JPH0691149B2 - Method for evaluating integrated circuit device and semiconductor device for evaluating integrated circuit device - Google Patents
Method for evaluating integrated circuit device and semiconductor device for evaluating integrated circuit deviceInfo
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- JPH0691149B2 JPH0691149B2 JP63150144A JP15014488A JPH0691149B2 JP H0691149 B2 JPH0691149 B2 JP H0691149B2 JP 63150144 A JP63150144 A JP 63150144A JP 15014488 A JP15014488 A JP 15014488A JP H0691149 B2 JPH0691149 B2 JP H0691149B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、単位回路の繰返しからなる記憶回路や論理回
路を製造する場合の歩留りを評価する際において、製造
の各技術要素毎に歩留りを評価し集積回路装置全体とし
ての歩留りを推定するとともに、各技術要素の歩留り要
因を明らかにすることを可能とする効率の高い歩留り評
価方法およびその方法を実施する装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention, when evaluating the yield in the case of manufacturing a memory circuit or a logic circuit formed by repeating unit circuits, evaluates the yield for each technological element of manufacture. The present invention relates to a highly efficient yield evaluation method capable of evaluating and estimating the yield of the integrated circuit device as a whole and clarifying the yield factor of each technical element, and an apparatus for implementing the method.
従来、開発段階の集積回路の歩留りを評価する際におい
ては、目的とする集積回路そのものを試作し歩留り評価
を行なってきたが、開発当初は目的とする集積回路の歩
留りが低く、評価ができないことがあるという欠点があ
った。Conventionally, when evaluating the yield of an integrated circuit at the development stage, the target integrated circuit itself was prototyped and the yield was evaluated, but at the beginning of development, the yield of the target integrated circuit was low and evaluation was impossible. There was a drawback that there is.
一方、これと平行して、目的とする集積回路と同一ウェ
ハもしくは他のウェハ上に専用のテストエレメントグル
ープ(TEG)パターンを形成し、これらをそれぞれ測定
し、各技術要素毎に歩留りを評価するという方法もとら
れていた(「近藤他、電子通信学会誌、第62巻4号、39
3頁、昭和54年4月」参照)。従来の歩留り評価TEGパタ
ーンの例を第5図に示す。第5図(a)は、段差上を直
行して配線が通過する場合に配線の断線と線間のショー
トもしくはリークを測定するパターンの一例を示すパタ
ーン図である。また、第5図(b)は下層の配線と上層
の配線をコンタクトホールで多段接続したものを示すパ
ターン図で、コンタクト接続の歩留りを評価するもので
ある。On the other hand, in parallel with this, a dedicated test element group (TEG) pattern is formed on the same wafer as the target integrated circuit or on another wafer, these are measured, and the yield is evaluated for each technological element. (Kondo et al., The Institute of Electronics and Communication Engineers, Vol. 62, No. 4, 39
See page 3, April 1979 "). An example of a conventional yield evaluation TEG pattern is shown in FIG. FIG. 5A is a pattern diagram showing an example of a pattern for measuring a wire break and a short circuit or a leak between the wires when the wire passes through a step directly. Further, FIG. 5 (b) is a pattern diagram showing a lower layer wiring and an upper layer wiring connected in multiple stages by contact holes, and the yield of contact connection is evaluated.
このような従来例においては、以下に掲げる欠点を有し
ていた。Such a conventional example has the following drawbacks.
1チップ内で各種の評価をするためには、限られたチ
ップ面積の中で領域を配分する必要があるが、そのた
め、一つの評価項目に対して割り当てられる面積は小さ
くなる。例えば第5図(a)の場合、配線の総延長は約
20mmであった。一方、例えば256KビットスタティックRA
M(256KSRAM)の場合を例にとると、第1層目アルミニ
ウム配線の総延長は2.8mとなる。ここで配線が断線しな
い歩留りYは次式で表わされるとする。In order to make various evaluations within one chip, it is necessary to allocate the regions within a limited chip area, and therefore the area allocated to one evaluation item becomes small. For example, in the case of FIG. 5 (a), the total length of wiring is about
It was 20 mm. On the other hand, for example, 256 Kbit static RA
Taking the case of M (256K SRAM) as an example, the total length of the first layer aluminum wiring is 2.8 m. Here, the yield Y at which the wiring is not broken is represented by the following equation.
