KR20090088158A - A test pattern of semiconductor device and method for forming the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 소자의 테스트 패턴 및 그 형성 방법에 관한 것이다. 특히, 저장전극 형성 시 발생하는 브릿지를 검출할 수 있는 테스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a test pattern of a semiconductor device and a method of forming the same. In particular, the present invention relates to a test pattern forming method capable of detecting a bridge generated when the storage electrode is formed.
일반적으로, 반도체 장치들이 형성되는 반도체 기판은 다수의 셀(Cell)들이 형성되는 칩(Chip) 영역과 상기 칩들을 구분하기 위한 스크라이브 레인(Scribe lane) 영역으로 나눌 수 있다. In general, a semiconductor substrate on which semiconductor devices are formed may be divided into a chip region in which a plurality of cells are formed and a scribe lane region for dividing the chips.
이때 상기 칩 영역 상에는 다수의 반도체 장치들 예컨대 트랜지스터, 저항, 캐패시터 등이 형성되고, 상기 스크라이브 레인 영역 상에는 반도체 장치가 형성되지 않는다. In this case, a plurality of semiconductor devices such as transistors, resistors, capacitors, etc. are formed on the chip area, and no semiconductor device is formed on the scribe lane area.
이와 같이 칩 영역을 구분하기 위해 칩 영역 사이에 형성되는 스크라이브 레인(Scribe lane) 영역에는 칩 영역 소자의 전기적 특성 및 불량 패턴 유무 등을 분석하기 위한 테스트 패턴(Test Pattern)이 형성될 수 있고, 상기 테스트 패턴 이외에 더미 게이트 패턴(Dummy Gate Pattern) 등을 더 구비할 수도 있다. 또한, 상기 스크라이브 레인 영역은 절단되는 라인으로 최종적으로는 절단되어 각각의 칩을 완성하게 된다. As described above, a test pattern for analyzing the electrical characteristics and the presence or absence of a defective pattern of the chip region device may be formed in a scribe lane region formed between the chip regions to distinguish the chip regions. In addition to the test pattern, a dummy gate pattern may be further provided. In addition, the scribe lane area is a line to be cut and finally cut to complete each chip.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 저장전극 형성 방법을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a method of forming a storage electrode of a semiconductor device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 하부 구조물이 구비된 셀 영역의 반도체 기판(미도시) 상부에 제 1 층간 절연막(100)을 형성한다. Referring to FIG. 1, a first
다음에, 제 1 층간 절연막(100)을 식각하여 저장전극 콘택홀(미도시)을 형성한다. 그리고, 폴리실리콘층으로 상기 저장전극 콘택홀(미도시)을 매립하여 저장전극 콘택(110)을 형성한다.Next, the first
그 다음, 제 1 층간 절연막(100) 상부에 저장전극 콘택(110)과 접속되는 저장전극(120)을 형성한다. 이때, 저장전극 콘택(110)은 홀 타입(Hole Type)으로 형성되며, 하나의 저장전극 콘택(110)에 하나의 저장전극(120)이 접속되도록 하는 것이 바람직하다.Next, a
도 2는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 저장전극 형성 시 발생하는 문제점을 도시한 SEM 사진으로, 실린더형 저장전극과 인접한 저장전극 간에 브릿지(Bridge)가 발생한 모습을 도시한 것이다. ('A' 참조.)FIG. 2 is a SEM photograph illustrating a problem occurring when a storage electrode is formed in a semiconductor device according to the related art, and illustrates a state in which a bridge is formed between a cylindrical storage electrode and an adjacent storage electrode. (See 'A'.)
