KR100748552B1 - 반도체 장치의 불량 분석을 위한 분석 구조체 및 이를이용한 불량 분석 방법 - Google Patents
반도체 장치의 불량 분석을 위한 분석 구조체 및 이를이용한 불량 분석 방법 Download PDFInfo
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Description
Claims (42)
- 반도체기판의 소정영역에 배치된 복수개의 분석 영역들;어레이 구조를 형성하면서, 상기 분석 영역들에 배치되는 반도체 트랜지스터들;상기 분석 영역들에 배치되어, 상기 반도체 트랜지스터들을 횡 방향으로 연결하는 워드라인들; 및상기 분석 영역들에 배치되어, 상기 반도체 트랜지스터들을 종 방향으로 연결하는 비트라인 구조체들을 포함하되,상기 비트라인 구조체들은 상기 분석 영역들마다 다른 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 1 항에 있어서,상기 반도체 트랜지스터들은 두 개의 부하 트랜지스터들, 두 개의 구동 트랜지스터들 및 두 개의 접근 트랜지스터들을 구비하는 에스램 셀 어레이를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 2 항에 있어서,상기 워드라인들은 상기 접근 트랜지스터들의 게이트 전극들을 횡 방향으로 연결하고,상기 비트라인 구조체들은 상기 접근 트랜지스터들의 드레인 전극들을 종 방향으로 연결하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 1 항에 있어서,상기 비트라인 구조체들은 적어도 한 층의 금속 패턴들 및 적어도 한 층의 플러그들을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 4 항에 있어서,상기 비트라인 구조체를 구성하는 금속 패턴들 및 플러그들의 층수는 상기 분석 영역의 위치에 따라 다른 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 4 항에 있어서,상기 비트라인 구조체를 구성하는 금속 패턴들 및 플러그들의 구조는 상기 분석 영역의 위치에 따라 다른 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 반도체기판의 소정영역에 배치되고, 적어도 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 영역을 포함하는 분석 영역들;어레이 구조를 형성하면서, 상기 분석 영역들에 배치되는 반도체 트랜지스터 들;상기 분석 영역들에 배치되어, 상기 반도체 트랜지스터들을 횡 방향으로 연결하는 워드라인들; 및상기 분석 영역들에 배치되어, 상기 반도체 트랜지스터들을 종 방향으로 연결하는 비트라인 구조체들을 포함하되,상기 비트라인 구조체들은 상기 분석 영역들의 위치에 따라 다른 층수 및 다른 연결 구조를 갖는 금속 패턴들 및 플러그들을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 7 항에 있어서,상기 반도체 트랜지스터들은 두 개의 부하 트랜지스터들, 두 개의 구동 트랜지스터들 및 두 개의 접근 트랜지스터들을 구비하는 에스램 셀 어레이를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 8 항에 있어서,상기 워드라인들은 상기 접근 트랜지스터들의 게이트 전극들을 횡 방향으로 연결하고,상기 비트라인 구조체들은 상기 접근 트랜지스터들의 드레인 전극들을 종 방향으로 연결하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 7 항에 있어서,상기 비트라인 구조체들은상기 반도체 트랜지스터들의 소정 드레인 전극에 연결된 콘택 플러그들;상기 콘택 플러그들의 상부에 접속하는 제 1 금속 패턴들;상기 제 1 금속 패턴들의 상부에 접속하는 제 1 비아 플러그들; 및상기 제 1 비아 플러그들의 상부에 접속하는 제 2 금속 패턴들을 구비하되,상기 제 1 금속 패턴은 한 개의 콘택 플러그와 전기적으로 연결되는 패드인 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 2 금속 패턴들은상기 제 1 영역에서 복수개의 상기 제 1 비아 플러그들을 종 방향으로 연결하고,상기 제 2, 제 3 및 제 4 영역을 포함하는 상기 분석 영역의 다른 영역에서 한 개의 상기 제 1 비아 플러그의 상부에 연결되도록 배치되어, 한 개의 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 10 항에 있어서,상기 비트 라인 구조체들은상기 제 1 영역을 제외한 나머지 분석 영역들에 배치되어, 상기 제 2 금속 패턴들의 상부에 접속하는 제 2 비아 플러그들;상기 제 2 비아 플러그들의 상부에 접속하는 제 3 금속 패턴들;상기 제 1 및 제 2 영역을 제외한 나머지 분석 영역들에 배치되어, 상기 제 3 금속 패턴들의 상부에 접속하는 제 3 비아 플러그들;상기 제 3 비아 플러그들의 상부에 접속하는 제 4 금속 패턴들;상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 제외한 나머지 분석 영역들에 배치되어, 상기 제 4 금속 패턴들의 상부에 접속하는 제 4 비아 플러그들; 및상기 제 4 비아 플러그들의 상부에 접속하는 제 5 금속 패턴들을 더 구비하되,상기 제 3 금속 패턴들은상기 제 2 영역에서 복수개의 상기 제 2 비아 플러그들을 종 방향으로 연결하고,상기 제 3 및 제 4 영역을 포함하는 상기 분석 영역의 다른 영역에서 상기 제 2 