JP2002313865A - Semiconductor device and its pattern inspection method - Google Patents
Semiconductor device and its pattern inspection methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パターン検査が容
易な検査パターンを備えた半導体装置と、そのパターン
検査方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device provided with an inspection pattern which can be easily inspected, and a method for inspecting the pattern.
【0002】[0002]
【従来の技術】ウェハー製造工程においては、ウェハー
内、あるいはウェハー内の各チップ内にTEG(テスト
・エレメント・グループ)が設けられ、TEG内に形成
された検査パターンを用いて各種の検査が実施される。2. Description of the Related Art In a wafer manufacturing process, a TEG (test element group) is provided in a wafer or in each chip in the wafer, and various inspections are performed using an inspection pattern formed in the TEG. Is done.
【0003】パターン細り、パターン太り、目ずれに関
しては、従来の明視野パターン付き欠陥検査装置を用い
てこれらのパターン異常を検査できるTEGがないた
め、欠陥検査を実施した後に、測長SEM(走査型電子
顕微鏡)や目ずれ検査装置を用いてパターン異常の検査
を行っているのが現状である。[0003] Regarding pattern thinning, pattern thickening, and misalignment, since there is no TEG that can inspect these pattern abnormalities using a conventional defect inspection device with a bright field pattern, after performing a defect inspection, a length measurement SEM (scanning) is performed. At present, pattern abnormalities are inspected using a scanning electron microscope) and misalignment inspection equipment.
【0004】従って、これらのパターン異常を検出する
ための検査パターンも目視検査を前提にして、これに適
した形態のものが使用されてきた。Accordingly, inspection patterns for detecting these pattern abnormalities have been used on the premise of visual inspection and in a form suitable for the inspection.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、欠陥検
査実施後に目視または目ずれ検査装置で欠陥分類を行っ
てパターン異常を検出する方法によるときには、ウェハ
ー検査工程において、高いスループットを期待すること
は困難であるため、欠陥検査の工程でパターン異常の検
出まで一貫して行えることが望ましい。一般に、同種の
パターンが繰り返し用いられる回路パターンを効率的に
自動検査する方法としては、同種の回路パターンを相互
に比較して検査することが行われる。この方法は、半導
体チップに限らず、例えば、LCDパターン等の検査で
も行われている。特開平6−202129号(先行例
1)においては、LCDパターン中央の左右対称位置を
中心として線対称にパターンを配置するとともに、LC
Dパターンの欠陥検査を行う比較検査系がこのLCDパ
ターンの左右対称位置を中心として左右対称に移動可能
に形成する検査方法が記載され、この方法によるときに
は、従来のように目視によらず、相互比較方式によっ
て、自動検査を行うことが可能となる、という効果が強
調されている。しかし、いずれの場合にもパターン太
り、パターン細り、目ずれは全体にわたって共通に発生
する欠陥であるため、単純な比較判定では検出できない
という問題がある。本発明の目的は、比較判定に基づく
従来の明視野パターン付き欠陥検査装置による欠陥検出
手法では原理的に検出の難しかったパターン太り、パタ
ーン細り、目ずれに対しても、従来の欠陥検出手法を用
いて検出が可能なTEGを備えた半導体装置とそのパタ
ーン異常の検査方法を提供することにある。However, it is difficult to expect a high throughput in the wafer inspection process when the defect is inspected and the defect is classified by a visual or misalignment inspection apparatus to detect a pattern abnormality. For this reason, it is desirable that the process up to the detection of a pattern abnormality can be performed consistently in the defect inspection process. In general, as a method for efficiently and automatically inspecting a circuit pattern in which the same type of pattern is repeatedly used, an inspection is performed by comparing the same type of circuit pattern with each other. This method is used not only for semiconductor chips but also for inspection of LCD patterns, for example. In Japanese Patent Laid-Open No. 6-202129 (Prior art 1), a pattern is arranged symmetrically with respect to a left-right symmetric position at the center of an LCD pattern, and the LC
An inspection method is described in which a comparative inspection system for performing a defect inspection of the D pattern is formed so as to be symmetrically movable about the left-right symmetric position of the LCD pattern. The effect that the automatic inspection can be performed by the comparison method is emphasized. However, in any case, the pattern thickening, the pattern thinning, and the misalignment are defects that occur in common throughout, and thus cannot be detected by a simple comparison judgment. An object of the present invention is to apply a conventional defect detection method to a pattern thickening, pattern thinning, and misalignment, which was difficult in principle with a conventional defect detection method using a bright-field pattern-based defect inspection device based on comparison judgment. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device having a TEG that can be detected by using the semiconductor device and a method for inspecting a pattern abnormality thereof.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明による半導体装置においては、半導体ウェハ
ー内の隣り合うチップ内の同一位置に第1のTEGと第
2のTEGを交互に配置し、パターン太り、パターン細
りまたは目ずれが発生した場合に、第1のTEGと第2
のTEGの平面像に比較検出可能な差違を生じさせるよ
うに第1のTEGと第2のTEGを形成するものであ
る。In order to achieve the above object, in a semiconductor device according to the present invention, first TEGs and second TEGs are alternately arranged at the same position in adjacent chips in a semiconductor wafer. When the pattern thickening, pattern thinning, or misalignment occurs, the first TEG and the second
The first TEG and the second TEG are formed so as to cause a difference that can be compared and detected in the TEG planar image.
