JPH04243147A - 半導体装置の故障解析方法 - Google Patents
半導体装置の故障解析方法Info
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Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の故障解析方
法、特に、電子ビームテスタを用いた半導体装置の故障
解析方法に関する。
法、特に、電子ビームテスタを用いた半導体装置の故障
解析方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体集積回路の故障解
析方法は、図4(a)の様に半導体基板12上に絶縁膜
13,下層導体配線14,層間絶縁膜15,上層導体配
線14,上部の層間絶縁膜15,パッシベーション用の
絶縁膜16がそれぞれある場合を考えると、EBテスタ
で解析する場合、図4(b)に示す様に、上層導体配線
14の間にパッシベーション膜16及び、層間の絶縁膜
14に穴を開け、その上に導体パッド17を形成して電
子ビームテスタにより下層導体配線14の電位の観察を
行っていた。
析方法は、図4(a)の様に半導体基板12上に絶縁膜
13,下層導体配線14,層間絶縁膜15,上層導体配
線14,上部の層間絶縁膜15,パッシベーション用の
絶縁膜16がそれぞれある場合を考えると、EBテスタ
で解析する場合、図4(b)に示す様に、上層導体配線
14の間にパッシベーション膜16及び、層間の絶縁膜
14に穴を開け、その上に導体パッド17を形成して電
子ビームテスタにより下層導体配線14の電位の観察を
行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
集積回路の故障解析方法は、上層導体配線の間に下層導
体配線の導体パッドを設けることの出来る場所が十分に
無い場合は、局所電解効果によって電子ビームテスタを
用いて故障解析することができないという欠点があった
。また、導体パッドの周囲のパッシベーション膜に電荷
が蓄積され易い場合には、電子ビームテスタを用いて故
障解析することができないという欠点があった。
集積回路の故障解析方法は、上層導体配線の間に下層導
体配線の導体パッドを設けることの出来る場所が十分に
無い場合は、局所電解効果によって電子ビームテスタを
用いて故障解析することができないという欠点があった
。また、導体パッドの周囲のパッシベーション膜に電荷
が蓄積され易い場合には、電子ビームテスタを用いて故
障解析することができないという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】第1の発明の半導体装置
の故障解析方法は、半導体基板上に半導体素子等の拡散
領域,パッシベーション用の絶縁膜,及び多層導体配線
を有する半導体集積回路の故障解析方法において、前記
半導体集積回路上の多層導体配線のうち下層導体配線の
解析を行う際にグランド配線の上部の絶縁膜を除去する
第1の工程と、前記第1の工程により開いた穴の中及び
表面の絶縁膜上に金属を形成しグランド配線と結線を行
いかつ前記金属を表面の絶縁膜上に前記下層導体配線の
上及びその周囲まで形成する第2の工程と、前記下層導
体配線の最上部の前記金属を除去する第3の工程と、前
記第3の工程により露出した部分のパッシベーション用
絶縁膜を除去する第4の工程と、前記第4の工程により
露出した部分の層間絶縁膜を除去し下層導体配線の一部
が表面に出る様に前記層間絶縁膜に部分的に穴を開ける
第5の工程と、前記第5の工程により開いた穴の部分の
周囲及び穴の側面にのみ絶縁膜を形成する第6の工程と
、前記第6の工程により側面が絶縁膜で覆われた穴の中
及び表面の絶縁膜上に金属を形成し前記下層導体配線と
結線を行う第7の工程と、前記金属部分の表面部に電子
ビームを当ててその電位をストロボ走査型電子顕微鏡(
SEM)を用いた電子ビームテスタにより測定し解析を
行う第8の工程とを含んで構成される。
の故障解析方法は、半導体基板上に半導体素子等の拡散
領域,パッシベーション用の絶縁膜,及び多層導体配線
を有する半導体集積回路の故障解析方法において、前記
半導体集積回路上の多層導体配線のうち下層導体配線の
解析を行う際にグランド配線の上部の絶縁膜を除去する
第1の工程と、前記第1の工程により開いた穴の中及び
表面の絶縁膜上に金属を形成しグランド配線と結線を行
いかつ前記金属を表面の絶縁膜上に前記下層導体配線の
上及びその周囲まで形成する第2の工程と、前記下層導
体配線の最上部の前記金属を除去する第3の工程と、前
記第3の工程により露出した部分のパッシベーション用
絶縁膜を除去する第4の工程と、前記第4の工程により
露出した部分の層間絶縁膜を除去し下層導体配線の一部
が表面に出る様に前記層間絶縁膜に部分的に穴を開ける
第5の工程と、前記第5の工程により開いた穴の部分の
周囲及び穴の側面にのみ絶縁膜を形成する第6の工程と
、前記第6の工程により側面が絶縁膜で覆われた穴の中
及び表面の絶縁膜上に金属を形成し前記下層導体配線と
