JPH10270521A - Monitoring pattern and monitoring method for resistance value of connecting hole in semiconductor device - Google Patents
Monitoring pattern and monitoring method for resistance value of connecting hole in semiconductor deviceInfo
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- JPH10270521A JPH10270521A JP7171097A JP7171097A JPH10270521A JP H10270521 A JPH10270521 A JP H10270521A JP 7171097 A JP7171097 A JP 7171097A JP 7171097 A JP7171097 A JP 7171097A JP H10270521 A JPH10270521 A JP H10270521A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のプロ
セスモニタに係り、特に上／下層導電層の接続孔（コン
タクトホール又はビアホール）の抵抗値をモニタするモ
ニタパターン及びそのモニタ方法に関するものである。The present invention relates to a process monitor for a semiconductor device, and more particularly to a monitor pattern for monitoring a resistance value of a connection hole (contact hole or via hole) in an upper / lower conductive layer and a method of monitoring the same. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、このような上／下層導電層の接続
孔をモニタする場合には、以下の２つのパターンが一般
に用いられている。なお、ここでは、半導体基板上の拡
散層へのコンタクトを例に挙げて説明する。まず、ケル
ビンパターンについて説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, the following two patterns are generally used for monitoring such a connection hole in an upper / lower conductive layer. Here, a description will be given by taking a contact to a diffusion layer on a semiconductor substrate as an example. First, the Kelvin pattern will be described.
【０００３】図８はかかる従来のケルビンパターンを示
す平面図である。この図において、１，２は電流供給パ
ッド、３，４は電位差を見る測定パッド、５はＬ字形の
拡散層、６，７，８はそのＬ字形の拡散層５に形成され
たコンタクトである。ここで、コンタクト６，７，８の
面積は等しく、コンタクト６とコンタクト７との間の拡
散層の長さＬとコンタクト８とコンタクト７間の拡散層
の長さＬとは等しくなっている。FIG. 8 is a plan view showing such a conventional Kelvin pattern. In this figure, 1 and 2 are current supply pads, 3 and 4 are measurement pads for observing a potential difference, 5 is an L-shaped diffusion layer, and 6, 7, and 8 are contacts formed on the L-shaped diffusion layer 5. . Here, the areas of the contacts 6, 7, and 8 are equal, and the length L of the diffusion layer between the contacts 6 and 7 is equal to the length L of the diffusion layer between the contacts 8 and 7.
【０００４】このケルビンパターンでは、電流供給パッ
ド１から供給される電流は、コンタクト６−拡散層５−
コンタクト７を通じて電流供給パッド２へと通電する。
そこで、測定パッド３と測定パッド４との間の電位差を
測定すると、コンタクト７の抵抗ｒと通電電流ｉとの積
ｒｉとなり、通電電流ｉは既知であるから、コンタクト
７の抵抗ｒを求めることができる。In this Kelvin pattern, the current supplied from the current supply pad 1 is applied to the contact 6-diffusion layer 5-
Electric current is supplied to the current supply pad 2 through the contact 7.
Therefore, when the potential difference between the measuring pad 3 and the measuring pad 4 is measured, the product ri of the resistance r of the contact 7 and the conduction current i is obtained, and the conduction current i is known. Can be.
【０００５】次に、チェーンパターンについて説明す
る。図９は従来のチェーンパターンを示す平面図であ
る。この図において、１１，１２は通電兼測定パッド、
１３は拡散層、１４は拡散層１３の両側に形成されるコ
ンタクト、１５は接続配線であり、ここでは、通電兼測
定パッド１１と１２との間に合計１６個のコンクト１４
を介して、８個の拡散層１３が直列に接続されるように
なっている。Next, a chain pattern will be described. FIG. 9 is a plan view showing a conventional chain pattern. In this figure, 11 and 12 are energization and measurement pads,
13 is a diffusion layer, 14 is a contact formed on both sides of the diffusion layer 13, and 15 is a connection wiring. In this case, a total of 16 contacts 14 are provided between the energization and measurement pads 11 and 12.
, Eight diffusion layers 13 are connected in series.
【０００６】このチェーンパターンでは、通電兼測定パ
ッド１１から供給される電流Ｉは、１６個のコンクト１
４と８個の拡散層１３を通じて流れ、その電圧降下は、
１６個のコンクト１４の平均抵抗Ｒと８個の拡散層１３
の抵抗８ｒ1 〔１６ＲＩ＋８ｒ1 Ｉ〕となり、予め拡散
層１３の抵抗ｒを既知にしておくことにより、コンタク
ト１４の平均抵抗Ｒの測定を行うことができる。In this chain pattern, the current I supplied from the conduction / measurement pad 11 is 16 contacts 1
It flows through four and eight diffusion layers 13 and the voltage drop is
The average resistance R of the 16 contacts 14 and the 8 diffusion layers 13
The average resistance R of the contact 14 can be measured by previously setting the resistance r of the diffusion layer 13 to the known resistance 8r 1 [16RI + 8r 1 I].