【0007】また、半導体ウェハー内の隣り合うチップ
内の同一位置に第1のTEGと第2のTEGを交互に配
置し、第1のTEGには、パターン検査用パターンを構
成する複数の要素パターンを複数の層に分散して形成
し、第2のTEGには、前記複数の要素パターンの一部
を、第1のTEGで形成された層とは異なる層に形成し
て前記パターン検査用パターンを形成するものである。Further, first TEGs and second TEGs are alternately arranged at the same position in adjacent chips in a semiconductor wafer, and the first TEG has a plurality of element patterns constituting a pattern inspection pattern. Are formed in a plurality of layers, and a part of the plurality of element patterns is formed in a layer different from the layer formed by the first TEG in the second TEG, and the pattern inspection pattern is formed. Is formed.
【0008】また、半導体ウェハー内の隣り合うチップ
内の同一位置に第1のTEGと第2のTEGを交互に配
置し、第1のTEGには、前記複数の要素パターンの一
部を第1の層に、他の要素パターンを第2の層に形成
し、第2のTEGには、前記複数の要素パターンのすべ
てを第2の層に形成するものである。[0008] Further, the first TEG and the second TEG are alternately arranged at the same position in adjacent chips in the semiconductor wafer, and a part of the plurality of element patterns is provided in the first TEG. The other element pattern is formed in the second layer in the second layer, and all of the plurality of element patterns are formed in the second layer in the second TEG.
【0009】また、前記第1のTEGには、第1の層に
ドットパターンを形成したのち酸化膜を積層し、第2の
層に前記ドットパターンを挟んで等しい距離だけ離れた
位置に二つの配線パターンを平行に形成し、前記第2の
TEGには、第1の層に酸化膜のみを積層し、第2の層
に二つの配線パターンとドットパターンを前記第1のT
EGの場合と同じ形状及び位置関係で形成するものであ
る。Further, an oxide film is formed on the first TEG after forming a dot pattern on the first layer, and two oxide layers are formed on the second layer at equal distances with the dot pattern interposed therebetween. A wiring pattern is formed in parallel, only an oxide film is laminated on a first layer on the second TEG, and two wiring patterns and a dot pattern are formed on the second TEG in the first TEG.
It is formed with the same shape and positional relationship as in the case of EG.
【0010】また、本発明によるパターンの検査方法に
おいては、前記第1のTEGには、第1の層にドットパ
ターンを形成したのち酸化膜を積層し、第2の層に前記
ドットパターンを挟んで等しい距離だけ離れた位置に二
つの配線パターンを平行に形成し、前記第2のTEGに
は、第1の層に酸化膜のみを積層し、第2の層に二つの
配線パターンとドットパターンとを前記第1のTEGの
場合と同じ形状及び位置関係で形成し、第1及び第2の
TEGそれぞれについて第1及び第2の層が合成されて
観測される平面像を比較して検査するものである。Further, in the pattern inspection method according to the present invention, an oxide film is formed on the first TEG after forming a dot pattern on the first layer, and the dot pattern is sandwiched on the second layer. , Two wiring patterns are formed in parallel at the same distance from each other, and only the oxide film is laminated on the first layer on the second TEG, and the two wiring patterns and the dot pattern are formed on the second layer. Are formed in the same shape and positional relationship as in the case of the first TEG, and the first and second TEGs are compared and a plane image observed by combining the first and second layers is inspected. Things.
【0011】また、第1のTEGについての第1の配線
パターンとドットパターンとの間隔をa、第2配線パタ
ーンとドットパターンとの間隔をb、ドットパターンの
幅をc、第2のTEGについての第1の配線パターンと
ドットパターンとの間隔をd、第2配線パターンとドッ
トパターンとの間隔をe、ドットパターンの幅をfで表
わした場合に、a=b、d=e、c=fの条件が成り立
つときに、パターンに異常がないと判定するものであ
る。The distance between the first wiring pattern and the dot pattern for the first TEG is a, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is b, the width of the dot pattern is c, and the distance between the second TEG and the dot pattern is c. Where d is the distance between the first wiring pattern and the dot pattern, e is the distance between the second wiring pattern and the dot pattern, and f is the width of the dot pattern, a = b, d = e, c = When the condition of f is satisfied, it is determined that there is no abnormality in the pattern.
