KR100949884B1 - Test pattern - Google Patents

Test pattern

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KR100949884B1
KR100949884B1 KR1020070109148A KR20070109148A KR100949884B1 KR 100949884 B1 KR100949884 B1 KR 100949884B1 KR 1020070109148 A KR1020070109148 A KR 1020070109148A KR 20070109148 A KR20070109148 A KR 20070109148A KR 100949884 B1 KR100949884 B1 KR 100949884B1
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Abstract

본 발명은 텅스텐 게이트의 동작 특성에 큰 영향을 미치는 베리어 메탈의 특성을 셀에서 사용하고 있는 리세스 채널을 이용하여 기존 공정을 그대로 진행하면서 평가할 수 있도록 구성한다. 따라서, 베리어 메탈의 계면 특성을 정확하게 측정할 수 있기 때문에 새로운 물질 도입 및 평가를 용이하게 수행하고, 측정하려는 테스트 패턴의 크기를 실제 사용하는 셀 트랜지스터의 구조에 맞추어 자유롭게 변경할 수 있기 때문에 크기에 따른 영향도 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개시한다.The present invention is configured to evaluate the characteristics of the barrier metal, which has a great influence on the operating characteristics of the tungsten gate, while continuing the existing process using the recess channel used in the cell. Therefore, the interfacial properties of the barrier metal can be measured accurately, so that new materials can be easily introduced and evaluated, and the size of the test pattern to be measured can be freely changed to match the structure of the cell transistors in actual use. It also discloses a technique that can measure accurately.

테스트 패턴, 리세스 채널, 베리어 메탈, 계면 특성, 텅스텐 Test Pattern, Recess Channel, Barrier Metal, Interface Properties, Tungsten

Description

테스트 패턴{Test pattern}Test pattern

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 텅스텐 게이트의 동작 특성에 큰 영향을 미치는 베리어 메탈의 특성을 셀에서 사용하고 있는 리세스 채널을 이용하여 기존 공정을 그대로 진행하면서 평가할 수 있는 테스트 패턴에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, a test pattern for evaluating a barrier metal, which has a great influence on the operation characteristics of a tungsten gate, by using a recess channel used in a cell while performing an existing process. It is about.

일반적으로, 반도체 제조 공정은 가공(fabrication), 전기적 다이 분류(electrical die sorting), 조립(assembly) 및 검사(test)로 구분된다. 여기서, 가공 공정은 웨이퍼에 확산, 사진, 식각, 박막 공정 등을 여러 차례 반복 진행하면서 전기 회로들을 형성하여 웨이퍼 상태에서 전기적으로 완전하게 동작하는 반제품이 만들어지는 모든 과정을 말한다.In general, semiconductor manufacturing processes are divided into fabrication, electrical die sorting, assembly, and testing. Herein, the machining process refers to all processes in which electrical circuits are formed by repeatedly performing diffusion, photography, etching, and thin film processes on the wafer to make semi-finished products that operate completely in a wafer state.

반도체 소자의 집적 공정에서 수율을 향상시키기 위한 방법은 전체 공정을 완료한 후 전기적 테스트를 통해 불량 현상을 파악하고 불량 층(layer)을 화학적 분석 기법으로 밝혀내는 과정으로 진행하였다.In order to improve the yield in the semiconductor device integration process, the process was performed after the entire process was completed to identify the defect phenomenon through the electrical test and to find the defective layer (chemical analysis).

따라서, 결함을 찾기까지의 과정과 피드백 시의 가부 판정 등을 수행하려면 최소 전체 공정 및 테스트 공정을 적어도 2회 이상 실시하여야 한다.Therefore, at least two or more whole processes and test processes should be performed in order to perform a process of finding a defect and whether or not to determine a feedback.