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のケルビンパターンでは、ウエハ内にＴＥＧ（テ
スト・エレメント・グループ）として配置されるが、コ
ンクト７の面積は大きく、プロセスモニタとして使用し
ても、十分に小面積の接続孔のウエハ内の的確なプロセ
スモニタを行うことができない。However, in the above-mentioned conventional Kelvin pattern, although the TEG (test element group) is arranged in the wafer, the area of the contact 7 is large, so that it can be used as a process monitor. In addition, it is not possible to perform an accurate process monitor in a wafer having a connection hole having a sufficiently small area.
【０００８】また、上記した従来のチェーンパターンで
は、２個のパッドのみでモニタ可能であるが、多数のコ
ンタクト抵抗値の平均値でしか求められない上、拡散
層、接続配線の抵抗値も測定値の中へ誤差として含まれ
ることになる。以上のように、従来のいずれの方法で
も、コンタクト抵抗値モニタパターンの面積が大きくな
ったり、正確なコンタクト抵抗値を求めることができな
いといった問題があった。In the conventional chain pattern described above, monitoring can be performed with only two pads. However, the monitoring can be performed only by the average value of a large number of contact resistance values, and the resistance values of the diffusion layer and the connection wiring are also measured. It will be included as an error in the value. As described above, any of the conventional methods has a problem that the area of the contact resistance value monitor pattern becomes large and an accurate contact resistance value cannot be obtained.
【０００９】本発明は、上記問題点を除去し、面積を低
減し、しかも正確な抵抗値を求めることができる半導体
装置の接続孔の抵抗値モニタパターン及びモニタ方法を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a monitoring pattern and a monitoring method of a resistance value of a connection hole of a semiconductor device which can eliminate the above-mentioned problems, reduce the area, and obtain an accurate resistance value. .
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕半導体装置の上層導電層と下層導電層との接続孔
の抵抗値をモニタするパターンにおいて、小面積の第１
接続孔と、この第１接続孔より大面積の第２接続孔とが
下層導電層を通して、１対のチェーン構造を有するよう
にしたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides: [1] a pattern for monitoring a resistance value of a connection hole between an upper conductive layer and a lower conductive layer of a semiconductor device; First
The connection hole and the second connection hole having an area larger than that of the first connection hole have a paired chain structure through the lower conductive layer.
【００１１】〔２〕上記〔１〕記載の半導体装置の接続
孔の抵抗値モニタパターンにおいて、前記第１接続孔は
当該半導体装置に形成される接続孔の最小面積と等しい
面積を有するようにしたものである。 〔３〕上記〔１〕記載の半導体装置の接続孔の抵抗値モ
ニタパターンにおいて、前記第２接続孔の面積と同じ大
面積の２つの接続孔とが下層導電層を通して、１対のチ
ェーン構造を有する比較用チェーンパターンを設けるよ
うにしたものである。[2] In the resistance monitor pattern of the connection hole of the semiconductor device according to the above [1], the first connection hole has an area equal to a minimum area of the connection hole formed in the semiconductor device. Things. [3] In the resistance value monitoring pattern of the connection hole of the semiconductor device according to the above [1], two connection holes having the same large area as the area of the second connection hole have a paired chain structure through a lower conductive layer. And a comparison chain pattern.
【００１２】〔４〕上記〔３〕記載の半導体装置の接続
孔の抵抗値モニタパターンにおいて、前記第２接続孔
と、比較用チェーンパターンの一方の接続孔が共通の測
定用パッドに等間隔で接続されるようにしたものであ
る。 〔５〕上記〔３〕又は〔４〕記載の半導体装置の接続孔
の抵抗値モニタパターンにおいて、前記第１接続孔が前
記第２接続孔と対向し、前記第１接続孔が複数配置され
るようにしたものである。[4] In the resistance value monitoring pattern of the connection hole of the semiconductor device according to the above [3], the second connection hole and one connection hole of the comparison chain pattern are arranged at regular intervals on a common measurement pad. It is intended to be connected. [5] In the resistance value monitoring pattern for connection holes of the semiconductor device according to [3] or [4], the first connection holes are opposed to the second connection holes, and a plurality of the first connection holes are arranged. It is like that.
【００１３】〔６〕上記〔３〕又は〔４〕記載の半導体
装置の接続孔抵抗値モニタパターンにおいて、前記第１
接続孔が、第２接続孔と対向する位置で、前記下層導電
層が細くなるようにしたものである。 〔７〕上記〔３〕、〔４〕、〔５〕又は〔６〕記載の半
導体装置の接続孔の抵抗値モニタパターンを用いて、比
較用チェーンパターンとモニタチェーンパターンの抵抗
値の差分を求めることにより、接続孔の抵抗値を求める
ようにしたものである。[6] In the connection hole resistance monitor pattern of the semiconductor device according to the above [3] or [4], the first
The lower conductive layer is thinned at a position where the connection hole faces the second connection hole. [7] Using the resistance monitor pattern of the connection hole of the semiconductor device described in [3], [4], [5] or [6], find the difference between the resistance value of the comparison chain pattern and the resistance value of the monitor chain pattern. Thus, the resistance value of the connection hole is obtained.
