JPS6159743A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS6159743A JPS6159743A JP17933884A JP17933884A JPS6159743A JP S6159743 A JPS6159743 A JP S6159743A JP 17933884 A JP17933884 A JP 17933884A JP 17933884 A JP17933884 A JP 17933884A JP S6159743 A JPS6159743 A JP S6159743A
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- Japan
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- transistor
- emitter
- wiring
- wirings
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に関し、特にその一部に試験用のパ
ターンを同時に形成し、装置表面と配線間の接触抵抗を
測定できるようにした半導体装置に関する。
ターンを同時に形成し、装置表面と配線間の接触抵抗を
測定できるようにした半導体装置に関する。
半導体装置の製造においては、装置表面のシリコン面と
配線との間の接触抵抗が問題となる。製造された半導体
装置においてこの接触抵抗を定量的に測定し、算出する
のは必ずしも容易ではなく、装置の性能の良否を試験す
るに当って問題点となっていた。従って、その同一製造
ロットにおける上述の接触抵抗の状態を測定し、かつ算
出できるような装置の出現が望まれている。
配線との間の接触抵抗が問題となる。製造された半導体
装置においてこの接触抵抗を定量的に測定し、算出する
のは必ずしも容易ではなく、装置の性能の良否を試験す
るに当って問題点となっていた。従って、その同一製造
ロットにおける上述の接触抵抗の状態を測定し、かつ算
出できるような装置の出現が望まれている。
本発明が解決しようとする問題点は、半導体装置の製造
に当って、前述の接触抵抗値の測定が簡単でなく、かつ
その測定値からの抵抗値の算出が必ずしも容易でないと
いう点である。
に当って、前述の接触抵抗値の測定が簡単でなく、かつ
その測定値からの抵抗値の算出が必ずしも容易でないと
いう点である。
従って本発明の目的は、半導体装置に試験用パターンを
同時に形成して、その配線電極の形状を複数個の相異な
る接触面積を有するものとするという構想に基づき、配
線電極と装置表面のシリコン面との間の接触抵抗の状態
を容易に測定かつ算出できるようにし、それによシ半導
体装置の特性のばらつきを減少し、信頼性を向上するこ
とにある。
同時に形成して、その配線電極の形状を複数個の相異な
る接触面積を有するものとするという構想に基づき、配
線電極と装置表面のシリコン面との間の接触抵抗の状態
を容易に測定かつ算出できるようにし、それによシ半導
体装置の特性のばらつきを減少し、信頼性を向上するこ
とにある。
C問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記問題点を改善した半導体装置を提供する
もので、その手段は、半導体装置のパターンの一部に、
トランジスタのコレクタ、エミッタ、およびベースを該
半導体装置と同時く形成し、該トランジスタのコレクタ
、エミッタ、およびベースに対し、それぞれの所定の面
積比で複数個に分割されたコンタクト窓を設け、該窓を
介して一層の配線を行い、該トランジスタのコレクタ、
工きツタ、およびベースから接触面積がそれぞれ所定の
比となるような複数個の配線を引き出すようにした半導
体装置によってなされる。
もので、その手段は、半導体装置のパターンの一部に、
トランジスタのコレクタ、エミッタ、およびベースを該
半導体装置と同時く形成し、該トランジスタのコレクタ
、エミッタ、およびベースに対し、それぞれの所定の面
積比で複数個に分割されたコンタクト窓を設け、該窓を
介して一層の配線を行い、該トランジスタのコレクタ、
工きツタ、およびベースから接触面積がそれぞれ所定の
比となるような複数個の配線を引き出すようにした半導
体装置によってなされる。