【0012】また、第1のTEGについての第1の配線
パターンとドットパターンとの間隔をa、第2配線パタ
ーンとドットパターンとの間隔をb、ドットパターンの
幅をc、第2のTEGについての第1の配線パターンと
ドットパターンとの間隔をd、第2配線パターンとドッ
トパターンとの間隔をe、ドットパターンの幅をfで表
わした場合に、a>b、d=eの条件が成り立つときに
目ずれによるパターン異常と判定するものである。The distance between the first wiring pattern and the dot pattern for the first TEG is a, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is b, the width of the dot pattern is c, and the second TEG is Where d is the distance between the first wiring pattern and the dot pattern, e is the distance between the second wiring pattern and the dot pattern, and f is the width of the dot pattern. When this holds, it is determined that the pattern is abnormal due to misalignment.
【0013】また、第1のTEGについての第1の配線
パターンとドットパターンとの間隔をa、第2配線パタ
ーンとドットパターンとの間隔をb、ドットパターンの
幅をc、第2のTEGについての第1の配線パターンと
ドットパターンとの間隔をd、第2配線パターンとドッ
トパターンとの間隔をe、ドットパターンの幅をfで表
わした場合に、a>d且つb>e、c<fの条件の一方
または両方が成り立つときにパターン太りによるパター
ン異常と判定するものである。The distance between the first wiring pattern and the dot pattern for the first TEG is a, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is b, the width of the dot pattern is c, and the distance between the second TEG and the dot pattern is c. Where d is the distance between the first wiring pattern and the dot pattern, e is the distance between the second wiring pattern and the dot pattern, and f is the width of the dot pattern, a> d and b> e, c < When one or both of the conditions of f are satisfied, it is determined that the pattern is abnormal due to the pattern thickening.
【0014】また、第1のTEGについての第1の配線
パターンとドットパターンとの間隔をa、第2配線パタ
ーンとドットパターンとの間隔をb、ドットパターンの
幅をc、第2のTEGについての第1の配線パターンと
ドットパターンとの間隔をd、第2配線パターンとドッ
トパターンとの間隔をe、ドットパターンの幅をfで表
わした場合に、a<d且つb<e、c>fの条件が成り
立つときにパターン細りによるパターン異常と判定する
ものである。The distance between the first wiring pattern and the dot pattern for the first TEG is a, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is b, the width of the dot pattern is c, and the second TEG is A <d and b <e, c>, where d is the distance between the first wiring pattern and the dot pattern, e is the distance between the second wiring pattern and the dot pattern, and f is the width of the dot pattern. When the condition of f is satisfied, it is determined that the pattern is abnormal due to pattern thinning.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。図1にウェハーWの平面図を示す。図1
において、ウェハーW内にはチップ領域3が形成され、
チップ領域3には、同等なチップT、T、・・・が隣接
して配置される。図1はウェハーW内のチップ領域3に
26個のチップを含む場合の例を示している。本発明に
よる半導体装置においては、半導体ウェハー内の隣り合
うチップT、T、・・・内の同一位置に第1のTEG1
と第2のTEG2とを交互に配置し、パターン太り、パ
ターン細りまたは目ずれが発生した場合に、第1のTE
G1と第2のTEG2の平面像に比較検出可能な差違を
生じさせるように第1のTEG1と第2のTEG2とを
形成するものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a plan view of the wafer W. FIG.
, A chip region 3 is formed in the wafer W,
In the chip area 3, equivalent chips T, T,... Are arranged adjacent to each other. FIG. 1 shows an example in which the chip area 3 in the wafer W includes 26 chips. In the semiconductor device according to the present invention, the first TEG1 is located at the same position in adjacent chips T, T,.
And the second TEG2 are alternately arranged.
The first TEG1 and the second TEG2 are formed so as to cause a detectable difference between the plane images of the G1 and the second TEG2.
【0016】以下に、横方向に並んだ最下段の4個のチ
ップT1、T2、T3、T4を例にパターン検査の具体
的な方法を説明する。最下段の4個のチップT1、T
2、T3、T4の各チップ内の同一位置に、パターン検
査用パターンから成る第1のTEG1または第2のTE
G2のための領域を確保し、横方向に互いに隣接したチ
ップT1、T2、T3、T4に対して第1及び第2のT
EG1とTEG2を交互に配置する。Hereinafter, a specific method of pattern inspection will be described using the lowermost four chips T1, T2, T3, and T4 arranged in the horizontal direction as an example. The bottom four chips T1 and T
2, a first TEG1 or a second TEG formed of a pattern for pattern inspection at the same position in each chip of T3 and T4.