상술한 종래 기술에 따른 저장전극 형성 방법에 있어서, 상기 '도 2'와 같이 저장전극 간에 브릿지 발생 시 이를 검출할 수 있는 테스트 패턴(Test Pattern)이 존재하지 않기 때문에 저장전극의 브릿지(Bridge)의 발생 여부를 검사하기 위해서는 저장전극을 형성한 후 프로브 테스트(Probe test)를 일일이 진행해 주었는데, 이러한 프로브 테스트 방법은 시간이 오래 걸리고 그 공정이 복잡하며, 빠른 피드백(Feed Back)이 어려워 효율적이지 못하다는 문제가 있다.In the method of forming a storage electrode according to the related art described above, since there is no test pattern for detecting a bridge between storage electrodes as shown in FIG. In order to check whether or not a storage electrode was formed, a probe test was carried out one by one, and this probe test method took a long time, the process was complicated, and fast feedback was difficult. there is a problem.
본 발명은 스크라이브 레인 영역에 테스트 패턴을 형성하되, 상기 테스트 패턴은 바(Bar)형의 저장전극 콘택을 포함하고, 상기 저장전극 콘택 양단의 에지부와 연결되는 금속 패드를 형성한 후 양단의 상기 금속 패드에 전압을 인가하여 저장전극 간의 브릿지 발생 여부를 검출할 수 있는 반도체 소자의 테스트 패턴 및 그 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.According to the present invention, a test pattern is formed in a scribe lane region, wherein the test pattern includes a bar-type storage electrode contact, and a metal pad connected to an edge portion of both ends of the storage electrode contact is formed to form a test pattern. An object of the present invention is to provide a test pattern of a semiconductor device and a method of forming the semiconductor device capable of detecting whether a bridge between storage electrodes is generated by applying a voltage to a metal pad.
본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 패턴 형성 방법은 Test pattern forming method of a semiconductor device according to the present invention
스크라이브 레인 영역의 반도체 기판을 식각하여 바형 트렌치를 형성하는 단계와,Etching the semiconductor substrate in the scribe lane region to form a bar trench;
상기 바형 트렌치를 매립하여 저장전극 콘택을 형성하는 단계와,Filling the bar trench to form a storage electrode contact;
상기 저장전극 콘택 상부에 복수개의 저장전극을 형성하는 단계와,Forming a plurality of storage electrodes on the storage electrode contacts;
상기 저장전극을 포함하는 전체 상부에 층간 절연막을 형성하는 단계와,Forming an interlayer insulating film on the whole including the storage electrode;
상기 층간 절연막을 관통하여 상기 저장전극 콘택 일측 에지부와 접속되는 금속 콘택을 형성하는 단계와,Forming a metal contact penetrating the interlayer insulating layer and connected to an edge portion of the storage electrode contact;
상기 금속 콘택과 접속되는 금속 패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, Forming a metal pad in contact with the metal contact;
상기 바형 트렌치 일측 에지부에 상기 저장전극 콘택의 CD(Critical Dimension)보다 큰 CD를 가지는 패드부를 포함하는 것과,A pad portion having a CD larger than a CD (critical dimension) of the storage electrode contact at one edge portion of the bar trench;
상기 금속 콘택은 상기 패드부에 연결되는 것을 특징으로 한다. The metal contact is connected to the pad part.
또한, 반도체 소자의 테스트 패턴은 In addition, the test pattern of the semiconductor device
스크라이브 레인 영역의 테스트 패턴에 있어서, In the test pattern of the scribe lane region,
바형의 저장전극 콘택과,A bar storage electrode contact,
상기 저장전극 콘택 일측 에지부에 구비된 패드부와,A pad part provided at one edge of the storage electrode contact;
상기 저장전극 콘택에 접속되는 복수개의 저장전극과,A plurality of storage electrodes connected to the storage electrode contacts;
상기 저장전극 콘택의 패드부에 연결되는 금속 콘택과,A metal contact connected to the pad of the storage electrode contact;
상기 금속 콘택과 접속되는 금속 패드를 포함하는 것을 특징으로 하고, And a metal pad connected to the metal contact,
상기 저장전극 콘택과 인접한 저장전극 콘택은 타측 에지부에 패드부가 구비되는 것과, The storage electrode contact adjacent to the storage electrode contact is provided with a pad portion at the other edge portion,
상기 금속 패드에 각각 전압을 인가하여 저장전극 브릿지 발생 여부를 테스트하는 것을 특징으로 한다.A voltage is applied to each of the metal pads to test whether a storage electrode bridge is generated.