그러나, 반도체 소자의 제조 공정은 신속하고 정확하게 진행되어야 하기 때문에 실험을 통한 개선 여부를 알아보려 할 때 전체 공정을 통해서만 가능하므로 시간이 너무 많이 걸리기 때문에 근본적으로 결함을 개선하기 위해서는 몇 번의 전체 공정을 반복 실시해야 하는 문제점이 있다.However, since the manufacturing process of the semiconductor device must proceed quickly and accurately, it is possible only through the whole process when trying to find out whether it is improved through experiments. Since it takes too much time, it is necessary to repeat the whole process several times to fundamentally improve the defect. There is a problem that must be implemented.

이를 해결하기 위해 트랜지스터를 포함하는 반도체 소자에서 회로에 사용되는 트랜지스터의 특성을 측정하기 위해 동일한 기판에 크기와 특성이 같은 테스트용 트랜지스터를 만들어 측정한다.To solve this problem, test transistors having the same size and characteristics on the same substrate are measured to measure the characteristics of the transistors used in the circuit in the semiconductor device including the transistor.

즉, 대부분의 반도체 소자 설계 분야에서는 프로덕트 다이(product die)의 트랜지스터 특성을 간접 모니터링하기 위해 통상 스크라이브 레인(scribe lane) 등에 테스트 패턴을 형성한다.That is, in most semiconductor device design fields, a test pattern is usually formed in a scribe lane or the like to indirectly monitor transistor characteristics of a product die.

한편, 반도체 소자가 고집적화 및 저전압화됨에 따라 칩 상에 형성되는 패턴의 크기뿐만 아니라 패턴들 사이의 간격도 좁아지고 있다.Meanwhile, as semiconductor devices are highly integrated and low voltage, not only the size of the pattern formed on the chip but also the spacing between the patterns are narrowed.

일반적으로 트랜지스터의 게이트 전극 물질로 다결정 실리콘(poly silicon)을 사용하였다. In general, polysilicon is used as the gate electrode material of the transistor.

그러나 반도체 소자가 고집적화 및 저전압화됨에 따라 다결정 실리콘의 비저항이 상대적으로 크기 때문에 RC 시간 지연 및 IR 전압 강하 등의 문제점이 발생하였다. However, as semiconductor devices are highly integrated and low voltage, problems such as RC time delay and IR voltage drop have occurred because the specific resistance of polycrystalline silicon is relatively large.

이를 해결하기 위해 다결정 실리콘과 유사한 특성이 있지만 비저항은 다결정 실리콘보다 매우 작은 고융점 금속 실리사이드(refractory metal silicide)를 사용하게 되었다. 즉, 트랜지스터의 게이트 전극 물질로 다결정 실리콘과 고융점 금속 실리사이드의 복합층으로 구성된 폴리사이드(polycide)를 사용하게 되었다. 여기서, 고융점 금속 실리사이드에는 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄달륨(Ta) 등이 있다.In order to solve this problem, a high melting point metal silicide (refractory metal silicide), which has properties similar to those of polycrystalline silicon but is much smaller than polycrystalline silicon, has been used. That is, a polycide composed of a composite layer of polycrystalline silicon and a high melting point metal silicide is used as the gate electrode material of the transistor. Here, the high melting point metal silicide includes tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), and the like.

일반적인 다층 게이트 전극은 도핑된 다결정 실리콘과 텅스텐 실리사이드로 이루어진 폴리사이드 게이트 전극으로 구현된다.A general multilayer gate electrode is implemented with a polyside gate electrode composed of doped polycrystalline silicon and tungsten silicide.

여기서, 도핑된 다결정 실리콘은 저압 화학 기상 증착 방법(LPCVD)으로 형성하고, 텅스텐 실리사이드 층은 WF6를 소스 가스(source gas)로 사용하는 저압 화학 기상 증착 방법(LPCVD)으로 다결정 실리콘 상부에 형성한다.Here, the doped polycrystalline silicon is formed by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), and the tungsten silicide layer is formed on top of the polycrystalline silicon by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) using WF6 as the source gas.

