲート電極材ａの上面にアルミニウム配線材ｄを接着
させた構造とする。 【効果】高電流およびプローブの機械的ストレスによる
プロービングパッドの劣化をなくし、試験の精度が向上
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
少なくても１００ｍＡを越える高電流プローブ試験用プ
ロービングパッドに関する。
少なくても１００ｍＡを越える高電流プローブ試験用プ
ロービングパッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアルミニウム配線のエレクトロマ
イグレーション試験用素子を図１を用いて説明する。
イグレーション試験用素子を図１を用いて説明する。
【０００３】シリコン基板ｈに、既存の方法でフィール
ド膜ｇ、ゲート電極、層間絶縁膜ｂをほどこした上に被
試験材としてアルミニウム配線ｄをパターニングし、さ
らにパシベーション膜ｅを付け該パシベーション膜に該
アルミニウム配線材からなるプロービングパッドｆを２
つ設けてなる。
ド膜ｇ、ゲート電極、層間絶縁膜ｂをほどこした上に被
試験材としてアルミニウム配線ｄをパターニングし、さ
らにパシベーション膜ｅを付け該パシベーション膜に該
アルミニウム配線材からなるプロービングパッドｆを２
つ設けてなる。
【０００４】エレクトロマイグレーション試験は、その
１つのパッドを正、他方のパッドを負の電極とし、１０
０ｍＡ以上の一定電流をアルミニウム配線に流し、その
配線が断線に至る時間を測定する試験である。
１つのパッドを正、他方のパッドを負の電極とし、１０
０ｍＡ以上の一定電流をアルミニウム配線に流し、その
配線が断線に至る時間を測定する試験である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】先のエレクトロマイグ
レーション試験は、試験時間を短縮するため１００ｍＡ
以上の一定電流を使用している。このような高電流と、
プローブｉ（通常、先端直径３０μｍのタングステン針
を使用）の機械的ストレスが相乗し、パッドのアルミニ
ウム配線膜が劣化する。劣化したパッドのアルミニウム
配線膜は小片（一辺５０μｍ）となり、層間絶縁膜から
剥離しプローブ先端に付着する。
レーション試験は、試験時間を短縮するため１００ｍＡ
以上の一定電流を使用している。このような高電流と、
プローブｉ（通常、先端直径３０μｍのタングステン針
を使用）の機械的ストレスが相乗し、パッドのアルミニ
ウム配線膜が劣化する。劣化したパッドのアルミニウム
配線膜は小片（一辺５０μｍ）となり、層間絶縁膜から
剥離しプローブ先端に付着する。
【０００６】該試験途中でこのような現象が起きたと
き、また該試験をくり返し行うことにより該小片が層状
にプローブ先端を覆ったとき、パッドとプローブとの接
触抵抗は増大し著しく試験の精度を劣化せしめる。
き、また該試験をくり返し行うことにより該小片が層状
にプローブ先端を覆ったとき、パッドとプローブとの接
触抵抗は増大し著しく試験の精度を劣化せしめる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の高電流プローブ試験用プロービングパッド
は、従来半導体集積回路の高電流プローブ試験のプロー
ビングパッドに用いられていたアルミニウム配線材を、 （手段１）導電性ポリシリコン材または高融点金属ゲー
ト電極材にすることを特徴とする。
に、本発明の高電流プローブ試験用プロービングパッド
は、従来半導体集積回路の高電流プローブ試験のプロー
ビングパッドに用いられていたアルミニウム配線材を、 （手段１）導電性ポリシリコン材または高融点金属ゲー
ト電極材にすることを特徴とする。
【０００８】（手段２）導電性ポリシリコン材または高
融点金属ゲート電極材の上面にアルミニウム配線材を接
着させた構造材にすることを特徴とする。
融点金属ゲート電極材の上面にアルミニウム配線材を接
着させた構造材にすることを特徴とする。
【０００９】
【作用】該試験素子のパッド材質を、高電流とプローブ
の機械的ストレスにより該層間絶縁膜から容易に剥離し
ない材質または構造を用いることにより、かかる不具合
を解消した。
の機械的ストレスにより該層間絶縁膜から容易に剥離し
ない材質または構造を用いることにより、かかる不具合
を解消した。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図２及び
図３を用いて説明する。先ず既存の方法によりシリコン
基板ｈの一主面にＭＯＳ型半導体集積回路をなすための
不純物拡散、フィールド膜ｇ、ゲート酸化膜等を形成す
る。即ち、図示はしないが、第１導電型のシリコン基板
ｈ上に８５０℃のウェット酸化によって膜厚約１５０オ
ングストロームのゲート酸化膜を形成する。ゲート酸化
膜上にはＬＰＣＶＤ法によって膜厚約１５００オングス
トロームのポリシリコン層を形成する。このポリシリコ
ン層には温度８５０℃でＰＯＣｌ3ソースを用いてリン
がドーピングされる。またポリシリコン層の表面には、
温度約６０℃、圧力４×１０-3Ｔｏｒｒのアルゴン雰囲