【００１４】〔８〕上記〔１〕記載の半導体装置の接続
孔の抵抗値モニタパターンにおいて、前記第１接続孔の
周辺に、この第１接続孔より大面積の第３接続孔が設け
られ、前記第１接続孔と異なる測定用パッドへと接続さ
れるようにしたものである。[8] In the resistance monitoring pattern for connection holes of the semiconductor device according to [1], a third connection hole having a larger area than the first connection hole is provided around the first connection hole. The first connection hole is connected to a measurement pad different from the first connection hole.
〔９〕上記〔８〕記載の半導体装置の接続孔の抵抗値モ
ニタパターンにおいて、前記第３接続孔の１辺が、前記
第２接続孔と対向しているようにしたものである。[9] In the resistance value monitoring pattern for a connection hole of the semiconductor device according to the above [8], one side of the third connection hole is opposed to the second connection hole.
【００１５】〔１０〕上記[10] The above
〔９〕記載の半導体装置の接
続孔抵抗値モニタパターンにおいて、前記第３接続孔が
前記第２接続孔と対向する１辺が前記第１接続孔と同様
に対向する部分と同じ長さで、かつ前記第２接続孔と等
距離となり、下層導電層内で対象な位置となるようにし
たものである。 〔１１〕上記〔８〕、[9] In the connection hole resistance monitor pattern of the semiconductor device according to [9], one side of the third connection hole facing the second connection hole has the same length as a portion facing the first connection hole in a similar manner. In addition, the distance is equal to the distance of the second connection hole, and the target position is located in the lower conductive layer. [11] The above [8],
〔９〕又は〔１０〕記載の半導体
装置の接続孔の抵抗値モニタパターンを用いて、前記第
１接続孔と前記第２接続孔間の抵抗値と、この第２接続
孔と前記第３接続孔間の抵抗値の差分を求めることによ
り、接続孔の抵抗値を求めるようにしたものである。The resistance value between the first connection hole and the second connection hole, the resistance value between the second connection hole and the third connection hole, using the resistance monitor pattern of the connection hole of the semiconductor device according to [9] or [10]. The resistance value of the connection hole is determined by calculating the difference in resistance value between the holes.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す半導体装置の接続孔のモニタ用のチェ
ーンパターンを示す平面図である。ここでは、半導体基
板上の拡散層へのコンタクトを例に挙げて説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a chain pattern for monitoring a connection hole of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. Here, a contact to a diffusion layer on a semiconductor substrate will be described as an example.
【００１７】この図に示すように、モニタ用チェーンパ
ターン１００は、拡散層１０１の両端にそれぞれコンタ
クトが配置されており、一方は大面積のコンタクト１０
３、もう一方は最小面積のコンタクト１０２となってい
る。ここで、最小面積とは、このウエハにおいて形成さ
れるコンタクトの最小面積と等しい面積を有するもので
ある。As shown in FIG. 1, the monitoring chain pattern 100 has contacts arranged at both ends of a diffusion layer 101, and one of the contacts is provided with a large-area contact 10.
3. The other is a contact 102 having a minimum area. Here, the minimum area has an area equal to the minimum area of the contact formed on the wafer.
【００１８】この２つのコンタクト１０２，１０３がそ
れぞれ測定用パッド１０４へと接続される構造となって
いる。コンタクトの抵抗値をモニタする場合は、この両
端の抵抗値を測定する。例えば、大面積のコンタクト１
０３の面積をＳとし、最小面積のコンタクト１０２の面
積を（１／８）Ｓとすると、大面積のコンタクト１０３
の抵抗がＲである場合は、最小面積のコンタクト１０２
の抵抗は８Ｒとなる。The two contacts 102 and 103 are connected to the measuring pads 104, respectively. When monitoring the resistance value of the contact, the resistance value at both ends is measured. For example, large area contact 1
Assuming that the area of the contact 103 is S and the area of the contact 102 having the minimum area is (１ ／) S, the contact 103 having a large area
If the resistance of the contact 102 is R,
Is 8R.
【００１９】このように、第１実施例によれば、一方の
コンタクト１０３の面積を大きくしているため、このコ
ンタクト抵抗値は低く抑えられるため、最小面積の抵抗
値を正確に求めることができる。また、プロセス変動に
より、抵抗値が異常値を示す場合でも大面積であれば、
その影響は小さくなり、１つのコンタクトの抵抗値変動
分を正確に把握することが可能となる。As described above, according to the first embodiment, since the area of one contact 103 is increased, the contact resistance value can be suppressed low, so that the minimum area resistance value can be accurately obtained. . In addition, even if the resistance value shows an abnormal value due to process fluctuation, if the area is large,
The influence is reduced, and the variation in the resistance value of one contact can be accurately grasped.