한편, 최근에는 다결정 실리콘층 상부에 텅스텐(W)을 적층하는 기술이 사용되고 있다. 또한, 다결정 실리콘층과 텅스텐 사이의 계면 특성을 향상시키기 위해 WN, WSi 등의 금속으로 다결정 실리콘층과 텅스텐 사이에 베리어 메탈(barrier metal)을 형성한다.On the other hand, in recent years, a technique for laminating tungsten (W) on the polycrystalline silicon layer has been used. In addition, a barrier metal is formed between the polycrystalline silicon layer and tungsten with a metal such as WN or WSi to improve the interfacial property between the polycrystalline silicon layer and tungsten.

일반적인 게이트 저항을 측정하기 위한 테스트 패턴은 다결정 실리콘 상부에 텅스텐에 콘택이 형성되어 텅스텐 저항만 나타날 뿐 텅스텐과 다결정 실리콘층의 계면 특성을 반영하지 못한다. 즉, 실제 다결정 실리콘층과 텅스텐 사이의 계면 특성을 전기적으로 측정하지 못하고, 단지 트랜지스터의 특성을 이용하여 상대적으로 평가하는 문제점이 있다.The test pattern for measuring a general gate resistance is a contact formed on the tungsten on the top of the polycrystalline silicon, only the tungsten resistance appears, and does not reflect the interfacial characteristics of the tungsten and the polycrystalline silicon layer. That is, there is a problem in that the interface property between the actual polycrystalline silicon layer and tungsten cannot be measured electrically, but only relatively evaluated using the characteristics of the transistor.

본 발명은 금속 게이트 전극의 동작 특성에 큰 영향을 미치는 베리어 메탈의 특성을 셀에서 사용하고 있는 리세스 채널을 이용하여 기존 공정을 그대로 진행하면서 평가할 수 있어 베리어 메탈의 계면 특성을 정확하게 측정할 수 있기 때문에 새로운 물질 도입 및 평가를 용이하게 수행할 수 있는 반도체 소자 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.According to the present invention, the barrier metal, which has a great influence on the operating characteristics of the metal gate electrode, can be evaluated while the existing process is performed using the recess channel used in the cell, so that the interface property of the barrier metal can be accurately measured. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for forming a semiconductor device that can easily perform introduction and evaluation of new materials.

또한, 본 발명은 측정하려는 테스트 패턴의 크기를 실제 사용하는 셀 트랜지스터에 맞추어 자유롭게 변경하여 크기에 따른 영향을 정확하게 측정할 수 있는 반도체 소자 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method of forming a semiconductor device that can freely change the size of the test pattern to be measured in accordance with the actual cell transistor to accurately measure the effect of the size.

본 발명에 따른 테스트 패턴은 The test pattern according to the present invention

반도체 기판에 소자분리막에 의해 정의되고, 다수의 리세스 채널을 포함하는 활성영역;An active region defined in the semiconductor substrate by an isolation layer and including a plurality of recess channels;

하부 도전층, 베리어 메탈 및 상부 도전층으로 구현된 적층 구조를 포함하고, 상기 활성영역 상부에 상기 리세스 채널의 길이 방향에 대해 수직 방향으로 형성된 게이트 스택 패턴;A gate stack pattern including a stacked structure formed of a lower conductive layer, a barrier metal, and an upper conductive layer, and formed on the active region in a direction perpendicular to a length direction of the recess channel;

상기 게이트 스택 패턴의 폭 방향으로 양측에 배치되고, 하부 도전층, 베리어 메탈 및 상부 도전층으로 구현된 적층 구조를 포함하고, 상기 활성영역 상부에 상기 리세스 채널의 길이 방향으로 형성된 제 1 프로빙 패드; 및A first probing pad disposed on both sides in the width direction of the gate stack pattern and including a stack structure formed of a lower conductive layer, a barrier metal, and an upper conductive layer, and formed in a length direction of the recess channel on the active region; ; And

하부 도전층, 베리어 메탈 및 상부 도전층으로 구현된 적층 구조를 포함하고, 상기 게이트 스택 패턴의 양측 단부에 형성된 제 2 프로빙 패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.It includes a laminated structure implemented by a lower conductive layer, a barrier metal and an upper conductive layer, characterized in that it comprises a second probing pad formed on both ends of the gate stack pattern.