本発明の半導体装置は、その一部に試験用のトランジス
タのパターンを設け、該トランジスタの各電極から複数
個の配線を引出し、該配線とトランジスタのコレクタ、
およびベースの各電極との接触面積を異なるように形成
する。その後、前記配線間に適描な電圧を印加して、そ
の電流を測定する。これらの測定値から後述する実施例
において示されるような数式を用いて、各配線と電極間
の接触抵抗を算出する。この算出された抵抗値から同一
製造条件で製造された半導体装置の配線と装置表面のシ
リコン面との間の接触状態の品質が抄かる。
タのパターンを設け、該トランジスタの各電極から複数
個の配線を引出し、該配線とトランジスタのコレクタ、
およびベースの各電極との接触面積を異なるように形成
する。その後、前記配線間に適描な電圧を印加して、そ
の電流を測定する。これらの測定値から後述する実施例
において示されるような数式を用いて、各配線と電極間
の接触抵抗を算出する。この算出された抵抗値から同一
製造条件で製造された半導体装置の配線と装置表面のシ
リコン面との間の接触状態の品質が抄かる。
本発明の一実施例としての半導体装置の接触抵抗測定の
ためのトランジスタパターンが第1図に、該トランジス
タパターンの等価回路図が第2図に示される。第1図に
おいて間隔の広い斜線部は一層配線を示し、間隔の狭い
斜線は、配線とトランジスタのコレクタ、エミッタ、お
よびベースの各電極が接するコンタクト窓である。コレ
クタ部分はブロック11で示され、エミッタ部のコンタ
クト窓は斜線部13で示される。ベース部はブロック1
2で表わされる。第1図に示すようにトランジスタの各
電極は、それぞれ3個のコンタクト窓によシ配線と接続
され引き出される。すなわちコレクタからは3個のコン
タクト窓15を介して配MCI、C2、訃よびC3が引
き出される。同様にエミッタからは3個のコンタクト窓
13を介して配線E1、B2、およびB3が引き出され
、ベースからは3個のコンタクト窓14を介して配線、
B1、B2、およびB3が引き出される。コンタクト窓
を通しての配線と各電極との接触面積の比は1:2:3
に選ばれる。すなわちコレクタ配線ClSC2、および
C3とコレクタとの接触面積の比は1:2:3であシ、
工ぐツタ配線Bl、B2、およびB3とエミッタとの接
触面積の比はl:2:3であシ、ベース配MBI、B2
、およびB3とベースとの接触面積の比は1:2:3で
あるO 第2図には、前記トランジスタパター/の等価回路が示
される。引き出し配置IjIC1、C2、およびC3か
らはそれぞれ接触抵抗RCI、RC2、およびRC3を
介してトランジスタ16のコレクタへ接続される。引き
出し配線B!、B2、およびB3からは、それぞれ接触
抵抗RBI、RB2、およびRB3を介してトランジス
タ160ベースへ接続される。引き出し配mE1、B2
、および〜E3からは、それぞれ接触抵抗RKISRE
2、およびRE3を介してトランジスタ16のエミッタ
へ接続される。
ためのトランジスタパターンが第1図に、該トランジス
タパターンの等価回路図が第2図に示される。第1図に
おいて間隔の広い斜線部は一層配線を示し、間隔の狭い
斜線は、配線とトランジスタのコレクタ、エミッタ、お
よびベースの各電極が接するコンタクト窓である。コレ
クタ部分はブロック11で示され、エミッタ部のコンタ
クト窓は斜線部13で示される。ベース部はブロック1
2で表わされる。第1図に示すようにトランジスタの各
電極は、それぞれ3個のコンタクト窓によシ配線と接続
され引き出される。すなわちコレクタからは3個のコン
タクト窓15を介して配MCI、C2、訃よびC3が引
き出される。同様にエミッタからは3個のコンタクト窓
13を介して配線E1、B2、およびB3が引き出され
、ベースからは3個のコンタクト窓14を介して配線、
B1、B2、およびB3が引き出される。コンタクト窓
を通しての配線と各電極との接触面積の比は1:2:3
に選ばれる。すなわちコレクタ配線ClSC2、および
C3とコレクタとの接触面積の比は1:2:3であシ、
工ぐツタ配線Bl、B2、およびB3とエミッタとの接
触面積の比はl:2:3であシ、ベース配MBI、B2
、およびB3とベースとの接触面積の比は1:2:3で
あるO 第2図には、前記トランジスタパター/の等価回路が示
される。引き出し配置IjIC1、C2、およびC3か