본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 패턴 및 그 형성 방법은 스크라이브 레인 영역에 테스트 패턴을 형성하되, 상기 테스트 패턴은 바(Bar)형의 저장전극 콘택을 포함하고, 상기 저장전극 콘택 양단의 에지부와 연결되는 금속 패드를 형성한 후 양단의 상기 금속 패드에 전압을 인가하여 저장전극 간의 브릿지 발생 여부를 검출할 수 있으므로, 이를 전기적 테스트만으로 빠르게 검출할 수 있어 소자의 특성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, a test pattern and a method of forming the semiconductor device may include forming a test pattern in a scribe lane region, the test pattern including a bar-type storage electrode contact, and an edge portion at both ends of the storage electrode contact. After forming a metal pad to be connected, a voltage may be applied to the metal pads at both ends thereof to detect whether a bridge between the storage electrodes is generated, and thus it may be quickly detected by an electrical test, thereby improving device characteristics.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 패턴 및 그 형성 방법을 도시한 사시도로서, 스크라이브 레인(Scribe Lane) 영역만을 도시한 것이며, 셀 영역은 상기 '도 1'에 도시된 바와 동일하게 형성된다.3A to 3D are perspective views illustrating a test pattern of a semiconductor device and a method of forming the semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention, illustrating only a scribe lane region, and the cell region is the same as illustrated in FIG. 1. Is formed.
도 3a를 참조하면, 반도체 기판(미도시) 상부에 제 1 층간 절연막(300)을 형성한다. 다음에, 제 1 층간 절연막(300)을 식각하여 바형 트렌치(미도시)를 형성한다. Referring to FIG. 3A, a first
그 다음, 폴리실리콘층으로 상기 바형 트렌치(미도시)를 매립하여 저장전극 콘택(310)을 형성한다. Next, the bar trench (not shown) is filled with a polysilicon layer to form a
이때, 저장전극 콘택(310)은 바(Bar)형으로 형성되며, 저장전극 콘택(310) 일측 에지부는 금속 콘택이 형성될 부분으로, 저장전극 콘택(310) 중앙부의 CD(Critical Dimension)에 비해 큰 CD를 가지는 패드부(310a)가 구비된다. In this case, the
여기서, 바형 저장전극 콘택(310)과 평행한 방향으로 인접한 저장전극 콘 택(310)은 타측 에지부에 패드부(310a)가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.Here, the
도 3b를 참조하면, 저장전극 콘택(310)을 포함하는 제 1 층간 절연막(300) 상부에 희생 절연막(미도시)을 형성하고, 상기 희생 절연막(미도시)을 식각하여 저장전극 영역을 형성한다. Referring to FIG. 3B, a sacrificial insulating layer (not shown) is formed on the first
다음에, 상기 저장전극 영역을 포함하는 전체 표면에 저장전극 형성을 위한 도전막을 형성한다.Next, a conductive film for forming the storage electrode is formed on the entire surface including the storage electrode region.
그 다음, 딥 아웃(Dip Out) 공정으로 상기 희생 절연막(미도시)을 제거하여, 실린더형 저장전극(320)을 형성한다. Next, the sacrificial insulating layer (not shown) is removed by a dip out process to form the
이때, 하나의 저장전극 콘택(310)에 두 개의 저장전극(320)이 형성되도록 한다. 다음에, 저장전극(320) 표면에 유전체막(미도시) 및 플레이트 전극(미도시)을 형성한다.In this case, two
도 3c를 참조하면, 저장전극(320)이 구비된 전체 상부에 제 2 층간 절연막(330)을 형성한다.Referring to FIG. 3C, a second
다음에, 제 2 층간 절연막(330)을 식각하여 저장전극 콘택(310)의 패드부(310a)가 노출되는 콘택홀(미도시)을 형성한다.Next, the second
그 다음, 금속 물질로 상기 콘택홀(미도시)을 매립하여 금속 콘택(340)을 형성한다. Next, the contact hole (not shown) is filled with a metal material to form a
도 3d를 참조하면, 금속 콘택(340)을 포함하는 제 2 층간 절연막(330) 상부에 금속층을 형성한 후 패터닝하여 금속 콘택(340)과 접속되는 금속 패드(350)를 형성하여 테스트 패턴으로 사용한다.Referring to FIG. 3D, a metal layer is formed on the second
도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 패턴을 도시한 사시도이다. 4 is a perspective view illustrating a test pattern of a semiconductor device according to the present invention.