또한, 상기 리세스 채널은 셀 영역의 리세스 채널이 형성될 때 상기 셀 영역의 리세스 채널과 동일한 구조로 형성되고,The recess channel may have the same structure as the recess channel of the cell region when the recess channel of the cell region is formed.

상기 활성영역의 단부에 인접한 상기 소자분리막에 형성된 더미 리세스 채널을 더 포함하고,A dummy recess channel formed in the device isolation layer adjacent to an end of the active region;

상기 게이트 스택 패턴은 셀 영역의 채널 폭만큼의 폭을 갖고,The gate stack pattern has a width equal to the channel width of the cell region,

상기 게이트 스택 패턴 양측에 형성된 더미 게이트 스택을 더 포함하고,Further comprising a dummy gate stack formed on both sides of the gate stack pattern,

상기 제 1 프로빙 패드 및 상기 제 2 프로빙 패드는 각각 메탈 라인에 접속하는 콘택 플러그를 더 포함하고,Each of the first probing pad and the second probing pad further includes a contact plug connected to a metal line.

상기 프로빙 패드는 상기 게이트 스택보다 50 내지 100 배 크기를 갖고,The probing pad is 50 to 100 times larger than the gate stack,

상기 제 1 프로빙 패드 또는 상기 제 2 프로빙 패드의 한쪽에 전류원을 연결하고, 다른 한쪽에 전류 측정 장치를 연결하여 상기 전류 측정 장치의 측정값을 통해 상기 베리어 메탈의 계면 특성을 평가하는 것을 특징으로 한다.And connecting the current source to one side of the first probing pad or the second probing pad, and connecting the current measuring device to the other side to evaluate the interface property of the barrier metal through the measured value of the current measuring device. .

상기한 바와 같이, 본 발명은 텅스텐 게이트의 동작 특성에 큰 영향을 미치는 베리어 메탈의 특성을 셀에서 사용하고 있는 리세스 채널을 이용하여 기존 공정을 그대로 진행하면서 평가할 수 있도록 구성한다. 따라서, 베리어 메탈의 계면 특성을 정확하게 측정할 수 있기 때문에 새로운 물질 도입 및 평가를 용이하게 수행 할 수 있다.As described above, the present invention is configured to evaluate the characteristics of the barrier metal, which greatly affects the operation characteristics of the tungsten gate, by using the recess channel used in the cell while continuing the existing process. Therefore, since the interfacial properties of the barrier metal can be accurately measured, introduction and evaluation of new materials can be easily performed.

또한, 본 발명은 측정하려는 테스트 패턴의 크기를 실제 사용하는 셀 트랜지스터의 구조에 맞추어 자유롭게 변경할 수 있기 때문에 크기에 따른 영향도 정확하게 측정이 가능하다.In addition, the present invention can freely change the size of the test pattern to be measured in accordance with the structure of the cell transistor to actually use, it is possible to accurately measure the effect of the size.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 본 발명의 기술적 사상이 철저하고 완전하게 개시되고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달되기 위해 제공되는 것이다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the spirit of the present invention is thoroughly and completely disclosed, and the spirit of the present invention to those skilled in the art will be fully delivered. Also, like reference numerals denote like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명에 따른 테스트 패턴을 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a test pattern according to the present invention.

도 1을 참조하면, 셀 영역의 셀 트랜지스터를 형성하기 위한 동일한 공정을 테스트 패턴에 적용하여 테스트 패턴을 형성한다. 즉, 반도체 기판(10)의 스크라이브 레인(scribe lane)에 활성영역(12)을 정의하는 소자분리막(14)을 형성한다.Referring to FIG. 1, a test pattern is formed by applying the same process for forming a cell transistor in a cell region to a test pattern. That is, the device isolation layer 14 defining the active region 12 is formed in a scribe lane of the semiconductor substrate 10.