【００２０】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図２は本発明の第２実施例を示すモニタ用チェーン
パターンを示す平面図である。この実施例では、上記し
た第１実施例のモニタ用チェーンパターン１００に加
え、拡散層２０１の両端に同パターンのもう一つの比較
用チェーンパターン２００を配置するようにしている。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a plan view showing a monitor chain pattern according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, in addition to the monitoring chain pattern 100 of the first embodiment described above, another comparison chain pattern 200 of the same pattern is arranged at both ends of the diffusion layer 201.
【００２１】この比較用チェーンパターン２００のコン
タクト２０３は２つとも大面積としている。なお、図２
において、２０４は測定用パッドである。このように、
第２実施例によれば、コンタクト抵抗値を求める場合
は、比較用チェーンパターン２００における抵抗値と、
モニタ用チェーンパターン１００における抵抗値との差
分を求めることにより、余分な拡散層、配線の抵抗を取
り除くことができるため、より正確なコンタクト抵抗値
を求めることができる。The two contacts 203 of the comparative chain pattern 200 have a large area. Note that FIG.
, 204 is a measuring pad. in this way,
According to the second embodiment, when determining the contact resistance value, the resistance value of the comparison chain pattern 200 is
By determining the difference between the resistance value of the monitoring chain pattern 100 and the resistance of the extra diffusion layer and wiring, a more accurate contact resistance value can be determined.
【００２２】また、プロセスモニタとして拡散層の抵抗
をモニタするのは一般的に行われているため、比較用チ
ェーンパターン２００は、拡散層抵抗のモニタパターン
を兼ねることができる。次に、本発明の第３実施例につ
いて説明する。図３は本発明の第３実施例を示すモニタ
用チェーンパターンを示す平面図である。Since the resistance of the diffusion layer is generally monitored as a process monitor, the comparison chain pattern 200 can also serve as a monitor pattern of the resistance of the diffusion layer. Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view showing a monitor chain pattern according to a third embodiment of the present invention.
【００２３】この図に示すように、この第３実施例で
は、比較用チェーンパターン３００を同一の測定用パッ
ド３０５（共通の測定用パッド）で、上記した第１実施
例と同様に構成したモニタ用チェーンパターン３１０に
接続し、かつ接続されたコンタクトが等距離になるよう
に配置したものである。なお、図３において、３０１，
３１１は拡散層、３０３，３１３は大面積のコンタク
ト、３０４，３１４は測定用パッド、３１２は最小面積
のコンタクトである。As shown in this figure, in the third embodiment, a monitor in which the comparison chain pattern 300 is constituted by the same measurement pad 305 (common measurement pad) in the same manner as in the first embodiment described above. The contact is connected to the chain pattern 310 for use and arranged so that the connected contacts are equidistant. Note that in FIG.
311 is a diffusion layer, 303 and 313 are large area contacts, 304 and 314 are measurement pads, and 312 is a minimum area contact.
【００２４】そこで、測定用パッド３０５と測定用パッ
ド３０４との間の抵抗値を測定し、次に、測定用パッド
３０５と測定用パッド３１４との間の抵抗値を測定する
ことにより、測定用パッド３０５の寄生抵抗は、モニタ
／比較用チェーンパターンで共通となり、特にモニタ用
チェーンパターン３１０の最小面積のコンタクト３１２
の抵抗を正確に求めることができる。Therefore, the resistance between the measuring pad 305 and the measuring pad 304 is measured, and then the resistance between the measuring pad 305 and the measuring pad 314 is measured. The parasitic resistance of the pad 305 is common to the monitor / comparison chain pattern, and particularly, the contact 312 having the minimum area of the monitor chain pattern 310.
Can be accurately determined.
【００２５】このように、第３実施例によれば、一つの
パッド間の寄生抵抗は、モニタ／比較用チェーンパター
ンで全く同一となり、測定精度の向上が期待できる。次
に、本発明の第４実施例について説明する。図４は本発
明の第４実施例を示すモニタ用チェーンパターンを示す
平面図である。As described above, according to the third embodiment, the parasitic resistance between one pad is exactly the same in the monitor / comparison chain pattern, and improvement in measurement accuracy can be expected. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a plan view showing a monitor chain pattern according to a fourth embodiment of the present invention.
【００２６】この図に示すように、モニタ用チェーンパ
ターン４１０の最小面積のコンタクト４１２が大面積の
コンタクト４１３に対向するよう複数個（ここでは、２
個）配置されている。なお、図４において、４００は比
較用チェーンパターン、４０１，４１１は拡散層、４０
３は大面積のコンタクト、４０４，４０５，４１４は測
定用パッド、４１６は電流の流れを示しており、４０５
は左右のパターンの共通の測定用パッドになっている。As shown in FIG. 2, a plurality of contacts (here, two contacts 412) having the smallest area of the monitor chain pattern 410 face the large area contact 413.