結線を行う第7の工程と、前記金属部分の表面部に電子
ビームを当ててその電位をストロボ走査型電子顕微鏡(
SEM)を用いた電子ビームテスタにより測定し解析を
行う第8の工程とを含んで構成される。
【0005】第2の発明の半導体装置の故障解析方法は
、グランド配線の上部の絶縁膜に部分的に穴を開ける手
段、この穴の中及び表面の絶縁膜上に金属を形成し、か
つこの金属を表面の絶縁膜上に上記下層導体配線の上及
びその周囲まで形成する手段、及びこの下層導体配線の
上の金属,絶縁膜,及び層間絶縁膜に部分的穴を開ける
手段、及び下層導体配線の上の穴の周囲及び穴の側面に
絶縁膜を形成する手段、及び側面が絶縁膜で覆われた穴
の中及び表面の絶縁膜上に金属を形成する手段としてF
IB(フォーカスド・イオン・ビーム)装置を用いるこ
とを含んで構成される。
、グランド配線の上部の絶縁膜に部分的に穴を開ける手
段、この穴の中及び表面の絶縁膜上に金属を形成し、か
つこの金属を表面の絶縁膜上に上記下層導体配線の上及
びその周囲まで形成する手段、及びこの下層導体配線の
上の金属,絶縁膜,及び層間絶縁膜に部分的穴を開ける
手段、及び下層導体配線の上の穴の周囲及び穴の側面に
絶縁膜を形成する手段、及び側面が絶縁膜で覆われた穴
の中及び表面の絶縁膜上に金属を形成する手段としてF
IB(フォーカスド・イオン・ビーム)装置を用いるこ
とを含んで構成される。
【0006】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1(a)〜(c),図2(a)〜(c),図3は
本発明の一実施例を工程順に示す断面図であり、2層配
線を有するシリコン半導体集積回路を電子ビームテスタ
により故障解析する方法に適用した実施例である。
る。図1(a)〜(c),図2(a)〜(c),図3は
本発明の一実施例を工程順に示す断面図であり、2層配
線を有するシリコン半導体集積回路を電子ビームテスタ
により故障解析する方法に適用した実施例である。
【0007】先ず、図1(a)の様にn型シリコン半導
体集積回路基板1上にシリコン酸化膜2が形成されてお
り、アルミニウム3の2層配線が層間膜としてシリコン
窒化膜4を用いて形成されており、グランド配線5がパ
ッシベーション膜6を用いて形成されている半導体集積
回路において、アルミニウムの第2層配線3の間の第1
層配線部3を解析する場合、図1(b)のように、FI
B(フォーカスド・イオン・ビーム)を用い、グランド
配線5が表面に出る様に、パッシベーション(用の絶縁
)膜6に穴7を開け、図1(c)に示す様に、開いた穴
7の中及び表面の絶縁膜上に金属膜8を形成し、グラン
ド配線と結線を行い、かつ金属膜8を表面の絶縁膜上に
下層導体配線上及びその周囲まで形成する。
体集積回路基板1上にシリコン酸化膜2が形成されてお
り、アルミニウム3の2層配線が層間膜としてシリコン
窒化膜4を用いて形成されており、グランド配線5がパ
ッシベーション膜6を用いて形成されている半導体集積
回路において、アルミニウムの第2層配線3の間の第1
層配線部3を解析する場合、図1(b)のように、FI
B(フォーカスド・イオン・ビーム)を用い、グランド
配線5が表面に出る様に、パッシベーション(用の絶縁
)膜6に穴7を開け、図1(c)に示す様に、開いた穴
7の中及び表面の絶縁膜上に金属膜8を形成し、グラン
ド配線と結線を行い、かつ金属膜8を表面の絶縁膜上に
下層導体配線上及びその周囲まで形成する。
【0008】次に、図2(a)に示す様に、故障解析を
行う第1層アルミニウム配線3が表面に出る様に、金属
膜8に穴9を開け、パッシベーション(用の絶縁)膜6
を除去し、層間のシリコン窒化膜4に穴9を開ける。次
に、図2(b)に示す様に、FIBを用いて穴9の部分
と層間のシリコン窒化膜4との間、及び穴9の部分とパ
ッシベーション(用の絶縁)膜6との間、及び穴9の部
分とグランド配線と結線された金属8との間とその上面
部に酸化膜を形成する。その次に、図2(c)に示す様
に、FIBを用いて酸化膜に覆われた前記開孔部分をタ
ングステンで埋め、タングステンパッド11を形成する
。
行う第1層アルミニウム配線3が表面に出る様に、金属
膜8に穴9を開け、パッシベーション(用の絶縁)膜6
を除去し、層間のシリコン窒化膜4に穴9を開ける。次
に、図2(b)に示す様に、FIBを用いて穴9の部分
と層間のシリコン窒化膜4との間、及び穴9の部分とパ
ッシベーション(用の絶縁)膜6との間、及び穴9の部
分とグランド配線と結線された金属8との間とその上面
部に酸化膜を形成する。その次に、図2(c)に示す様
に、FIBを用いて酸化膜に覆われた前記開孔部分をタ
ングステンで埋め、タングステンパッド11を形成する
。
【0009】そして図3の様に、このタングステンパッ
ド11にストロボ装置を用いた電子ビームテスタの電子
ビームを照射する。
ド11にストロボ装置を用いた電子ビームテスタの電子
ビームを照射する。
【0010】このようにして第2層アルミニウム配線3
が近接している第1層アルミニウム配線3の電位を局所