활성영역(12)에 리세스 채널(15a)을 형성하고, 게이트 산화막을 형성하고, 게이트 폴리, 베리어 메탈, 텅스텐 및 게이트 하드 마스크(22)를 순차적으로 적층한다.A recess channel 15a is formed in the active region 12, a gate oxide film is formed, and the gate poly, barrier metal, tungsten, and gate hard mask 22 are sequentially stacked.

셀 영역의 채널 폭(width)과 동일한 채널 폭을 갖도록 게이트 스택(gate stack)(23a)을 형성한다. 여기서, 게이트 스택(23a)은 메탈 라인(26)에 연결하기 위한 콘택 플러그(24)를 형성하기 위해 리세스 채널(15a)의 길이방향에 대해 수직방향으로 연장하여 형성한다.A gate stack 23a is formed to have a channel width equal to the channel width of the cell region. Here, the gate stack 23a is formed extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the recess channel 15a to form a contact plug 24 for connecting to the metal line 26.

또한, 활성영역(12) 경계 부근에 더미 리세스 채널(dummy recess channel)(15b)을 형성하고, 게이트 스택(23a) 양쪽 옆으로 더미 게이트 스택(dummy gate stack)(23b)을 형성한다.In addition, a dummy recess channel 15b is formed near the boundary of the active region 12, and a dummy gate stack 23b is formed on both sides of the gate stack 23a.

본 발명은 텅스텐 게이트의 동작 특성에 큰 영향을 미치는 베리어 메탈의 특성을 셀에서 사용하고 있는 리세스 채널을 이용하여 기존 공정을 그대로 진행하면서 평가할 수 있도록 구성한다. 따라서, 베리어 메탈의 계면 특성을 정확하게 측정할 수 있기 때문에 새로운 물질 도입 및 평가를 용이하게 수행할 수 있다.The present invention is configured to evaluate the characteristics of the barrier metal, which has a great influence on the operating characteristics of the tungsten gate, while continuing the existing process using the recess channel used in the cell. Therefore, since the interfacial properties of the barrier metal can be accurately measured, introduction and evaluation of new materials can be easily performed.

또한, 측정하려는 테스트 패턴의 크기를 실제 사용하는 셀 트랜지스터의 구조에 맞추어 자유롭게 변경할 수 있기 때문에 크기에 따른 영향도 정확하게 측정이 가능하다.In addition, since the size of the test pattern to be measured can be freely changed according to the structure of the cell transistor to be actually used, the influence of the size can be accurately measured.

도 2는 도 1에 도시된 평면도의 A-A' 부분을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the plan view of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 게이트 스택(23a)은 리세스 채널(15a)에 각각 게이트 스택을 형성하지 않고 제2 프로빙 패드(probing pad, 도 1의 25a)로 연결하기 위해 연장하여 메탈 라인(26)에 연결하기 위한 콘택 플러그(24)를 형성한다. 여기서, 콘택 플러그(24)는 게이트 텅스텐(20)에 연결된다.Referring to FIG. 2, the gate stack 23a extends to connect to the second probing pad 25a of FIG. 1 without forming a gate stack in each of the recess channels 15a, and thus the metal line 26. To form a contact plug 24 for connection. Here, the contact plug 24 is connected to the gate tungsten 20.

또한, 활성영역(10)의 리세스 채널(15a)의 패터닝(patterning)에 도움을 주기 위해 소자 분리막(12) 상부에 더미 리세스 채널(15b)을 형성한다.In addition, a dummy recess channel 15b is formed on the device isolation layer 12 to assist in patterning the recess channel 15a of the active region 10.

상기와 같이 형성된 테스트 패턴의 한쪽 메탈 라인(26)을 통해 전류원에 연 결하고, 다른 한쪽 메탈 라인(26)을 통해 전류 측정 장치를 연결하고, 그 값을 측정하여 베리어 메탈(18)의 계면 특성을 평가할 수 있다. Interface property of the barrier metal 18 by connecting to a current source through one metal line 26 of the test pattern formed as described above, connecting the current measuring device through the other metal line 26, and measuring the value thereof. Can be evaluated.