비아 플러그의 상부에 연결되도록 배치되어, 한 개의 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하고,상기 제 4 금속 패턴들은상기 제 3 영역에서 복수개의 상기 제 3 비아 플러그들을 종 방향으로 연결하고,상기 제 4 영역을 포함하는 상기 분석 영역의 다른 영역에서 상기 제 3 비아 플러그의 상부에 연결되도록 배치되어, 한 개의 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하고,상기 제 5 금속 패턴들은상기 제 4 영역에서 복수개의 상기 제 4 비아 플러그들을 종 방향으로 연결하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에 배치되는 상기 제 3 금속 패턴은 상기 제 1 금속 패턴보다 넓은 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에 배치되는 상기 제 3 비아 플러그들은 상기 제 2 비아 플러그의 수직 상부에 배치되어 스택 비아 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에 배치되는 상기 제 3 비아 플러그들은 상기 제 3 금속 패턴의 상부에 복수개 배치되어 멀티 비아 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에 배치되는 상기 제 4 금속 패턴은 상기 제 1 금속 패턴보다 넓은 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에 배치되는 상기 제 4 비아 플러그들은 상기 제 2 비아 플러그 또는 상기 제 3 비아 플러그의 수직 상부에 배치되어 스택 비아 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에 배치되는 상기 제 4 비아 플러그들은 상기 제 4 금속 패턴의 상부에 복수개 배치되어 멀티 비아 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석을 위한 분석 구조체.
- 반도체기판의 소정영역에, 복수개의 분석 영역들, 상기 분석 영역들에 배치되어 어레이 구조를 형성하는 반도체 트랜지스터들, 상기 반도체 트랜지스터들을 횡 방향 및 종 방향으로 각각 연결하는 워드라인들 및 비트라인 구조체들을 구비하는 분석 구조체를 형성하는 단계;상기 분석 구조체를 테스트하는 단계; 및상기 테스트 결과를 이용하여 분석 구조체를 형성하는 공정에서의 불량을 분석하는 단계를 포함하되, 상기 불량을 분석하는 단계는 불량의 평면적 위치를 결정하기 위하여 불량이 발생된 상기 워드라인 및 상기 비트라인 구조체의 주소를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 방법.
- 제 19 항에 있어서,상기 비트라인 구조체는 적어도 한 층의 금속 패턴들 및 적어도 한 층의 플러그들을 구비하되,상기 비트라인 구조체를 형성하는 단계는 상기 금속 패턴들 및 플러그들의 층수 및 구조를 상기 분석 영역의 위치에 따라 달리 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 불량을 분석하는 단계는 불량의 수직적 위치를 결정하기 위하여 불량이 발생한 분석 영역의 위치 또는 불량의 유형을 분석하는 단계를 포함하되,상기 불량의 수직적 위치를 결정하는 단계는 상기 분석 영역의 위치에 따라 다르게 형성된 상기 금속 패턴들 및 상기 플러그들의 층수 및 구조를 이용하는 것 을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
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- 제 19 항에 있어서,상기 반도체 트랜지스터들은 두 개의 부하 트랜지스터들, 두 개의 구동 트랜지스터들 및 두 개의 접근 트랜지스터들을 구비하는 에스램 셀 어레이를 구성하도 록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 24 항에 있어서,상기 워드라인들은 상기 접근 트랜지스터들의 게이트 전극들을 횡 방향으로 연결하도록 형성되고,상기 비트라인 구조체들은 상기 접근 트랜지스터들의 드레인 전극들을 종 방향으로 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 반도체기판의 소정영역에, 적어도 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 영역들을 포함하는 분석 영역들, 상기 분석 영역들에 배치되어 어레이 구조를 형성하는 반도체 트랜지스터들, 상기 반도체 트랜지스터들을 횡 방향 및 종 방향으로 각각 연결하는 워드라인들 및 비트라인 구조체들을 구비하는 분석 구조체를 형성하는 단계;상기 분석 구조체를 테스트하는 단계; 및상기 테스트 결과를 이용하여 분석 구조체를 형성하는 공정에서의 불량을 분석하는 단계를 포함하되, 상기 불량을 분석하는 단계는 불량의 평면적 위치를 결정하기 위하여 불량이 발생된 상기 워드라인 및 상기 비트라인 구조체의 주소를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 방법.
- 제 26 항에 있어서,상기 비트라인 구조체는 적어도 한 층의 금속 패턴들 및 적어도 한 층의 플 러그들을 구비하되,상기 비트라인 구조체를 형성하는 단계는 상기 금속 패턴들 및 플러그들의 층수 및 구조를 상기 분석 영역의 위치에 따라 달리 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 방법.