気下において、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより
膜厚１５００オングストロームのモリブデンシリサイド
層を形成してもよい。しかる後に、ポリシリコン層（も
しくはポリシリコン層及びモリブテンシリサイド層に代
表される高融点金属シリサイド層とを含む高融点金属
層）を選択的にエッチングしてゲート電極ａ（一般には
ドナーあるいはアクセプタ不純物をドープしたポリシリ
コンまたは該ポリシリコンと高融点金属との化合物）を
形成する。この時、ゲート電極をパターニングする上述
のポリシリコン層のエッチング工程に、同時に高電流プ
ローブ試験素子（例えばアルミニウム配線のエレクトロ
マイグレーション）のプロービングパッドも形成する。
図３を用いて説明する。先ず既存の方法によりシリコン
基板ｈの一主面にＭＯＳ型半導体集積回路をなすための
不純物拡散、フィールド膜ｇ、ゲート酸化膜等を形成す
る。即ち、図示はしないが、第１導電型のシリコン基板
ｈ上に８５０℃のウェット酸化によって膜厚約１５０オ
ングストロームのゲート酸化膜を形成する。ゲート酸化
膜上にはＬＰＣＶＤ法によって膜厚約１５００オングス
トロームのポリシリコン層を形成する。このポリシリコ
ン層には温度８５０℃でＰＯＣｌ3ソースを用いてリン
がドーピングされる。またポリシリコン層の表面には、
温度約６０℃、圧力４×１０-3Ｔｏｒｒのアルゴン雰囲
気下において、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより
膜厚１５００オングストロームのモリブデンシリサイド
層を形成してもよい。しかる後に、ポリシリコン層（も
しくはポリシリコン層及びモリブテンシリサイド層に代
表される高融点金属シリサイド層とを含む高融点金属
層）を選択的にエッチングしてゲート電極ａ（一般には
ドナーあるいはアクセプタ不純物をドープしたポリシリ
コンまたは該ポリシリコンと高融点金属との化合物）を
形成する。この時、ゲート電極をパターニングする上述
のポリシリコン層のエッチング工程に、同時に高電流プ
ローブ試験素子（例えばアルミニウム配線のエレクトロ
マイグレーション）のプロービングパッドも形成する。
【００１１】プロービングパッドは、□５０μｍ〜１２
０μｍのの開口を有する。更にプロービングパッドは、
選択酸化膜（図示せず）上または、スクライブライン
（図示せず）上に形成する。スクライブライン上に設け
ることにより、チップ自体の有効的に利用することが可
能となり、高集積度に寄与することが可能である。
０μｍのの開口を有する。更にプロービングパッドは、
選択酸化膜（図示せず）上または、スクライブライン
（図示せず）上に形成する。スクライブライン上に設け
ることにより、チップ自体の有効的に利用することが可
能となり、高集積度に寄与することが可能である。
【００１２】その後層間絶縁膜ｂをほどこし、該層間絶
縁膜ｂに、前記プロービングパッドと次に形成する被試
験材としてアルミニウム配線ｄとを接触させるためのス
ルーホールをフォトエッチングにより形成した後、アル
ミニウム配線ｄを形成する。アルミニウム配線ｄとプロ
ービングパッドとの接触部分は、接触抵抗を考慮すれ
ば、面積が大きいほどよいが、アルミニウム配線ｄの断
面積以上の接触面積が有ればよい。
縁膜ｂに、前記プロービングパッドと次に形成する被試
験材としてアルミニウム配線ｄとを接触させるためのス
ルーホールをフォトエッチングにより形成した後、アル
ミニウム配線ｄを形成する。アルミニウム配線ｄとプロ
ービングパッドとの接触部分は、接触抵抗を考慮すれ
ば、面積が大きいほどよいが、アルミニウム配線ｄの断
面積以上の接触面積が有ればよい。
【００１３】さらにその後、パシベーション膜を堆積さ
せ、フォトエッチングによりプロービングパッドｆを形
成することにより、エレクトロマイグレーション試験素
子が完成する。この際に、プロービングパッドとなるポ
リシリコン層とアルミ配線層との接触部分は、完全にパ
シベーション膜に覆われるようにする。
せ、フォトエッチングによりプロービングパッドｆを形
成することにより、エレクトロマイグレーション試験素
子が完成する。この際に、プロービングパッドとなるポ
リシリコン層とアルミ配線層との接触部分は、完全にパ
シベーション膜に覆われるようにする。
【００１４】即ち、試験時にはプローブ針は、ポリシリ
コン表面もしくは高融点金属ゲート電極の場合には、高
融点金属シリサイド表面と接触するようになる。
コン表面もしくは高融点金属ゲート電極の場合には、高
融点金属シリサイド表面と接触するようになる。
【００１５】また第３図のように、プロービングパッド
の表面にアルミニウムと比較的密着性の良好なポリシリ
コン層もしくは高融点金属シリサイド層を配して、プロ
ービングパッドの表面全面にアルミニウムを被覆する構
成をとってもよい。
の表面にアルミニウムと比較的密着性の良好なポリシリ
コン層もしくは高融点金属シリサイド層を配して、プロ
ービングパッドの表面全面にアルミニウムを被覆する構
成をとってもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上の様に、本発明により形成されたプ