도 3은 도 1에 도시된 평면도의 B-B' 부분을 따라 절단한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of the plan view shown in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 리세스 채널(15a)의 길이 방향으로 채널 스택을 연장하여 제1 프로빙 패드(도 1의 25b)로 연결하기 위한 메탈 라인(26)에 연결하기 위한 콘택 플러그(24)를 형성한다. 여기서, 콘택 플러그(24)는 게이트 폴리 실리콘(16)에 연결하는 경우 별도의 베리어 메탈을 사용하여야 하기 때문에, 측정하고자 하는 베리어 메탈(18)의 정확한 계면 특성을 측정할 수 없기 때문에, 게이트 텅스텐(20)에 연결된다.Referring to FIG. 3, a contact plug 24 for connecting to a metal line 26 for connecting to a first probing pad (25b in FIG. 1) by extending a channel stack in a length direction of the recess channel 15a is provided. Form. Here, since the contact plug 24 must use a separate barrier metal when connected to the gate polysilicon 16, the gate tungsten (gate tungsten) cannot be measured because the accurate interfacial characteristics of the barrier metal 18 to be measured cannot be measured. 20).

본 발명의 측정하고자 하는 베리어 메탈(18)의 계면은 중앙 부분 게이트 스택(23a)의 채널 폭(width)의 계면이다. The interface of the barrier metal 18 to be measured of the present invention is the interface of the channel width of the central gate stack 23a.

여기서, 게이트 스택(23a)은 셀 영역의 게이트 스택과 동일한 구조를 갖도록 형성하기 위해 중앙에 채널 폭만큼 독립적으로 형성한다.In this case, the gate stack 23a is formed to have the same structure as the gate stack of the cell region, and is independently formed in the center by the channel width.

또한, 중앙에 형성된 게이트 스택(23a)의 패터닝(patterning)에 도움을 주기 위해 게이트 스택(23a) 양옆에 더미 게이트 스택(23b)을 형성한다.In addition, dummy gate stacks 23b are formed on both sides of the gate stack 23a to assist in patterning the gate stack 23a formed at the center.

한편, 프로빙 패드 역할을 하는 게이트 패턴의 베리어 메탈(18)의 계면 특성을 상쇄하기 위해 그 계면의 크기는 게이트 스택(23a)의 채널 폭의 베리어 메탈(18)의 계면 크기보다 수십 내지 수 백배 넓은 면적으로 구성하되, 50 내지 100배를 최적 조건으로 한다.Meanwhile, in order to offset the interfacial characteristics of the barrier metal 18 of the gate pattern serving as the probing pad, the size of the interface is tens to several hundred times larger than the interface size of the barrier metal 18 of the channel width of the gate stack 23a. The area is composed of 50 to 100 times the optimum condition.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라 면 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, the 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 modifications are the following patents It should be regarded as belonging to the claims.

도 1은 본 발명에 따른 테스트 패턴을 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a test pattern according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 평면도의 A-A' 부분을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the plan view of FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 평면도의 B-B' 부분을 따라 절단한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of the plan view shown in FIG. 1.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 반도체 기판 12: 소자분리막10: semiconductor substrate 12: device isolation film

14: 게이트 산화막 15a: 리세스 채널14 gate oxide film 15a recess channel

15b: 더미 리세스 채널 16: 게이트 폴리 실리콘15b: dummy recess channel 16: gate polysilicon

18: 베리어 메탈 20: 텅스텐18: barrier metal 20: tungsten

22: 게이트 하드 마스크 23a: 게이트 스택22: gate hard mask 23a: gate stack

23b: 더미 게이트 스택 24: 콘택 플러그23b: dummy gate stack 24: contact plug

26: 메탈 라인26: metal line

Claims (8)