- 제 27 항에 있어서,상기 불량을 분석하는 단계는 불량의 수직적 위치를 결정하기 위하여 불량이 발생한 분석 영역의 위치 또는 불량의 유형을 분석하는 단계를 포함하되,상기 불량의 수직적 위치를 결정하는 단계는 상기 분석 영역의 위치에 따라 다르게 형성된 상기 금속 패턴들 및 상기 플러그들의 층수 및 구조를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 26 항에 있어서,상기 반도체 트랜지스터들은 두 개의 부하 트랜지스터들, 두 개의 구동 트랜지스터들 및 두 개의 접근 트랜지스터들을 구비하는 에스램 셀 어레이를 구성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 29 항에 있어서,상기 워드라인들은 상기 접근 트랜지스터들의 게이트 전극들을 횡 방향으로 연결하도록 형성되고,상기 비트라인 구조체들은 상기 접근 트랜지스터들의 드레인 전극들을 종 방향으로 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 29 항에 있어서,상기 비트라인 구조체들을 형성하는 단계는상기 반도체 트랜지스터들의 소정 드레인 전극에 연결되는 콘택 플러그들을 형성하는 단계;상기 콘택 플러그들의 상부에 접속하는 제 1 금속 패턴들을 형성하는 단계;상기 제 1 금속 패턴들의 상부에 접속하는 제 1 비아 플러그들을 형성하는 단계; 및상기 제 1 비아 플러그들의 상부에 접속하는 제 2 금속 패턴들을 형성하는 단계를 구비하되,상기 제 1 금속 패턴은 한 개의 콘택 플러그에 전기적으로 연결되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 31 항에 있어서,상기 제 2 금속 패턴은상기 제 1 영역에서, 복수개의 상기 제 1 비아 플러그들을 종 방향으로 연결하도록 형성되고,상기 제 2, 제 3 및 제 4 영역을 포함하는 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 한 개의 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결되도록 한 개의 상기 제 1 비아 플러그의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 31 항에 있어서,상기 비트 라인 구조체들을 형성하는 단계는상기 제 1 영역을 제외한 나머지 분석 영역들에 배치되어, 상기 제 2 금속 패턴들의 상부에 접속하는 제 2 비아 플러그들을 형성하는 단계;상기 제 2 비아 플러그들의 상부에 접속하는 제 3 금속 패턴들을 형성하는 단계;상기 제 1 및 제 2 영역을 제외한 나머지 분석 영역들에 배치되어, 상기 제 3 금속 패턴들의 상부에 접속하는 제 3 비아 플러그들을 형성하는 단계;상기 제 3 비아 플러그들의 상부에 접속하는 제 4 금속 패턴들을 형성하는 단계;상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 제외한 나머지 분석 영역들에 배치되어, 상기 제 4 금속 패턴들의 상부에 접속하는 제 4 비아 플러그들을 형성하는 단계; 및상기 제 4 비아 플러그들의 상부에 접속하는 제 5 금속 패턴들을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 33 항에 있어서,상기 제 3 금속 패턴은상기 제 2 영역에서, 복수개의 상기 제 2 비아 플러그들을 종 방향으로 연결하도록 형성되고,상기 제 3 및 제 4 영역을 포함하는 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 상기 제 2 비아 플러그의 상부에 연결되도록 형성되어, 한 개의 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하고,상기 제 4 금속 패턴들은상기 제 3 영역에서, 복수개의 상기 제 3 비아 플러그들을 종 방향으로 연결하도록 형성되고,상기 제 4 영역을 포함하는 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 상기 제 3 비아 플러그의 상부에 연결되도록 형성되어, 한 개의 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하고,상기 제 5 금속 패턴들은상기 제 4 영역에서, 복수개의 상기 제 4 비아 플러그들을 종 방향으로 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 제 3 금속 패턴은 상기 제 1 및 제 2 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 상기 제 1 금속 패턴보다 넓은 면적을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 제 3 비아 플러그는 상기 제 1 및 제 2 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 상기 제 2 비아 플러그의 수직 상부에 배치되어 스택 비아 구조를 구성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 제 3 비아 플러그는 상기 제 1 및 제 2 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 상기 제 3 금속 패턴의 상부에 복수개 배치되어 멀티 비아 구조를 구성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 제 4 금속 패턴은 상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 상기 제 1 금속 패턴보다 넓은 면적을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 제 4 비아 플러그는 상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 상기 제 2 비아 플러그 또는 상기 제 3 비아 플러그의 수직 상부에 배치되어 스택 비아 구조를 구성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 제 4 비아 플러그는 상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 제외한 상기 분석 영역의 다른 영역에서, 상기 제 4 금속 패턴의 상부에 복수개 배치되어 멀티 비아 구조를 구성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 불량 분석 방법.
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