電界効果の影響を受ける事なく測定することが可能とな
り、かつ導体パッドの周囲に電荷が蓄積されずに、電子
ビームテスタを用いて故障解析をすることが出来る。
が近接している第1層アルミニウム配線3の電位を局所
電界効果の影響を受ける事なく測定することが可能とな
り、かつ導体パッドの周囲に電荷が蓄積されずに、電子
ビームテスタを用いて故障解析をすることが出来る。
【0011】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、多層導体配
線を有する半導体集積回路において、グランド配線の上
部の絶縁膜に穴を開け、穴の中及び表面の絶縁膜上に金
属を形成し、この金属を表面の絶縁膜上に故障解析を行
いたい下層導体配線の上及びその周囲まで形成し、下層
導体配線の上部にある金属,パッシベーション膜及び層
間絶縁膜を除去し、下層導体配線の一部が表面に露出さ
せた後、開いた穴の部分の周囲及び穴の側面にのみ絶縁
膜で覆い、側面が絶縁膜で覆われた穴の中及び表面の絶
縁膜上にタングステンを埋め込んでタングステンパッド
を形成する。
線を有する半導体集積回路において、グランド配線の上
部の絶縁膜に穴を開け、穴の中及び表面の絶縁膜上に金
属を形成し、この金属を表面の絶縁膜上に故障解析を行
いたい下層導体配線の上及びその周囲まで形成し、下層
導体配線の上部にある金属,パッシベーション膜及び層
間絶縁膜を除去し、下層導体配線の一部が表面に露出さ
せた後、開いた穴の部分の周囲及び穴の側面にのみ絶縁
膜で覆い、側面が絶縁膜で覆われた穴の中及び表面の絶
縁膜上にタングステンを埋め込んでタングステンパッド
を形成する。
【0012】次に電子ビームテスタの電子ビームをタン
グステンパッドに当てた際に、周囲のパッシベーション
膜の上が全面グランドになっているため、電子ビームに
よる電荷が蓄積されないのでパッシベーション膜による
チャージッアップの影響を受ける事がなく、また、1A
Lの電界の影響がグランドで妨げられるので局所電界効
果の影響を受ける事なく、その電位を観測するので、素
子特性を変化させる事なく、故障解析を行うことが出来
るという効果がある。
グステンパッドに当てた際に、周囲のパッシベーション
膜の上が全面グランドになっているため、電子ビームに
よる電荷が蓄積されないのでパッシベーション膜による
チャージッアップの影響を受ける事がなく、また、1A
Lの電界の影響がグランドで妨げられるので局所電界効
果の影響を受ける事なく、その電位を観測するので、素
子特性を変化させる事なく、故障解析を行うことが出来
るという効果がある。
【図1】(a)〜(c)は本発明の一実施例を工程順に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図2】(a)〜(c)は本発明の一実施例を工程順に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図3】本発明の一実施例を工程順に示す断面図である
。
。
【図4】(a),(b)は従来の一例を示す断面図であ
る。
る。
1 n型シリコン基板
2 シリコン酸化膜
3 アルミニウム配線
4 シリコン窒化膜
5 グランド配線
6 パッシベーション膜
7 FIBによる開口部
8 FIBによる金属膜
9 FIBによる開口部
10 FIBによる酸化膜
11 タングステンバッド
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体基板上に半導体素子等の拡散領
域,パッシベーション用の絶縁膜,及び多層導体配線を
有する半導体集積回路の故障解析方法において、前記半
導体集積回路上の多層導体配線のうち下層導体配線の解
析を行う際にグランド配線の上部の絶縁膜を除去する第
1の工程と、前記第1の工程により開いた穴の中及び表
面の絶縁膜上に金属を形成しグランド配線と結線を行い
かつ前記金属を表面の絶縁膜上に前記下層導体配線の上
及びその周囲まで形成する第2の工程と、前記下層導体
配線の最上部の前記金属を除去する第3の工程と、前記
第3の工程により露出した部分のパッシベーション用絶
縁膜を除去する第4の工程と、前記第4の工程により露
出した部分の層間絶縁膜を除去し下層導体配線の一部が
表面に出る様に前記層間絶縁膜に部分的に穴を開ける第
5の工程と、前記第5の工程により開いた穴の部分の周
囲及び穴の側面にのみ絶縁膜を形成する第6の工程と、
前記第6の工程により側面が絶縁膜で覆われた穴の中及
び表面の絶縁膜上に金属を形成し前記下層導体配線と結
線を行う第7の工程と、前記金属部分の表面部に電子ビ
ームを当ててその電位をストロボ走査型電子顕微鏡(S
EM)を用いた電子ビームテスタにより測定し解析を行
う第8の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の故
障解析方法。 - 【請求項2】 グランド配線の上部の絶縁膜を除去す
る手段、前記穴の中及び表面の絶縁膜上に金属を形成し
かつ前記金属を表面の絶縁膜上に上記下層導体配線の上