Y=exp(−D・L) ここで、Dは欠陥率、Lは配線長である。256KSRAMの歩
留りが、重要なマスク層6層における断線・ショートで
決まるとし、評価時点での歩留りレベルが10%であると
して、各要素毎の歩留りを均等配分すると約83%とな
る。各要素毎の歩留りY=83%の場合、D=6.6×10-5/
mmであるから、上記TEGの場合は、その歩留りYT=99.9
%となる。一枚のウェハで45チップ(10mm□、4インチ
ウェハ)得られるとすると、1ロット(ウェハ25枚)で
の不良品は1〜2個となり、歩留り評価精度が著しく悪
くなってしまう。さらに歩留りレベルが上がると全く評
価不能となってしまう。このような状況は第5図(b)
の場合もほとんど同様である。Y = exp (-D · L) where D is the defect rate and L is the wiring length. Assuming that the yield of 256K SRAM is determined by disconnection and short circuit in the six important mask layers, and assuming that the yield level at the time of evaluation is 10%, the yield for each element is approximately 83%. When the yield Y for each element is Y = 83%, D = 6.6 × 10 -5 /
mm, the yield for the above TEG is YT = 99.9
%. If 45 chips (10 mm □, 4 inch wafer) can be obtained from one wafer, the number of defective products in one lot (25 wafers) will be 1-2, and the yield evaluation accuracy will be significantly deteriorated. If the yield level further increases, evaluation becomes impossible. This situation is shown in Fig. 5 (b).
The case is almost the same.
このような課題を解決するために本発明は、単位回路の
繰返しからなる集積回路装置の歩留り評価方法におい
て、回路構成素子が配設された集積回路装置を所定規模
に分割し、分割された集積回路装置部分毎に配線層の接
続、配線層の線間リーク、配線層間のリークの歩留りを
評価し、歩留りの結果から集積回路装置の歩留りを求め
るようにしたものである。In order to solve such a problem, the present invention provides a method for evaluating a yield of an integrated circuit device, which comprises repeating unit circuits, divides the integrated circuit device in which circuit constituent elements are arranged into a predetermined scale, and divides the divided integrated circuits. The yield of the wiring layer connection, the line leak of the wiring layer, and the leak between the wiring layers is evaluated for each circuit device portion, and the yield of the integrated circuit device is obtained from the result of the yield.
また、単位回路の繰返しからなる集積回路装置におい
て、回路構成素子が配設された集積回路を歩留り評価が
可能な規模に分割し、分割された集積回路装置部分上に
配線層の接続、配線層の線間リーク、配線層間のリーク
の歩留りが測定できるようにパターンを形成したもので
ある。Further, in an integrated circuit device composed of repeating unit circuits, an integrated circuit in which circuit constituent elements are arranged is divided into a scale capable of yield evaluation, and wiring layer connections and wiring layers are formed on the divided integrated circuit device portions. The pattern is formed so that the yields of the inter-line leakage and the inter-wiring layer leakage can be measured.
本発明においては、歩留りが評価可能レベルに達し、歩
留り評価が可能となり、問題点がどの技術要素にあるか
を明確化できる。In the present invention, the yield reaches an evaluable level, the yield can be evaluated, and which technical element has the problem can be clarified.
本発明は、歩留りを評価しようとする記憶回路装置もし
くは論理回路装置の配線より下層の部分はそのまま用
い、これを歩留り評価が可能な適度な規模に分割し、そ
の上部に専用の配線層を形成し、歩留りに寄与する技術
要素毎の歩留り評価を可能とするものである。According to the present invention, the portion of the lower layer below the wiring of the memory circuit device or the logic circuit device whose yield is to be evaluated is used as it is, and this is divided into an appropriate scale capable of yield evaluation, and a dedicated wiring layer is formed above it. However, it is possible to evaluate the yield for each technical element that contributes to the yield.