An area for G2 is secured, and the first and second Ts are set for chips T1, T2, T3, and T4 adjacent to each other in the horizontal direction.
EG1 and TEG2 are arranged alternately.
【0017】T1、T2、T3、T4にパターン異常が
ない場合について、上記TEG1とTEG2の詳細な構
成を図2と図3により説明する。図2(a)はTEG1
の断面図、図2(b)はTEG2の断面図、図3(a)
はTEG1の平面図、図3(b)はTEG2の平面図で
ある。本発明において,第1のTEG1には、パターン
検査用パターンを構成する複数の要素パターンを複数の
層に分散して形成し、第2のTEG2には、前記複数の
要素パターンの一部を、第1のTEGで形成された層と
は異なる層に形成して前記パターン検査用パターンを形
成する。The detailed configuration of TEG1 and TEG2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 when there is no pattern abnormality in T1, T2, T3 and T4. FIG. 2A shows TEG1.
2 (b) is a sectional view of TEG2, and FIG. 3 (a)
Is a plan view of TEG1, and FIG. 3B is a plan view of TEG2. In the present invention, the first TEG1 is formed by dispersing a plurality of element patterns constituting a pattern inspection pattern in a plurality of layers, and the second TEG2 is configured to include a part of the plurality of element patterns. The pattern inspection pattern is formed on a layer different from the layer formed by the first TEG.
【0018】すなわち、図2(a)において、矩形状の
ドットパターン6が第1のTEG1の第1層10aに形
成され、その上に酸化膜が積層される。また、TEG1
の第2層11aには、二つの配線パターンである第1の
配線パターン4と、第2の配線パターン5とが互いに平
行して形成される。That is, in FIG. 2A, a rectangular dot pattern 6 is formed on the first layer 10a of the first TEG 1, and an oxide film is laminated thereon. Also, TEG1
In the second layer 11a, a first wiring pattern 4, which is two wiring patterns, and a second wiring pattern 5, are formed in parallel with each other.
【0019】一方、図2(b)において、TEG2の第
1層10bには酸化膜のみが積層される。また、第2の
TEG2の第2層11bには、前記TEG1の第2層1
1aに形成された第1および第2の配線パターン4、5
とそれぞれ同じ形状及び位置関係で第1および第2の配
線パターン7、8が互いに平行して形成され、同時に、
前記ドットパターン6と同じ寸法のドットパターン9も
形成される。ここにおいて、ドットパターン6は、配線
パターン4と5からそれぞれ等しい距離の位置(配線パ
ターン4と5との中央の位置)に形成され、ドットパタ
ーン9は配線パターン7と8からそれぞれ等しい距離の
位置に形成される。On the other hand, in FIG. 2B, only an oxide film is laminated on the first layer 10b of TEG2. The second layer 11b of the second TEG2 is provided on the second layer 1b of the TEG1.
First and second wiring patterns 4 and 5 formed in 1a
The first and second wiring patterns 7 and 8 are formed in parallel with each other in the same shape and positional relationship with
A dot pattern 9 having the same size as the dot pattern 6 is also formed. Here, the dot pattern 6 is formed at a position at the same distance from the wiring patterns 4 and 5 (the center position between the wiring patterns 4 and 5), and the dot pattern 9 is formed at a position at the same distance from the wiring patterns 7 and 8 respectively. Formed.
【0020】図3(a)において、aは上記TEG1に
ついての配線パターン4とドットパターン6との間隔、
bは配線パターン5とドットパターン6との間隔を表
し、cはドットパターン6の幅を表す。同様に、図3
(b)において、d、eは、それぞれ、上記TEG2に
ついての配線パターン7、8とドットパターン9との間
隔を表し、fはドットパターン9の幅を表わしている。
本発明においては、第1及び第2のTEGそれぞれにつ
いて第1及び第2の層が合成されて観測される平面像を
比較することにより、形成されたパターンの正常、異常
の判定を行うものである。In FIG. 3A, a is the distance between the wiring pattern 4 and the dot pattern 6 for the TEG 1;
“b” represents the distance between the wiring pattern 5 and the dot pattern 6, and “c” represents the width of the dot pattern 6. Similarly, FIG.
In (b), d and e represent the distance between the wiring patterns 7 and 8 and the dot pattern 9 for the TEG2, respectively, and f represents the width of the dot pattern 9.
In the present invention, the normality and abnormality of the formed pattern are determined by comparing the planar images observed by combining the first and second layers for the first and second TEGs. is there.