及びその周囲まで形成する手段、及び前記下層導体配線
の上の前記金属,絶縁膜,及び層間絶縁膜に部分的穴を
開ける手段、及び前記穴の周囲及び穴の側面に絶縁膜を
形成する手段、及び側面が絶縁膜で覆われた穴の中及び
表面の絶縁膜上に金属を形成する手段としてFIB(フ
ォーカスド・イオン・ビーム)装置を用いる請求項1記
載の半導体装置の故障解析方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3004169A JP2699663B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 半導体装置の故障解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3004169A JP2699663B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 半導体装置の故障解析方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04243147A true JPH04243147A (ja) | 1992-08-31 |
JP2699663B2 JP2699663B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=11577237
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3004169A Expired - Fee Related JP2699663B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 半導体装置の故障解析方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2699663B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003100824A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置とその測定パッド形成方法 |
KR100622805B1 (ko) * | 2004-12-29 | 2006-09-18 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 집중 이온 빔 장치의 축적 전하 감소 방법 |
CN105810606A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-27 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 存储器电路接触孔层次失效点定位方法 |
CN114236364A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-03-25 | 上海聚跃检测技术有限公司 | 一种集成电路芯片的失效分析方法及*** |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100397609C (zh) * | 2006-08-04 | 2008-06-25 | 北京中星微电子有限公司 | 一种聚焦离子束修改集成电路的方法及集成电路 |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP3004169A patent/JP2699663B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003100824A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置とその測定パッド形成方法 |
KR100622805B1 (ko) * | 2004-12-29 | 2006-09-18 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 집중 이온 빔 장치의 축적 전하 감소 방법 |
CN105810606A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-27 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 存储器电路接触孔层次失效点定位方法 |
CN114236364A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-03-25 | 上海聚跃检测技术有限公司 | 一种集成电路芯片的失效分析方法及*** |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2699663B2 (ja) | 1998-01-19 |
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