Pieces) are arranged. In FIG. 4, reference numeral 400 denotes a chain pattern for comparison, 401 and 411 denote diffusion layers,
Reference numeral 3 denotes a large-area contact, 404, 405, and 414 denote measurement pads, and 416 denotes a current flow.
Is a common measurement pad for the left and right patterns.
【００２７】測定方法は前述と全く同一であるが、コン
タクト抵抗値は平均値として求めることができる。な
お、この実施例のパターンは、拡散層中の電流分布を比
較パターンと同一にするという効果が期待できるため、
拡散層の抵抗が高いプロセスに適用するのがよい。The measuring method is exactly the same as described above, but the contact resistance value can be obtained as an average value. Note that the pattern of this embodiment can be expected to have the effect of making the current distribution in the diffusion layer the same as the comparison pattern,
It is preferable to apply to a process in which the resistance of the diffusion layer is high.
【００２８】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。図５は本発明の第５実施例を示すモニタ用チェーン
パターンを示す平面図である。図５において、５００は
比較用チェーンパターン、５１０はモニタ用チェーンパ
ターン、５０１，５１１は拡散層、５０３，５１３は大
面積のコンタクト、５０４，５０５，５１４は測定用パ
ッド、５１２は最小面積のコンタクト、５１６は電流の
流れを示しており、５０５は左右のパターンの共通の測
定用パッドとなっている。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a plan view showing a monitor chain pattern according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 500 denotes a comparison chain pattern, 510 denotes a monitoring chain pattern, 501 and 511 denote diffusion layers, 503 and 513 denote large-area contacts, 504, 505 and 514 denote measurement pads, and 512 denotes a minimum-area contact. Reference numeral 516 denotes a current flow, and reference numeral 505 denotes a common measurement pad for the left and right patterns.
【００２９】この実施例では、特に、最小面積のコンタ
クト５１２の近辺の拡散層５１１が比較用チェーンパタ
ーン５００の大面積対向距離と等しくなる点で細くなっ
ている。このように、第５実施例によれば、モニタ用チ
ェーンパターンの拡散層の電流分布を比較用チェーンパ
ターンと同様にすることができ、かつ最小面積のコンタ
クトも１個であるため、正確なコンタクト抵抗値を求め
ることが可能となる。In this embodiment, in particular, the diffusion layer 511 near the contact 512 having the minimum area is thinner in that it is equal to the large area facing distance of the comparative chain pattern 500. As described above, according to the fifth embodiment, the current distribution of the diffusion layer of the monitoring chain pattern can be made similar to that of the comparison chain pattern, and the number of contacts having the minimum area is one. It is possible to determine the resistance value.
【００３０】次に、本発明の第６実施例について説明す
る。図６は本発明の第６実施例を示すモニタ用チェーン
パターンを示す平面図である。この第６実施例では、コ
ンタクトをモニタ／比較用チェーンパターンと同一の拡
散層上に設けている。最小面積のコンタクト６０２と、
それを囲む形で面積の大きなコンタクト（測定用コンタ
クト）６０７が配置され、それぞれ別の測定用パッド６
０５、６０６へつながれている。コンタクトの抵抗値を
求める際は２つの抵抗値の差として求める。なお、図６
において、６０１は拡散層、６０３は大面積のコンタク
トを示している。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a plan view showing a monitor chain pattern according to a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, the contacts are provided on the same diffusion layer as the monitor / comparison chain pattern. A contact 602 having a minimum area;
A contact (measurement contact) 607 having a large area is arranged so as to surround it, and a separate measurement pad 6 is provided for each contact.
05 and 606. When determining the resistance value of the contact, the resistance value is determined as the difference between the two resistance values. FIG.
In the figure, reference numeral 601 denotes a diffusion layer, and 603 denotes a large-area contact.
【００３１】そこで、測定用パッド６０４を共通のパッ
ドとして、測定用パッド６０４−測定用パッド６０５間
の抵抗を測定し、次いで、測定用パッド６０４−測定用
パッド６０６間の抵抗を測定する。このように、第６実
施例によれば、比較用チェーンパターンの面積を削減す
ることができ、小さなモニタ用チェーンパターンの形成
が可能となる。Therefore, the resistance between the measurement pad 604 and the measurement pad 605 is measured using the measurement pad 604 as a common pad, and then the resistance between the measurement pad 604 and the measurement pad 606 is measured. Thus, according to the sixth embodiment, the area of the comparison chain pattern can be reduced, and a small monitoring chain pattern can be formed.