【0021】パターン異常のない場合には、a=b、d
=e、c=fの条件が成り立つため、明視野パターン付
き欠陥検査装置を用いて隣り合うTEG1とTEG2の
像を比較した場合、欠陥は認識されず、パターン異常の
ないことが正しく判定できる。If there is no pattern abnormality, a = b, d
= E and c = f are satisfied, and therefore, when images of adjacent TEG1 and TEG2 are compared using a defect inspection device with a bright field pattern, no defect is recognized and it can be correctly determined that there is no pattern abnormality.
【0022】次に目ずれのある場合についての判定要領
を図4と図5により説明する。Next, a description will be given, with reference to FIG. 4 and FIG.
【0023】図4(a)において、TEG1の第1層1
0aと第2層11aとの間に目ずれが生じた場合、第1
層10aに形成されたドットパターン6の位置は、第2
層11aに形成される配線パターン4と5との中心から
外れ、この例では配線パターン5側に偏った位置にな
る。In FIG. 4A, the first layer 1 of the TEG 1
When a misalignment occurs between the first layer 0a and the second layer 11a, the first
The position of the dot pattern 6 formed on the layer 10a is the second position.
It deviates from the center of the wiring patterns 4 and 5 formed on the layer 11a, and in this example, the position is shifted toward the wiring pattern 5 side.
【0024】これに対して、TEG2では、図4(b)
のTEG2の断面図から明らかなように、ドットパター
ン9、配線パターン7、8はすべて第2層11bに形成
されるため、ドットパターン9は、配線パターン7と8
との中心位置に正しく位置している。On the other hand, in TEG2, FIG.
As is clear from the cross-sectional view of TEG2, the dot pattern 9 and the wiring patterns 7 and 8 are all formed on the second layer 11b.
And correctly located in the center position.
【0025】従って、図5(a)に示すTEG1の平面
図において、配線パターン4とドットパターン6との間
隔aと、配線パターン5とドットパターン6との間隔b
の間には、a>bの関係が成り立つ。一方、図5(b)
のTEG2の平面図では目ずれの影響を受けることなし
に、d=eの関係を保持しているため、TEG1とTE
G2の像を比較した場合に欠陥として認識され、目ずれ
によるパターン異常が判定できる。Therefore, in the plan view of the TEG 1 shown in FIG. 5A, the distance a between the wiring pattern 4 and the dot pattern 6 and the distance b between the wiring pattern 5 and the dot pattern 6
The relationship of a> b is established between. On the other hand, FIG.
In the plan view of TEG2, the relationship of d = e is maintained without being affected by misalignment, so that TEG1 and TE
When the images of G2 are compared, they are recognized as defects, and a pattern abnormality due to misalignment can be determined.
【0026】次にパターンが太る場合について、図6と
図7により説明する。Next, the case where the pattern is thickened will be described with reference to FIGS.
【0027】パターン太りがある場合には、図6(a)
に示すように、TEG1の第2層11aにはパターン太
りの生じた配線パターン4、5が形成される。一方、T
EG2の第2層11bには、図6(b)に示すように、
配線パターン7、8とドットパターン9とが共にパター
ン太りの生じたパターンとして形成される。FIG. 6A shows a case where the pattern is thickened.
As shown in FIG. 5, wiring patterns 4 and 5 having thickened patterns are formed on the second layer 11a of the TEG1. On the other hand, T
As shown in FIG. 6B, the second layer 11b of EG2 has
Both the wiring patterns 7 and 8 and the dot pattern 9 are formed as a pattern with a thickened pattern.
【0028】従って、図7(a)において、TEG1の
場合の間隔a、bは、配線パターン4、5のパターン太
りの分だけ正常な場合より狭くなる。これに対して、図
7(b)におけるTEG2の場合の間隔d、eは、配線
パターン7、8のパターン太りにドットパターン9のパ
ターン太りが加わってさらに狭くなる。Therefore, in FIG. 7A, the intervals a and b in the case of the TEG 1 are narrower than the normal case by the thickness of the wiring patterns 4 and 5. On the other hand, the intervals d and e in the case of TEG2 in FIG. 7B are further narrowed by adding the dot pattern 9 to the wiring patterns 7 and 8 and the pattern thickness.
【0029】この結果、a>d且つb>eとなり、同時
に、ドットパターン9自身のパターン太りにより、c<
fとなる。その結果、TEG1とTEG2の像を比較し
た場合、この二つの条件の一方または両方を検出して欠
陥として認識され、パターン太りによるパターン異常を
判定できる。As a result, a> d and b> e, and at the same time, c <
f. As a result, when the images of TEG1 and TEG2 are compared, one or both of these two conditions are detected and recognized as a defect, and the pattern abnormality due to the pattern thickening can be determined.
【0030】パターンが細る場合について、図8と図9
により説明する。FIGS. 8 and 9 show the case where the pattern is thin.
This will be described below.