次に、本発明の特徴と従来技術との差異について述べ
る。本発明の特徴とするところは、単位回路の繰返しか
らなる集積回路装置の歩留り評価方法において、トラン
ジスタ、ダイオード、キャパシタ、抵抗等の回路構成素
子が配設された上記集積回路装置を所定規模に分割し、
分割された集積回路装置部分毎に配線層の接続、配線層
の線間リーク、配線層間のリークの歩留りを評価し、上
記歩留りの結果から集積回路装置の歩留りを求める方
法、およびそのためのテストエレメントグループ(TE
G)を提供することにある。従来技術においては、歩留
りを評価しようとする集積回路装置の下地パターンをそ
のまま用い、さらに、歩留りが大きく変動しても歩留り
評価を可能とするように規模を分割するという考え方は
なく、目的とする集積回路そのものの歩留り評価をする
か、もしくは独立に専用の各要素毎の比較的小規模のTE
Gを設計し、これを一つのチップに搭載し評価を行なっ
ていた。Next, the difference between the features of the present invention and the prior art will be described. A feature of the present invention is that, in a yield evaluation method for an integrated circuit device comprising repeating unit circuits, the integrated circuit device in which circuit constituent elements such as a transistor, a diode, a capacitor, and a resistor are arranged is divided into a predetermined scale. Then
A method for evaluating the yield of the wiring layer connection, wiring line leakage of the wiring layers, and leakage between the wiring layers for each of the divided integrated circuit device parts, and obtaining the yield of the integrated circuit device from the yield result, and a test element therefor Group (TE
G) is to provide. In the prior art, the underlying pattern of the integrated circuit device whose yield is to be evaluated is used as it is, and further, there is no idea of dividing the scale so that the yield can be evaluated even if the yield varies greatly. The yield of the integrated circuit itself is evaluated, or a relatively small TE for each dedicated element is used independently.
We designed the G and mounted it on a single chip for evaluation.
本発明の実施例においては、256KビットMOS型スタティ
ックランダムアクセスメモリ(256KSRAM)の歩留りの評
価法、並びにその時に用いる評価用TEGについて詳細に
述べる。ここで、MOSメモリの歩留りは、全体のほとん
どを占めるセルでの以下の各項目の歩留りによってほぼ
決定されると考えて良い。すなわち、 接合領域:接合リーク ゲート領域:ゲート絶縁膜リーク ワード線:断線もしくはショート ビット線:断線もしくはショート である。In the embodiments of the present invention, a method for evaluating the yield of a 256 Kbit MOS static random access memory (256KSRAM) and a TEG for evaluation used at that time will be described in detail. Here, it can be considered that the yield of the MOS memory is almost determined by the yields of the following items in the cells occupying most of the whole. That is, junction region: junction leak, gate region: gate insulating film leak, word line: disconnection or short, bit line: disconnection or short.
本発明においては、コンタクトホール形成を行なう直前
まではMOSメモリと同一プロセスにより製造し、コンタ
クトホール以降の工程を上記各項目が評価できるパター
ンを別途用意して行なう。このとき、256Kビットの領域
を歩留り評価がしやすいように領域を適度に分割する。
本実施例では、256Kを64K領域3個、16K領域3個に分割
した。残りはパッドまでの引出し領域としている。この
様子を第1図に示す。第1図において、10はパッド、A
1,B1,C1,A2,B2,C2は領域を示す。64Kおよび16Kの各領域
は以下の3種(領域A1およびA2、領域B1およびB2、領域
C1およびC2)に分かれる。In the present invention, until the contact hole is formed, the MOS memory is manufactured by the same process, and the process after the contact hole is separately prepared by a pattern in which each item can be evaluated. At this time, the 256 Kbit area is appropriately divided so that the yield can be easily evaluated.
In this embodiment, 256K is divided into three 64K areas and three 16K areas. The rest is the lead-out area up to the pad. This is shown in FIG. In FIG. 1, 10 is a pad, A
1, B1, C1, A2, B2, C2 indicate areas. Each of 64K and 16K areas has the following three types (areas A1 and A2, areas B1 and B2, areas
C1 and C2).