【００３２】次に、本発明の第７実施例について説明す
る。図７は本発明の第７実施例を示すモニタ用チェーン
パターンを示す図である。この第７実施例では、上記し
た第６実施例と同様に構成した、大きな測定用コンタク
ト７０７の大面積のコンタクト７０３に対向する辺の長
さを、最小面積のコンタクト７０２が大面積のコンタク
ト７０３に対向する辺の長さと同一とし、拡散層７０１
内で対象な位置になるよう配置されている。なお、図７
において、７０４，７０５，７０６は測定用パッドを示
している。Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a view showing a monitor chain pattern according to a seventh embodiment of the present invention. In the seventh embodiment, the length of the side of the large measuring contact 707 facing the large area contact 703, which is configured in the same manner as the sixth embodiment, is set so that the minimum area contact 702 is replaced by the large area contact 703. The length of the side opposite to the diffusion layer 701
It is arranged to be a target position within. FIG.
, 704, 705, and 706 indicate measurement pads.
【００３３】このように構成することにより、拡散層７
０１内の電流分布は均一となり、より正確なコンタクト
の抵抗値を求めることができる。以上のように、第１〜
第７実施例によれば、パターンの面積を小さくパッド数
を少なくして、１個のコンタクト抵抗値を正確に求める
ことができるため、多くのＩＣチップを安定して製造す
ることが可能となる。With this configuration, the diffusion layer 7
01, the current distribution becomes uniform, and a more accurate contact resistance value can be obtained. As described above, first to first
According to the seventh embodiment, since one contact resistance value can be accurately obtained by reducing the pattern area and the number of pads, it is possible to stably manufacture many IC chips. .
【００３４】上記実施例では拡散層へのコンタクトとし
て説明したが、もちろんそれに限定されるものではな
く、配線間の接続孔へも適用可能である。なお、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨
に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の
範囲から排除するものではない。Although the above embodiment has been described as a contact to the diffusion layer, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a connection hole between wirings. It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made based on the gist of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、一方の接続孔の面
積を大きくしているため、このコンタクト抵抗値は低く
抑えられるので、小さい方の接続孔の面積の抵抗値を正
確に求めることができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) According to the first aspect of the present invention, since the area of one of the connection holes is increased, the contact resistance value can be kept low. Therefore, the resistance value of the area of the smaller connection hole is accurately obtained. be able to.
【００３６】また、プロセス変動により、抵抗値が異常
値を示す場合でも大面積の接続孔であれば、その影響は
小さくなり、もう一方の接続孔の抵抗値変動分を正確に
把握することが可能となる。 （２）請求項２記載の発明によれば、最小面積の接続孔
の抵抗値を正確に把握することが可能となる。Further, even if the resistance value shows an abnormal value due to a process variation, if the connection hole has a large area, the effect is small, and the variation in the resistance value of the other connection hole can be accurately grasped. It becomes possible. (2) According to the second aspect of the invention, it is possible to accurately grasp the resistance value of the connection hole having the minimum area.
【００３７】（３）請求項３又は７項記載の発明によれ
ば、接続孔の抵抗値を求める場合は、比較用チェーンパ
ターンにおける抵抗値と、モニタ用チェーンパターンに
おける抵抗値との差分を求めることにより、余分な拡散
層、配線の抵抗を取り除くことができるため、より正確
な接続孔の抵抗値が求められる。また、プロセスモニタ
として拡散層の抵抗をモニタすることは一般的に行われ
ているため、比較用チェーンパターンは、拡散層抵抗の
モニタパターンを兼ねることができる。(3) According to the third or seventh aspect of the invention, when determining the resistance value of the connection hole, the difference between the resistance value in the comparison chain pattern and the resistance value in the monitoring chain pattern is determined. By doing so, extra resistance of the diffusion layer and wiring can be removed, so that a more accurate resistance value of the connection hole is required. Also, since the resistance of the diffusion layer is generally monitored as a process monitor, the comparison chain pattern can also serve as the monitor pattern of the diffusion layer resistance.
【００３８】（４）請求項４又は７項記載の発明によれ
ば、一つのパッド間の寄生抵抗は、モニタ／比較用チェ
ーンパターンで全く同一となり、測定精度の向上を図る
ことができる。 （５）請求項５又は７記載の発明によれば、一つのパッ
ド間の寄生抵抗は、モニタ／拡散層中の電流分布を比較
パターンと同一にすることができる。したがって、拡散
層の抵抗が高いプロセスに適用するのがよい。(4) According to the invention described in claim 4 or 7, the parasitic resistance between one pad is exactly the same in the monitor / comparison chain pattern, and the measurement accuracy can be improved. (5) According to the fifth or seventh aspect of the invention, the parasitic resistance between one pad can make the current distribution in the monitor / diffusion layer the same as the comparison pattern. Therefore, it is preferable to apply to a process in which the resistance of the diffusion layer is high.