【0031】パターン細りがある場合、図8(a)に示
すように、TEG1の第2層11aにはパターン細りの
生じた配線パターン4、5が形成される。一方、TEG
2の第2層11bには、図8(b)に示すように、配線
パターン7、8とドットパターン9が共にパターン細り
の生じたパターンとして形成される。In the case where the pattern is thin, wiring patterns 4 and 5 having a thin pattern are formed on the second layer 11a of the TEG 1, as shown in FIG. Meanwhile, TEG
As shown in FIG. 8 (b), the wiring patterns 7, 8 and the dot pattern 9 are both formed on the second layer 11b as a thinned pattern.
【0032】従って、図9(a)において、TEG1の
場合の間隔a、bは、配線パターン4、5のパターン細
りの分だけ正常な場合より広くなる。これに対して、図
9(b)におけるTEG2の場合の間隔d、eは、配線
パターン7、8のパターン細りにドットパターン9のパ
ターン細りが加わってさらに広くなる。Therefore, in FIG. 9A, the intervals a and b in the case of TEG1 are wider than in the normal case by the thinning of the wiring patterns 4 and 5. On the other hand, the intervals d and e in the case of TEG2 in FIG. 9B become wider due to the thinning of the dot patterns 9 added to the thinning of the wiring patterns 7 and 8.
【0033】この結果、a<d且つb<eとなり、同時
に、ドットパターン9自身のパターン細りにより、c>
fとなる。その結果、TEG1とTEG2の像を比較し
た場合、この二つの条件の一方または両方を検出して欠
陥として認識され、パターン細りによるパターン異常を
判定できる。As a result, a <d and b <e, and at the same time, due to the thinning of the dot pattern 9 itself, c> c
f. As a result, when comparing the images of TEG1 and TEG2, one or both of these two conditions are detected and recognized as a defect, and a pattern abnormality due to pattern thinning can be determined.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるパタ
ーン検査用TEGを使用することにより、明視野パター
ン付き欠陥検査装置を用いた従来の欠陥検査手法を用い
てウェハー拡散工程における目ずれ、パターン太り、パ
ターン細りに対する欠陥検査が可能となる。As described above, by using the TEG for pattern inspection according to the present invention, misalignment and pattern in the wafer diffusion process can be performed by using the conventional defect inspection method using a defect inspection apparatus with a bright field pattern. Defect inspection for thick and thin patterns becomes possible.
【0035】また、パターン太り、パターン細り、目ず
れのいずれかが発生した場合、検査対象領域にある全チ
ップで一様に欠陥として認識されるため、パターン異常
以外の個々のチップで個別に発生する欠陥とは欠陥検査
段階で明確に区別することができる。If any of the pattern thickening, pattern thinning, and misalignment occurs, the chip is uniformly recognized as a defect in all the chips in the inspection target area. Defects can be clearly distinguished at the defect inspection stage.
【0036】以上の結果、欠陥検査後に目視や目ずれ検
査装置等により欠陥分類をする必要はなくなり、欠陥検
査装置のみで一貫してパターン異常の検出が可能となり
高い検査スループットが実現できる。As a result, it is not necessary to classify defects by visual inspection or misalignment inspection device after the defect inspection, and it is possible to consistently detect pattern abnormalities only by the defect inspection device, thereby realizing high inspection throughput.
【図1】本発明によるウェハー内のチップ配置とチップ
内のTEG1及びTEG2の配置を示すウェハー平面図
である。FIG. 1 is a plan view of a wafer showing a chip arrangement in a wafer and an arrangement of TEG1 and TEG2 in a chip according to the present invention.
【図2】図2(a)、図2(b)は、それぞれ、パター
ン異常のない場合のTEG1、TEG2の断面図であ
る。FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of TEG1 and TEG2 when there is no pattern abnormality, respectively.
【図3】図3(a)、図3(b)は、それぞれ、パター
ン異常のない場合のTEG1、TEG2の平面図であ
る。FIGS. 3 (a) and 3 (b) are plan views of TEG1 and TEG2 when there is no pattern abnormality, respectively.
【図4】図4(a)、図4(b)は、それぞれ、目ずれ
が生じた場合のTEG1、TEG2の断面図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views of TEG1 and TEG2 when misalignment occurs, respectively.
【図5】図5(a)、図5(b)は、それぞれ、目ずれ
が生じた場合のTEG1、TEG2の平面図である。FIG. 5A and FIG. 5B are plan views of TEG1 and TEG2 when misalignment occurs, respectively.
【図6】図6(a)、図6(b)は、それぞれ、パター
ン太りが生じた場合のTEG1、TEG2の断面図であ
る。FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views of TEG1 and TEG2 when the pattern is thickened, respectively.
