[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在发生故障情况下易于确定其原因的半导体装置及其制造方法。

背景技术

在制造半导体装置之后，以加工缺陷和特性变动的检测以及加工管理等为目的，对各种元件的特性进行检查。而且，在该检查中采用的是被称之为测试元件组TEG(Test Element Group)的检查用电路以及图形等。TEG能够反映半导体集成电路内的并实际工作的晶体管、电阻、电容以及布线等元件的特性，能够通过测定该TEG的特性来估价半导体集成电路内元件的特性。

TEG通常按照与半导体集成电路内的元件并排的方式，形成在半导体晶片的芯片形成区域或者位置线内(scribe line)。即，该TEG通过光刻法技术形成，而该光刻法技术应用形成元件用图形以及TEG用图形的丝网(曝光用掩模)。图10A和图10B是表示配置以往的TEG的图。

图10A表示其中的一个例子，即一次拍照(shot)来进行1个芯片的复制时的情况。该例中，在各个芯片101的周边形成焊盘102的同时，在四角上形成TEG103。并且，图10B表示其中的一个例子，即一次拍照来进行多个芯片的复制时的情况。该例中，在芯片111间的位置线内形成TEG113。

以往，通过采用上述的TEG进行监控(monitor)检查，能够对制造后的半导体装置是否能够正常工作进行判断。并且，当存在任何一种不正常现象时，均可基于判断结果重新评价其制造过程。在专利文献1～4中举例说明各种TEG等的例子。

然而，即便使用现有TEG的监控检查以及测试PT(Probe Test)的结果是良好的，随着时间经过也往往会产生工作故障。在此情况下，为查明其原因需要对半导体装置的剖面进行检查。可是，有时候会有，即使进行了如上所述的检查，也无法查明其原因的情况。因此，在无法确定原因，也无法确立应对方法的情况下，使处于在很长时间内无法解决问题的状态。

专利文献1：JP特开昭60-83344号公报

专利文献2：JP特开昭60-109240号公报

专利文献3：JP特开平1-225138号公报

专利文献4：JP特开2000-332077号公报

发明内容

本发明目的在于提供一种不妨碍高集成化，在发生不正常情况时能容易地查明其原因的半导体装置及其制造方法。

本申请发明人，为解决上述课题反复专心致力于钻研后，在形成有现有TEG的半导体装置中发现以下问题。在发生故障之后即使对剖面进行观察，也因该剖面所展现的部分仅是TEG的一部分，所以不能获取充分的信息。而且，无法估计在层间上所产生的位置偏移的量。另外，对于具有接触孔等其平面形状被弯曲部分的部分，由于剖面所展现部分的尺寸发生变动，因此无法正确估计其宽度和半径等。

此外，一次拍照进行多个芯片复制时，虽然处于TEG附近位置的芯片信息容易反映在TEG上，但是对于离开TEG的芯片中，即使在TEG中没有发现什么异常的时候，有时候也会产生不正常状况。比如，对于复制时所发生的翘曲的情况下，纵使在中央部分作了正确的复制，有时也会在周边部分无法进行正确复制。如果在所有芯片附近均设置TEG，虽然有可能解决上述技术问题，但是会使得芯片面积增大。而且，会导致检查所需要的时间变长的问题。

本申请发明人，着眼于上述技术问题，想到了如下所示的本发明的各实施方式。

本发明半导体装置，其设置有：线路区域，其上形成有半导体集成电路；监控区域，具有2个以上监控层，每个与构成上述半导体集成电路的2个以上的层同时被形成。而且，上述各监控层的每个具有彼此分离配置的2个以上同一形状的监控图形。

本发明半导体装置的制造方法如下：将半导体基板划分成线路区域和监控区域之后，在上述线路区域内形成构成半导体集成电路的第1层，同时在上述监控区域内形成第1监控层之后，在上述第1层的上面或上方形成构成上述半导体集成电路的第2层，同时在上述第1监控层的上面或上方形成第2监控层。但是，在上述第1及第2监控层的每个上，形成彼此分离配置的2个以上同一形状的监控图形。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的半导体装置的布局的图。

图2A是表示制造本发明实施方式的半导体装置的方法的剖面图。

图2B是表示制造本发明实施方式的半导体装置的方法的平面图。

图3A是上接图2A表示制造半导体装置的方法的剖面图。

图3B是上接图2B表示制造半导体装置的方法的平面图。

图4A是上接图3A表示制造半导体装置的方法的剖面图。