【００３９】（６）請求項６又は７記載の発明によれ
ば、モニタ用チェーンパターンの拡散層の電流分布を比
較用チェーンパターンと同様にすることができ、かつ最
小面積のコンタクトも１個であるため、正確なコンタク
ト抵抗値を求めることが可能となる。 （７）請求項８又は１１記載の発明によれば、比較用チ
ェーンパターンの面積を削減でき、小さなモニタ用チェ
ーンパターンの形成が可能となる。(6) According to the invention of claim 6 or 7, the current distribution of the diffusion layer of the monitoring chain pattern can be made the same as that of the comparison chain pattern, and the number of contacts having the minimum area is one. Therefore, an accurate contact resistance value can be obtained. (7) According to the eighth or eleventh aspect, the area of the comparison chain pattern can be reduced, and a small monitoring chain pattern can be formed.
【００４０】（８）請求項９、１０又は１１記載の発明
によれば、上記（７）の効果に加え、拡散層内の電流分
布は均一となり、より正確なコンタクト抵抗値を求める
ことが可能となる。(8) According to the ninth, tenth or eleventh aspect of the present invention, in addition to the effect of the above (7), the current distribution in the diffusion layer becomes uniform, and a more accurate contact resistance value can be obtained. Becomes
【図１】本発明の第１実施例を示すモニタ用チェーンパ
ターンを示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a monitoring chain pattern according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例を示すモニタ用チェーンパ
ターンを示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a monitoring chain pattern according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施例を示すモニタ用チェーンパ
ターンを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a monitoring chain pattern according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施例を示すモニタ用チェーンパ
ターンを示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a monitoring chain pattern according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５実施例を示すモニタ用チェーンパ
ターンを示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a monitoring chain pattern according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第６実施例を示すモニタ用チェーンパ
ターンを示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a monitoring chain pattern according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第７実施例を示すモニタ用チェーンパ
ターンを示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a monitor chain pattern according to a seventh embodiment of the present invention.
【図８】従来のケルビンパターンを示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a conventional Kelvin pattern.
【図９】従来のチェーンパターンを示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a conventional chain pattern.
１００，３１０，４１０，５１０ モニタ用チェーン
パターン １０１，２０１，３０１，３１１，４０１，４１１，５
０１，５１１，６０１，７０１ 拡散層 １０２，３１２，４１２，５１２，６０２，７０２
最小面積のコンタクト（第１接続孔） １０３，２０３，３０３，３１３，４０３，４１３，５
０３，５１３，６０３，７０３ 大面積のコンタクト
（第２接続孔） １０４，２０４，３０４，３０５，３１４，４０４，４
０５，４１４，５０４，５０５，５１４，６０４，６０
５，６０６，７０４，７０５，７０６ 測定用パッド ２００，３００，４００，５００ 比較用チェーンパ
ターン ６０７，７０７ 測定用コンタクト（第３接続孔）100, 310, 410, 510 Monitor chain pattern 101, 201, 301, 311, 401, 411, 5
01, 511, 601, 701 Diffusion layer 102, 312, 412, 512, 602, 702
Contact of minimum area (first connection hole) 103, 203, 303, 313, 403, 413, 5
03, 513, 603, 703 Large area contact (second connection hole) 104, 204, 304, 305, 314, 404, 4
05,414,504,505,514,604,60
5,606,704,705,706 Measurement pad 200,300,400,500 Comparison chain pattern 607,707 Measurement contact (third connection hole)
Claims (11)
の接続孔の抵抗値をモニタするパターンにおいて、 小面積の第１接続孔と、該第１接続孔より大面積の第２
接続孔とが下層導電層を通して、１対のチェーン構造を
有することを特徴とする半導体装置の接続孔の抵抗値モ
ニタパターン。In a pattern for monitoring a resistance value of a connection hole between an upper conductive layer and a lower conductive layer of a semiconductor device, a first connection hole having a small area and a second connection hole having a larger area than the first connection hole.
A resistance monitor pattern for a connection hole of a semiconductor device, wherein the connection hole has a paired chain structure through a lower conductive layer.
抗値モニタパターンにおいて、前記第１接続孔は当該半
導体装置に形成される接続孔の最小面積と等しい面積を
有することを特徴とする半導体装置の接続孔の抵抗値モ
ニタパターン。2. The resistance value monitoring pattern of a connection hole of a semiconductor device according to claim 1, wherein the first connection hole has an area equal to a minimum area of a connection hole formed in the semiconductor device. The resistance value monitor pattern of the connection hole of the semiconductor device.
抗値モニタパターンにおいて、前記第２接続孔の面積と
同じ大面積の２つの接続孔とが下層導電層を通して、１
対のチェーン構造を有する比較用チェーンパターンを有
することを特徴とする半導体装置の接続孔の抵抗値モニ
タパターン。3. The resistance value monitoring pattern of a connection hole of the semiconductor device according to claim 1, wherein two connection holes having the same large area as the area of the second connection hole pass through a lower conductive layer.