반도체 기판에 소자분리막에 의해 정의되고, 다수의 리세스 채널을 포함하는 활성영역;An active region defined in the semiconductor substrate by an isolation layer and including a plurality of recess channels; 하부 도전층, 베리어 메탈 및 상부 도전층으로 구현된 적층 구조를 포함하고, 상기 활성영역 상부에 상기 리세스 채널의 길이 방향에 대해 수직 방향으로 형성된 게이트 스택 패턴;A gate stack pattern including a stacked structure formed of a lower conductive layer, a barrier metal, and an upper conductive layer, and formed on the active region in a direction perpendicular to a length direction of the recess channel; 상기 게이트 스택 패턴의 폭 방향으로 양측에 배치되고, 하부 도전층, 베리어 메탈 및 상부 도전층으로 구현된 적층 구조를 포함하고, 상기 활성영역 상부에 상기 리세스 채널의 길이 방향으로 형성된 제 1 프로빙 패드; 및A first probing pad disposed on both sides in the width direction of the gate stack pattern and including a stack structure formed of a lower conductive layer, a barrier metal, and an upper conductive layer, and formed in a length direction of the recess channel on the active region; ; And 하부 도전층, 베리어 메탈 및 상부 도전층으로 구현된 적층 구조를 포함하고, 상기 게이트 스택 패턴의 양측 단부에 형성된 제 2 프로빙 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 패턴.A test pattern comprising a stacked structure formed of a lower conductive layer, a barrier metal, and an upper conductive layer, and second probing pads formed at both ends of the gate stack pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리세스 채널은 셀 영역의 리세스 채널이 형성될 때 상기 셀 영역의 리세스 채널과 동일한 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 패턴.And the recess channel is formed in the same structure as the recess channel of the cell region when the recess channel of the cell region is formed. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 활성영역의 단부에 인접한 상기 소자분리막에 형성된 더미 리세스 채널 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 패턴.And a dummy recess channel formed in the device isolation layer adjacent to an end of the active region. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 게이트 스택 패턴은 셀 영역의 채널 폭만큼의 폭을 갖는 것을 특징을 하는 테스트 패턴.The gate stack pattern has a width as wide as the channel width of the cell region. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 스택 패턴 양측에 형성된 더미 게이트 스택을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 패턴.The test pattern further comprises a dummy gate stack formed on both sides of the gate stack pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 프로빙 패드 및 상기 제 2 프로빙 패드는 각각 메탈 라인에 접속하는 콘택 플러그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 패턴.And the first probing pad and the second probing pad each further include a contact plug connected to a metal line. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프로빙 패드는 상기 게이트 스택보다 50 내지 100 배 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 테스트 패턴.The probing pad is 50 to 100 times larger than the gate stack. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 프로빙 패드 또는 상기 제 2 프로빙 패드의 한쪽에 전류원을 연결 하고, 다른 한쪽에 전류 측정 장치를 연결하여 상기 전류 측정 장치의 측정값을 통해 상기 베리어 메탈의 계면 특성을 평가하는 것을 특징으로 하는 테스트 패턴.Connecting the current source to one side of the first probing pad or the second probing pad, and connecting the current measuring device to the other side to evaluate the interface property of the barrier metal through the measured value of the current measuring device. Test pattern.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000045895A (en) * 1998-12-30 2000-07-25 김영환 Method for forming test pattern
KR20010107108A (en) * 2000-05-25 2001-12-07 박종섭 Test pattern for evaluating a process of silicide film fabrication
KR20020056291A (en) * 2000-12-29 2002-07-10 박종섭 Test pattern of semiconductor device
KR20070103203A (en) * 2006-04-18 2007-10-23 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming test pattern for recess channel length evaluation thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000045895A (en) * 1998-12-30 2000-07-25 김영환 Method for forming test pattern
KR20010107108A (en) * 2000-05-25 2001-12-07 박종섭 Test pattern for evaluating a process of silicide film fabrication
KR20020056291A (en) * 2000-12-29 2002-07-10 박종섭 Test pattern of semiconductor device
KR20070103203A (en) * 2006-04-18 2007-10-23 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming test pattern for recess channel length evaluation thereof

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