도 4를 참조하면, 반도체 기판(미도시) 상부의 제 1 층간 절연막(400) 내부에 바 형의 저장전극 콘택(410)이 구비되어 있으며, 저장전극 콘택(410)의 일측 에지부에 패드부(410a)를 포함하고 있다. Referring to FIG. 4, a bar-type
이때, 저장전극 콘택(410)과 평행한 방향으로 다른 저장전극 콘택(410)이 이웃하고 있는데, 상기 이웃한 저장전극 콘택(410)은 타측 에지부에 패드부(410a)를 포함하고 있다. In this case, another
또한, 저장전극 콘택(410)에 접속되는 복수 개의 저장전극(420)이 구비되어 있으며, 저장전극 콘택(410)의 패드부(410a)에는 각각 금속 콘택(440)이 연결되어 있다. 그리고, 금속 콘택(440)과 접속되는 금속 패드(450)가 구비되어 있다. In addition, a plurality of
여기서, 저장전극(420) 간에 브릿지(Bridge)가 발생하는 경우, 상기 '도 4'에 도시된 상기 테스트 패턴을 통해 브릿지 발생 여부를 검출할 수 있다. Here, when a bridge is generated between the
상기 테스트 패턴을 이용한 브릿지 검출 방법은 저장전극 콘택(420) 일측 에지부와 접속된 금속 패드(450)에 높은 전압(High Voltage)를 인가하고, 인접한 저장전극 콘택(410) 타측 에지부와 접속된 금속 패드(450)에 낮은 전압(Low Voltage)를 인가한다. In the bridge detection method using the test pattern, a high voltage is applied to the
이때, 'B'와 같이 저장전극(420) 간에 브릿지가 발생하게 되면, 상기 브릿지가 전류 통로(Current Path)로 작용하여 높은 전압이 인가된 금속 패드(450)에서 낮은 전압이 인가된 금속 패드(450)로 상기 '도 4'에 도시한 화살표 방향에 따라 전류가 흐르게 된다. 이를 검출하여 저장전극 브릿지 발생 여부를 판단할 수 있다. At this time, when a bridge is generated between the
이와 같이, 저장전극 형성 시 스크라이브 레인 영역에 테스트 패턴을 형성함으로써, 프로브 테스트를 수행하기 전에 상기 테스트 패턴을 이용하여 브릿지 발생 여부를 판단할 수 있게 된다. 따라서, 소자의 동작 유무를 빠르게 피드백할 수 있어 소자의 특성이 향상된다. As such, by forming a test pattern in the scribe lane area when the storage electrode is formed, it is possible to determine whether a bridge is generated using the test pattern before performing the probe test. Therefore, it is possible to quickly feed back the presence or absence of operation of the device, thereby improving the characteristics of the device.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 제조 방법의 문제점을 도시한 사진도.Figure 2 is a photograph showing a problem of the manufacturing method of a semiconductor device according to the prior art.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 패턴 및 그 형성 방법을 도시한 사시도.3A to 3D are perspective views illustrating a test pattern and a method of forming the semiconductor device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 패턴을 도시한 사시도.4 is a perspective view showing a test pattern of a semiconductor device according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>
300, 400 : 제 1 층간 절연막 310, 410 : 저장전극 콘택300, 400: first
310a, 410a : 패드부 320, 420 : 저장전극310a, 410a:
330, 430 : 제 2 층간 절연막 340, 440 : 금속 콘택330 and 430 second
350, 450 : 금속 패드350, 450: metal pad
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CN108122781A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | The manufacturing method of semiconductor structure |
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