A resistance value monitoring pattern of a connection hole of a semiconductor device, comprising a comparison chain pattern having a paired chain structure.
抗値モニタパターンにおいて、前記第２接続孔と比較用
チェーンパターンの一方の接続孔とが共通の測定用パッ
ドに等間隔で接続されることを特徴とする半導体装置の
接続孔の抵抗値モニタパターン。4. The resistance value monitoring pattern of a connection hole of a semiconductor device according to claim 3, wherein the second connection hole and one connection hole of the comparison chain pattern are connected to a common measurement pad at equal intervals. A resistance monitor pattern of a connection hole of the semiconductor device.
孔の抵抗値モニタパターンにおいて、前記第１接続孔が
前記第２接続孔と対向し、前記第１接続孔が複数配置さ
れることを特徴とする半導体装置の接続孔の抵抗値モニ
タパターン。5. The resistance value monitoring pattern of a connection hole of a semiconductor device according to claim 3, wherein the first connection hole faces the second connection hole, and a plurality of the first connection holes are arranged. A resistance value monitoring pattern of a connection hole of a semiconductor device, characterized in that:
孔の抵抗値モニタパターンにおいて、前記第１接続孔
が、第２接続孔と対向する位置で、前記下層導電層が細
く形成されることを特徴とする半導体装置の接続孔の抵
抗値モニタパターン。6. The resistance monitoring pattern of a connection hole of a semiconductor device according to claim 3, wherein the lower conductive layer is formed thin at a position where the first connection hole faces the second connection hole. A resistance value monitor pattern of a connection hole of a semiconductor device.
置の接続孔の抵抗値モニタパターンを用いて、比較用チ
ェーンパターンとモニタ用チェーンパターンの抵抗値の
差分を求めることにより、接続孔の抵抗値を求めること
を特徴とする半導体装置の接続孔の抵抗値モニタ方法。7. A connection by determining a difference between the resistance value of the comparison chain pattern and the resistance value of the monitoring chain pattern using the resistance value monitor pattern of the connection hole of the semiconductor device according to claim 3, 4, 5 or 6. A method of monitoring a resistance value of a connection hole of a semiconductor device, comprising determining a resistance value of the hole.
抗値モニタパターンにおいて、前記第１接続孔の周辺
に、該第１接続孔より大面積の第３接続孔が設けられ、
前記第１接続孔と異なる測定用パッドへと接続されるこ
とを特徴とする半導体装置の接続孔の抵抗値モニタパタ
ーン。8. The semiconductor device according to claim 1, wherein a third connection hole having a larger area than the first connection hole is provided around the first connection hole.
A resistance monitor pattern of a connection hole of a semiconductor device, wherein the resistance value monitor pattern is connected to a measurement pad different from the first connection hole.
抗値モニタパターンにおいて、前記第３接続孔の１辺
が、前記第２接続孔と対向することを特徴とする半導体
装置の接続孔の抵抗値モニタパターン。9. The connection hole of a semiconductor device according to claim 8, wherein one side of said third connection hole is opposed to said second connection hole. Resistance monitor pattern.
抵抗値モニタパターンにおいて、前記第３接続孔が前記
第２接続孔と対向する１辺が前記第１接続孔と同様に対
向する部分と同じ長さで、かつ前記第２接続孔と等距離
となり、下層導電層内で対象な位置となるようにしたこ
とを特徴とする半導体装置の接続孔の抵抗値モニタパタ
ーン。10. The resistance value monitor pattern of a connection hole of a semiconductor device according to claim 9, wherein one side of the third connection hole facing the second connection hole faces the same as the first connection hole. A resistance monitor pattern for a connection hole of a semiconductor device, wherein the pattern has the same length as that of the second connection hole and is equidistant from the second connection hole so as to be a target position in the lower conductive layer.
置の接続孔の抵抗値モニタパターンを用いて、前記第１
接続孔と前記第２接続孔間の抵抗値と該第２接続孔と前
記第３接続孔間の抵抗値の差分を求めることにより、接
続孔の抵抗値を求めることを特徴とする半導体装置の接
続孔の抵抗値モニタ方法。11. The semiconductor device according to claim 8, 9 or 10, wherein:
The semiconductor device according to claim 1, wherein a resistance value of the connection hole is obtained by obtaining a difference between a resistance value between the connection hole and the second connection hole and a resistance value between the second connection hole and the third connection hole. How to monitor the resistance value of the connection hole.
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|---|---|---|---|
| JP07171097A JP3712496B2 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Resistance value monitor pattern of connection hole of semiconductor device |
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| JPH10270521A true JPH10270521A (en) | 1998-10-09 |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2009116677A1 (en) * | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor apparatus manufacturing method and semiconductor apparatus |
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| US8546801B2 (en) | 2008-03-18 | 2013-10-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor apparatus manufacturing method and semiconductor apparatus |
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