【図7】図7(a)、図7(b)は、それぞれ、パター
ン太りが生じた場合のTEG1、TEG2の平面図であ
る。FIGS. 7A and 7B are plan views of TEG1 and TEG2 when the pattern is thickened, respectively.
【図8】図8(a)、図8(b)は、それぞれ、パター
ン細りが生じた場合のTEG1、TEG2の断面図であ
る。FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views of TEG1 and TEG2 when a pattern is thinned, respectively.
【図9】図9(a)、図9(b)は、それぞれ、パター
ン細りが生じた場合のTEG1、TEG2の平面図であ
る。FIGS. 9A and 9B are plan views of TEG1 and TEG2 when the pattern is thinned, respectively.
1,2 TEG 3 チップ領域 4,5,7,8 配線パターン 6,9 ドットパターン 10a,10b 第1層 11a,11b 第2層 1, 2, TEG 3 Chip area 4, 5, 7, 8 Wiring pattern 6, 9 Dot pattern 10a, 10b First layer 11a, 11b Second layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G011 AE03 2G132 AD15 AF11 AK03 AL09 4M106 AA01 AB20 BA02 BA04 BA10 DB21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page F term (reference) 2G011 AE03 2G132 AD15 AF11 AK03 AL09 4M106 AA01 AB20 BA02 BA04 BA10 DB21
Claims (9)
同一位置に第1のTEGと第2のTEGとを交互に配置
し、パターン太り、パターン細りまたは目ずれが発生し
た場合に、第1のTEGと第2のTEGの平面像に比較
検出可能な差違を生じさせるように第1のTEGと第2
のTEGとを形成することを特徴とする半導体装置。A first TEG and a second TEG are alternately arranged at the same position in adjacent chips in a semiconductor wafer. The first TEG and the second TEG may be compared so as to cause a detectable difference between the planar images of the TEG and the second TEG.
And a TEG.
同一位置に第1のTEGと第2のTEGとを交互に配置
し、第1のTEGには、パターン検査用パターンを構成
する複数の要素パターンを複数の層に分散して形成し、
第2のTEGには、前記複数の要素パターンの一部を、
第1のTEGで形成された層とは異なる層に形成して前
記パターン検査用パターンを形成することを特徴とする
半導体装置。2. A first TEG and a plurality of elements forming a pattern inspection pattern are arranged alternately at the same position in adjacent chips in a semiconductor wafer. The pattern is formed by dispersing in multiple layers,
The second TEG includes a part of the plurality of element patterns,
A semiconductor device, wherein the pattern inspection pattern is formed on a layer different from the layer formed by the first TEG.
同一位置に第1のTEGと第2のTEGとを交互に配置
し、第1のTEGには、前記複数の要素パターンの一部
を第1の層に形成し、他の要素パターンを第2の層に形
成し、第2のTEGには、前記複数の要素パターンの全
てを第2の層に形成することを特徴とする請求項2に記
載の半導体装置。3. A first TEG and a second TEG are alternately arranged at the same position in adjacent chips in a semiconductor wafer, and a part of the plurality of element patterns is provided in the first TEG. 3. The method according to claim 2, wherein the first element layer is formed in one layer, the other element patterns are formed in a second layer, and the second TEG is formed with all of the plurality of element patterns in the second layer. 3. The semiconductor device according to claim 1.
トパターンを形成したのち酸化膜を積層し、第2の層に
前記ドットパターンを挟んで等しい距離だけ離れた位置
に二つの配線パターンを平行に形成し、前記第2のTE
Gには、第1の層に酸化膜のみを積層し、第2の層に二
つの配線パターンとドットパターンとを前記第1のTE
Gの場合と同じ形状及び位置関係で形成することを特徴
とする請求項3に記載の半導体装置。4. The first TEG has a dot pattern formed in a first layer, an oxide film is laminated thereon, and two second layers are formed on a second layer at an equal distance from each other with the dot pattern interposed therebetween. Forming a wiring pattern in parallel with the second TE
G, only an oxide film is laminated on a first layer, and two wiring patterns and a dot pattern are formed on a second layer by the first TE.
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor device is formed in the same shape and positional relationship as in the case of G.
トパターンを形成したのち酸化膜を積層し、第2の層に
前記ドットパターンを挟んで等しい距離だけ離れた位置
に二つの配線パターンを平行に形成し、前記第2のTE
Gには、第1の層に酸化膜のみを積層し、第2の層に二
つの配線パターンとドットパターンとを前記第1のTE
Gの場合と同じ形状及び位置関係で形成し、第1及び第
2のTEGそれぞれについて第1及び第2の層が合成さ
れて観測される平面像を比較して検査することを特徴と
する請求項3に記載の半導体装置のパターン検査方法。5. The first TEG has a dot pattern formed on a first layer, an oxide film is laminated thereon, and two second layers are formed on a second layer at equal distances with the dot pattern interposed therebetween. Forming a wiring pattern in parallel with the second TE
G, only an oxide film is laminated on a first layer, and two wiring patterns and a dot pattern are formed on a second layer by the first TE.