らはそれぞれ接触抵抗RCI、RC2、およびRC3を
介してトランジスタ16のコレクタへ接続される。引き
出し配線B!、B2、およびB3からは、それぞれ接触
抵抗RBI、RB2、およびRB3を介してトランジス
タ160ベースへ接続される。引き出し配mE1、B2
、および〜E3からは、それぞれ接触抵抗RKISRE
2、およびRE3を介してトランジスタ16のエミッタ
へ接続される。
次に前述のトランジスタの配線に対する接触抵抗の測定
および測定値からの算出について述べる。
および測定値からの算出について述べる。
(2)ペース接触抵抗の測定および算出まずコレクタ回
路を解放、すなわち配線C1、C2、およびC3は無接
続とし、配線Bl、B2、またはB3と配RE1、B2
、またはB3のうちの1つとの間に順方向電圧(ベース
側を正電圧)vPEを印加し、電流工、対電圧VFE
W性を求める(第3図)。第3図に訃ける曲#i!21
は接触抵抗RBIの回路に関し、曲線22は接触抵抗R
B2の回路に、曲線23は接触抵抗RB3の回路に関す
るものである。これらの曲線の或1!流値IFxに対応
する電圧値vFEZ、VFゎ、およびVFEI を求め
る。接触抵抗RBI、RB2、およびRB3の間には次
の(1)式の関係があるから、 RBIテ2RB2=3RB3 ・・・・・・
(1)RBIの値を(1)弐に代入すればRB2および
RB3の値を得ることができる。
路を解放、すなわち配線C1、C2、およびC3は無接
続とし、配線Bl、B2、またはB3と配RE1、B2
、またはB3のうちの1つとの間に順方向電圧(ベース
側を正電圧)vPEを印加し、電流工、対電圧VFE
W性を求める(第3図)。第3図に訃ける曲#i!21
は接触抵抗RBIの回路に関し、曲線22は接触抵抗R
B2の回路に、曲線23は接触抵抗RB3の回路に関す
るものである。これらの曲線の或1!流値IFxに対応
する電圧値vFEZ、VFゎ、およびVFEI を求め
る。接触抵抗RBI、RB2、およびRB3の間には次
の(1)式の関係があるから、 RBIテ2RB2=3RB3 ・・・・・・
(1)RBIの値を(1)弐に代入すればRB2および
RB3の値を得ることができる。
■ コレクタ接触抵抗の測定および算出エミッタ回路を
解放、すなわち配線El、E2、およびE3は無接続と
し、配#BISB2、またはB3のいずれか1つと配線
C1、C2またはC3の間に順方向電圧(ペース側を正
電圧> VF’Cを印加し、第4図のような電流工、対
電圧VF”C特性番求める。第4図における曲線24は
接触抵抗RCIの回路に、曲線25は接触抵抗RC2の
回路に1曲線26は接触抵抗RC3の回路に関する。
解放、すなわち配線El、E2、およびE3は無接続と
し、配#BISB2、またはB3のいずれか1つと配線
C1、C2またはC3の間に順方向電圧(ペース側を正
電圧> VF’Cを印加し、第4図のような電流工、対
電圧VF”C特性番求める。第4図における曲線24は
接触抵抗RCIの回路に、曲線25は接触抵抗RC2の
回路に1曲線26は接触抵抗RC3の回路に関する。
これらの曲線の或電流値工FxK対応する電圧値VFC
I、vpcx、およびvFClを求める。接触抵抗RC
ISRC2、およびRC3の間には次の(2)式の関係
があるから、RCIは次のように求められる。
I、vpcx、およびvFClを求める。接触抵抗RC
ISRC2、およびRC3の間には次の(2)式の関係
があるから、RCIは次のように求められる。
RC1=2RC2=3RC3・・・・・・(2)vFC
t −v、c、 = (RCI RC2) IP。
t −v、c、 = (RCI RC2) IP。
”Fx
RC2、RC3はRCIの値を(2)式に代入して得ら
れる。
れる。
0 エミッタ接触抵抗の測定および算出エミッタ面積の
異なる2種以上のトランジスタのペースエきツタ間電圧
Vおの差よシ、エミッタ接触抵抗を求める。この際ペー
スおよびコレクタの端子は一定(接触面積の量も大きい
もの、B3、C3が望ましい)で行う。第6図には測定
回路が示される。ペースエミッタ間には定電流源が接続
され、ペースコレクタ間には定電圧源が接続される。ペ
ースエミッタ間電圧Vゆとエミッタ電流工。
異なる2種以上のトランジスタのペースエきツタ間電圧
Vおの差よシ、エミッタ接触抵抗を求める。この際ペー
スおよびコレクタの端子は一定(接触面積の量も大きい