まず、領域A1およびA2について説明する。第2図(a)
はメモリセルの第1層のアルミニウム(A1)を基に
作成したもので、ワード線20の断線、電源線21の断線お
よびA1の線間リークを評価できるようになってい
る。第2図(b)はメモリセルの第2層のアルミニウム
(Al2)を基に作成したもので、ビット線22の断線、ア
ース線23の断線およびAl2の線間リークを評価できるよ
うになっている。First, the areas A1 and A2 will be described. Fig. 2 (a)
Is made on the basis of aluminum (A1) of the first layer of the memory cell, and it is possible to evaluate the disconnection of the word line 20, the disconnection of the power supply line 21, and the line leakage of A1. FIG. 2 (b) is made based on the second layer aluminum (Al2) of the memory cell, and it becomes possible to evaluate the disconnection of the bit line 22, the disconnection of the ground line 23 and the line leakage of Al2. There is.
次に、領域B1およびB2について説明する。第3図(a)
は同様にメモリセルのA1を示したもので、ワード線
30の断線評価が可能で、またアルミニウム層間リーク評
価のためのA1電極を成している。第3図(b)はア
ルミニウム層間リーク評価のためのAl2電極を成してい
る。第3図(c)にA1とAl2の平面上の重なりの様
子を示し、第3図(d)に第1層のアルミニウム(A
1)31と第2層のアルミニウム(Al2)32の断面での重
なりの様子を示す。Next, the areas B1 and B2 will be described. Fig. 3 (a)
Similarly shows A1 of the memory cell, and the word line
30 breakages can be evaluated, and the A1 electrode is used for aluminum interlayer leak evaluation. FIG. 3 (b) constitutes an Al2 electrode for evaluating aluminum interlayer leakage. FIG. 3 (c) shows the state of A1 and Al2 overlapping on the plane, and FIG. 3 (d) shows the first layer of aluminum (A
1) 31 and the second layer of aluminum (Al2) 32 are shown in the state of overlap in a cross section.
次に、領域C1およびC2について説明する。第4図(a)
はA1のパターンを示したもので、同図(c)に示す
ようにゲート40、p+接合41およびnウェル42に接続さ
れ、上記各項目のリークが評価可能となっている。第4
図(b)は、コンタクトホール以降の工程における配線
の接続を示したものである。Next, the areas C1 and C2 will be described. Figure 4 (a)
Shows the pattern of A1, which is connected to the gate 40, the p + junction 41 and the n well 42 as shown in FIG. Fourth
FIG. 3B shows the connection of wirings in the process after the contact hole.
上記各TEGについて直流印加時の絶縁抵抗を測定し、各
々の歩留りを評価することにより、目的とする256KSRAM
の歩留りを推定することができる。The target 256K SRAM was obtained by measuring the insulation resistance of each of the above TEGs when a DC voltage was applied and evaluating the yield of each.
Yield can be estimated.
なお、上記説明は256KSRAMについて述べたものである
が、マスタスライスLSI、スタンダードセル方式の論理L
SI等比較的規則性のあるパターンのLSIに対しても同様
に適用できる。Note that the above description is for a 256K SRAM, but a master slice LSI, standard cell type logic L
The same can be applied to an LSI having a relatively regular pattern such as SI.
以上説明したように本発明は、歩留り評価が可能な規模
に分割することにより、歩留りが評価可能レベルに達
し、歩留り評価が可能となる効果がある。また、各技術
要素毎に分割された評価に行なうことにより、問題点が
どの技術要素にあるかを明確化できる効果がある。従っ
て、LSIの開発の期間短縮、効率化が可能となる。As described above, the present invention has an effect that the yield reaches the evaluable level and the yield can be evaluated by dividing the scale into a scale in which the yield can be evaluated. In addition, by performing the evaluation divided into each technical element, it is possible to clarify which technical element has the problem. Therefore, it is possible to shorten the LSI development period and improve efficiency.