G is formed with the same shape and positional relationship as in the case of G, and the first and second TEGs are combined and inspected by comparing plane images observed by combining the first and second layers. Item 4. The pattern inspection method for a semiconductor device according to Item 3.
ーンとドットパターンとの間隔をa、第2配線パターン
とドットパターンとの間隔をb、ドットパターンの幅を
c、第2のTEGについての第1の配線パターンとドッ
トパターンとの間隔をd、第2配線パターンとドットパ
ターンとの間隔をe、ドットパターンの幅をfで表わし
た場合に、a=b、d=e、c=fの条件が成り立つと
きに、パターンに異常がないと判定することを特徴とす
る請求項5に記載の半導体装置のパターン検査方法。6. The distance between the first wiring pattern and the dot pattern for the first TEG is a, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is b, the width of the dot pattern is c, and the second TEG is Where d is the distance between the first wiring pattern and the dot pattern, e is the distance between the second wiring pattern and the dot pattern, and f is the width of the dot pattern, a = b, d = e, c = 6. The pattern inspection method for a semiconductor device according to claim 5, wherein when the condition of f is satisfied, it is determined that there is no abnormality in the pattern.
ーンとドットパターンとの間隔をa、第2配線パターン
とドットパターンとの間隔をb、ドットパターンの幅を
c、第2のTEGについての第1の配線パターンとドッ
トパターンとの間隔をd、第2配線パターンとドットパ
ターンとの間隔をe、ドットパターンの幅をfで表わし
た場合に、a>b、d=eの条件が成り立つときに目ず
れによるパターン異常と判定することを特徴とする請求
項5に記載の半導体装置のパターン検査方法。7. The distance between the first wiring pattern and the dot pattern for the first TEG is a, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is b, the width of the dot pattern is c, and the second TEG is Where d is the distance between the first wiring pattern and the dot pattern, e is the distance between the second wiring pattern and the dot pattern, and f is the width of the dot pattern. 6. The pattern inspection method for a semiconductor device according to claim 5, wherein when the condition is satisfied, it is determined that the pattern is abnormal due to misalignment.
ーンとドットパターンとの間隔をa、第2配線パターン
とドットパターンとの間隔をb、ドットパターンの幅を
c、第2のTEGについての第1の配線パターンとドッ
トパターンとの間隔をd、第2配線パターンとドットパ
ターンとの間隔をe、ドットパターンの幅をfで表わし
た場合に、a>d且つb>e、c<fの条件の一方また
は両方が成り立つときにパターン太りによるパターン異
常と判定することを特徴とする請求項5に記載の半導体
装置のパターン検査方法。8. The distance between the first wiring pattern and the dot pattern for the first TEG is a, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is b, the width of the dot pattern is c, and the second TEG is Where d is the distance between the first wiring pattern and the dot pattern, e is the distance between the second wiring pattern and the dot pattern, and f is the width of the dot pattern, a> d and b> e, c < 6. The pattern inspection method for a semiconductor device according to claim 5, wherein when one or both of the conditions of f are satisfied, it is determined that the pattern is abnormal due to the pattern thickening.
ンとドットパターンとの間隔をa、第2配線パターンと
ドットパターンとの間隔をb、ドットパターンの幅を
c、第2のTEGについての第1配線パターンとドット
パターンとの間隔をd、第2配線パターンとドットパタ
ーンとの間隔をe、ドットパターンの幅をfで表わした
場合に、a<d且つb<e、c>fの条件が成り立つと
きにパターン細りによるパターン異常と判定することを
特徴とする請求項5に記載の半導体装置のパターン検査
方法。9. The distance between the first wiring pattern and the dot pattern for the first TEG is a, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is b, the width of the dot pattern is c, and the width of the second TEG is c. When the distance between the first wiring pattern and the dot pattern is represented by d, the distance between the second wiring pattern and the dot pattern is represented by e, and the width of the dot pattern is represented by f, a <d and b <e, c> f 6. The pattern inspection method for a semiconductor device according to claim 5, wherein when the condition is satisfied, it is determined that the pattern is abnormal due to pattern thinning.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100907456B1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-07-13 | 한양대학교 산학협력단 | Measurement and analysis method of semiconductor pattern structure |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62199026A (en) * | 1986-02-26 | 1987-09-02 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JPH07130816A (en) * | 1993-11-08 | 1995-05-19 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for evaluating electromigration and body under test |
JPH1197645A (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Nec Corp | Semiconductor storage device |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001117013A patent/JP4598298B2/en not_active Expired - Fee Related
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