もの、B3、C3が望ましい)で行う。第6図には測定
回路が示される。ペースエミッタ間には定電流源が接続
され、ペースコレクタ間には定電圧源が接続される。ペ
ースエミッタ間電圧Vゆとエミッタ電流工。
との関係をエミッター面積を変えて測定し、第5図のよ
うな曲線を求める。曲@27は接触抵抗REIの回路に
、曲線28は接触抵抗RE2の回路に、曲線29は接触
抵抗RE3の回路に関するものである。第5図において
成る適当な[流値IE!に対する曲線27.28、およ
び29における電圧値VB)i、1、VB )ii x
、オヨびvBlmを求メル。VnEx、およびvBlm
を用いて次のようKREI を算出することができる。
うな曲線を求める。曲@27は接触抵抗REIの回路に
、曲線28は接触抵抗RE2の回路に、曲線29は接触
抵抗RE3の回路に関するものである。第5図において
成る適当な[流値IE!に対する曲線27.28、およ
び29における電圧値VB)i、1、VB )ii x
、オヨびvBlmを求メル。VnEx、およびvBlm
を用いて次のようKREI を算出することができる。
VBl!l=(’−α) RB−I、、 +A、・Ke
lXpvD (IEり+RE1・’Ex ・・・・・
・(3)vBlm = (1−α) RB−I、、 +
A、・KexpvD(■ox)+RE2・工。8 ・・
・・・・(4)ここにA1、A8はニオツタ面積でA、
=A、/’2、ミRE1=2RE2、Kは定数、I、=
K”A1、VD は第5図の曲線の低電流域における
傾斜、RBはペース回路の抵抗値、αはIC/工い工。
lXpvD (IEり+RE1・’Ex ・・・・・
・(3)vBlm = (1−α) RB−I、、 +
A、・KexpvD(■ox)+RE2・工。8 ・・
・・・・(4)ここにA1、A8はニオツタ面積でA、
=A、/’2、ミRE1=2RE2、Kは定数、I、=
K”A1、VD は第5図の曲線の低電流域における
傾斜、RBはペース回路の抵抗値、αはIC/工い工。
はコレクタ電流である。これ等の関係を(3)式および
(4)式に代入して解くと、 となる。RE2およびRE3はRE 2 =+RE 1
、およびRE3=+REIよシ求めることができる
。
(4)式に代入して解くと、 となる。RE2およびRE3はRE 2 =+RE 1
、およびRE3=+REIよシ求めることができる
。
前述のような、測定および611j定値の計算によって
、試験用として付加的に設けられたトランジスタにおけ
るコレクタ、エミッタ、ペースの各電極に対する配線の
接触抵抗が求められ、これKよシ当該半導体装置の裂造
過穆の良否を検査することができる。なお前述の特性図
において横軸は必ずしも電流の対数値でなくてもよい。
、試験用として付加的に設けられたトランジスタにおけ
るコレクタ、エミッタ、ペースの各電極に対する配線の
接触抵抗が求められ、これKよシ当該半導体装置の裂造
過穆の良否を検査することができる。なお前述の特性図
において横軸は必ずしも電流の対数値でなくてもよい。
本発明によれば、半導体装置に併設した試験用トランジ
スタパターンから配線とシリコン面との間の接触抵抗に
関する測定値を計測でき、その測定値を用いて接触抵抗
値の算出が容易となシ、それによシ製造工程の良否が判
定でき、装置の特性のばらつきを減少し、信頼性の向上
が可能となる。
スタパターンから配線とシリコン面との間の接触抵抗に
関する測定値を計測でき、その測定値を用いて接触抵抗
値の算出が容易となシ、それによシ製造工程の良否が判
定でき、装置の特性のばらつきを減少し、信頼性の向上
が可能となる。
第1図は本発明の一実施例としての半導体装置に併設し
た接触抵抗測定のためのトランジスタパターンの平面図
、第2図は第1図のトランジスタパターンの等価回路図
、第3図はペース電極の配線に対する接触面積をパラメ
ータとする第2図のトランジスタの電流対電圧特性の一
例を示す特性図、第4図は第3図と同様なコレクタ電極
の配線に対する接触面積をパラメータとする特性図、第
5図はエミッタ電極の配線に対する接触面積をパラメー
タとする第2図のトランジスタのエミッタ電流対ペース
エミッタ間電圧の関係の一例を示す特性図、および棺6
図は第5図の特性図の特性を測定するための回路を説明
する回路図である。 11・・・コレクタ部、 12・・・ベース部、 13・・・エミッタ部のコンタクト窓、14・・・ベー