第1図は本発明の実施例の全体構成図、第2図は本発明
の実施例の領域A1およびA2の部分の4ビット分の配線パ
ターン図、第3図は本発明の実施例の領域B1およびB2部
分の4ビット分の配線パターン並びに配線の重なり具合
を示すパターン図、第4図は本発明の実施例のC1および
C2部分の4ビット分の配線パターン並びにそのゲート電
極、拡散層への接続を示すパターン図、第5図は従来の
配線接続並びにコンタクト多段接続歩留り評価TEGを示
すパターン図である。 10……パッド、20,30……ワード線、21……電源線、22
……ビット線、23……アース線、31……第1層アルミニ
ウム、32……第2層アルミニウム、40……ゲート電極、
41……n+拡散層、42……nウェル。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a wiring pattern diagram of 4 bits in areas A1 and A2 of the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an area of the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a pattern diagram showing a wiring pattern for 4 bits of the B1 and B2 portions and the degree of wiring overlap, and FIG.
FIG. 5 is a pattern diagram showing a 4-bit wiring pattern of the C2 portion and its connection to the gate electrode and diffusion layer, and FIG. 5 is a pattern diagram showing a conventional wiring connection and contact multistage connection yield evaluation TEG. 10 …… Pad, 20,30 …… Word line, 21 …… Power line, 22
...... bit line, 23 ...... ground wire, 31 ...... first layer aluminum, 32 ...... second layer aluminum, 40 ...... gate electrode,
41 …… n + diffusion layer, 42 …… n well.
Claims (2)
歩留り評価方法において、トランジスタ、ダイオード、
キャパシタ、抵抗等の回路構成素子が配設された前記集
積回路装置を歩留り評価が可能な規模に分割し、分割さ
れた集積回路装置部分毎に配線層の接続、配線層の線間
リーク、配線層間のリークの歩留りを評価し、前記歩留
りの結果から集積回路装置の歩留りを求めることを特徴
とする集積回路装置の評価方法。1. A method for evaluating a yield of an integrated circuit device comprising repeating unit circuits, comprising: a transistor, a diode,
The integrated circuit device in which circuit constituent elements such as capacitors and resistors are arranged is divided into a scale capable of yield evaluation, and wiring layers are connected, line-to-line leakage in the wiring layer, and wiring for each divided integrated circuit device portion. A method for evaluating an integrated circuit device, comprising: evaluating the yield of leakage between layers and determining the yield of the integrated circuit device from the result of the yield.
おいて、トランジスタ、ダイオード、キャパシタ、抵抗
等の回路構成素子が配設された前記集積回路を歩留り評
価が可能な規模に分割し、分割された前記集積回路装置
部分上に配線層の接続、配線層の線間リーク、配線層間
のリークの歩留りが測定できるようにパターンを形成し
たことを特徴とする集積回路装置評価用半導体装置。2. In an integrated circuit device composed of repeating unit circuits, the integrated circuit provided with circuit constituent elements such as transistors, diodes, capacitors, and resistors is divided into scales capable of yield evaluation, and divided. A semiconductor device for evaluating an integrated circuit device, wherein a pattern is formed on the integrated circuit device portion so that a yield of a connection between wiring layers, a leak between lines of the wiring layer, and a leak between wiring layers can be measured.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63150144A JPH0691149B2 (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Method for evaluating integrated circuit device and semiconductor device for evaluating integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP63150144A JPH0691149B2 (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Method for evaluating integrated circuit device and semiconductor device for evaluating integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023255A JPH023255A (en) | 1990-01-08 |
| JPH0691149B2 true JPH0691149B2 (en) | 1994-11-14 |
Family
ID=15490457
Family Applications (1)
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| JP63150144A Expired - Fee Related JPH0691149B2 (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Method for evaluating integrated circuit device and semiconductor device for evaluating integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0691149B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| TW504783B (en) * | 2001-08-24 | 2002-10-01 | Promos Technologies Inc | Semiconductor device capable of detecting SAC defect in real time and method for manufacturing the same |
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1988
- 1988-06-20 JP JP63150144A patent/JPH0691149B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH023255A (en) | 1990-01-08 |
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