ロービングパッドは、高電流および機械的ストレスによ
り劣化することはなく、高精度の測定結果を提供するも
のである。
ロービングパッドは、高電流および機械的ストレスによ
り劣化することはなく、高精度の測定結果を提供するも
のである。
【図１】従来のアルミニウム配線用エレクトロマイグレ
ーション試験素子の断面図。
ーション試験素子の断面図。
【図２】本発明の導電性ポリシリコン材または高融点金
属ゲート電極材をプロービングパッドに用いたエレクト
ロマイグレーション試験素子の断面図。
属ゲート電極材をプロービングパッドに用いたエレクト
ロマイグレーション試験素子の断面図。
【図３】本発明の導電性ポリシリコン材または高融点金
属ゲート電極材の上面にアルミニウム配線材を接着させ
た構造材をプロービングパッドに用いたエレクトロマイ
グレーション試験素子の断面図。
属ゲート電極材の上面にアルミニウム配線材を接着させ
た構造材をプロービングパッドに用いたエレクトロマイ
グレーション試験素子の断面図。
ａ 導電性ポリシリコン材または高融点金属ゲート電極
材 ｂ 層間絶縁膜 ｃ ｂとｄを接着させるためのスルーホール ｄ アルミニウム配線材 ｅはパシベーション膜 ｆ プロービングパッド ｇ フィールド膜 ｈ シリコン基板 ｉ プローブ
材 ｂ 層間絶縁膜 ｃ ｂとｄを接着させるためのスルーホール ｄ アルミニウム配線材 ｅはパシベーション膜 ｆ プロービングパッド ｇ フィールド膜 ｈ シリコン基板 ｉ プローブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/28 Ｈ０１Ｌ 21/28 Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】導電性ポリシリコン材または高融点金属ゲ
ート電極材を用いた高電流プローブ試験用プロービング
パッド。 - 【請求項２】請求項１記載の高電流プローブ試験用プロ
ービングパッドにおいて、導電性ポリシリコン材または
高融点金属ゲート電極材の上面にアルミニウム配線材を
接着させた高電流プローブ試験用プロービングパッド。 - 【請求項３】請求項１乃至２に記載の前記高電流プロー
ブ試験は１００ｍＡ以上の電流を流すものであることを
特徴とする高電流プローブ試験用プロービングパッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13557696A JPH09321103A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 高電流プローブ試験用プロービングパッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13557696A JPH09321103A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 高電流プローブ試験用プロービングパッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321103A true JPH09321103A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15155051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13557696A Pending JPH09321103A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 高電流プローブ試験用プロービングパッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09321103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9406571B2 (en) | 2014-01-31 | 2016-08-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Method for manufacturing semiconductor device including inline inspection |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13557696A patent/JPH09321103A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9406571B2 (en) | 2014-01-31 | 2016-08-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Method for manufacturing semiconductor device including inline inspection |
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