ス部のコンタクト窓、 15・・・コレクタ部のコンタクト窓、16・・・トラ
ンジスタ、 B1、B2、B3・・・ベース配線、 C1、C2、C3・・・コレクタ配線、EISE2、B
3・・・エミッタ配線、RBI、RB2、RB3・・・
ベース電極対配線間接触抵抗、 □ RCI、RC2、RC3・・・コレクタ電極対配線間接
触抵抗、 REI、RE2、RE3・・・工きツタ電極対配線間接
触抵抗。
た接触抵抗測定のためのトランジスタパターンの平面図
、第2図は第1図のトランジスタパターンの等価回路図
、第3図はペース電極の配線に対する接触面積をパラメ
ータとする第2図のトランジスタの電流対電圧特性の一
例を示す特性図、第4図は第3図と同様なコレクタ電極
の配線に対する接触面積をパラメータとする特性図、第
5図はエミッタ電極の配線に対する接触面積をパラメー
タとする第2図のトランジスタのエミッタ電流対ペース
エミッタ間電圧の関係の一例を示す特性図、および棺6
図は第5図の特性図の特性を測定するための回路を説明
する回路図である。 11・・・コレクタ部、 12・・・ベース部、 13・・・エミッタ部のコンタクト窓、14・・・ベー
ス部のコンタクト窓、 15・・・コレクタ部のコンタクト窓、16・・・トラ
ンジスタ、 B1、B2、B3・・・ベース配線、 C1、C2、C3・・・コレクタ配線、EISE2、B
3・・・エミッタ配線、RBI、RB2、RB3・・・
ベース電極対配線間接触抵抗、 □ RCI、RC2、RC3・・・コレクタ電極対配線間接
触抵抗、 REI、RE2、RE3・・・工きツタ電極対配線間接
触抵抗。
Claims (1)
- 半導体装置のパターンの一部に、トランジスタのコレ
クタ、エミッタ、およびベースを該半導体装置と同時に
形成し、該トランジスタのコレクタ、エミッタ、および
ベースに対し、それぞれの所定の面積比で複数個に分割
されたコンタクト窓を設け、該窓を介して一層の配線を
行い、該トランジスタのコレクタ、エミッタ、およびベ
ースから接触面積がそれぞれ所定の比となるような複数
個の配線を引き出すようにした半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17933884A JPS6159743A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17933884A JPS6159743A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6159743A true JPS6159743A (ja) | 1986-03-27 |
Family
ID=16064089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17933884A Pending JPS6159743A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6159743A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0352940A2 (en) * | 1988-07-25 | 1990-01-31 | AT&T Corp. | Method of measuring specific contact resistivity of self-aligned contacts in integrated circuits |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP17933884A patent/JPS6159743A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0352940A2 (en) * | 1988-07-25 | 1990-01-31 | AT&T Corp. | Method of measuring specific contact resistivity of self-aligned contacts in integrated circuits |
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