JPH04243146A - 半導体装置の故障解析方法 - Google Patents
半導体装置の故障解析方法Info
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- JPH04243146A JPH04243146A JP414691A JP414691A JPH04243146A JP H04243146 A JPH04243146 A JP H04243146A JP 414691 A JP414691 A JP 414691A JP 414691 A JP414691 A JP 414691A JP H04243146 A JPH04243146 A JP H04243146A
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Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の故障解析方
法、特に、電子ビームテスタを用いた半導体装置の故障
解析方法に関する。
法、特に、電子ビームテスタを用いた半導体装置の故障
解析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半導体集積回路の故障解
析方法は、図３の様に半導体基板上に絶縁膜，下層導体
配線膜１９，層間絶縁膜１０，上層導体配線１１がそれ
ぞれある場合を考えると、ＥＢテスタで解析する場合、
解析する箇所の上層導体配線１１を切断することは出来
なかった為、上層導体配線１１と下層導体配線１１との
重なり部分の上層導体配線１１と、層間の絶縁膜１０に
穴を開け、電子ビームテスタにより下層導体配線１１の
電位の観察を行っていた。
析方法は、図３の様に半導体基板上に絶縁膜，下層導体
配線膜１９，層間絶縁膜１０，上層導体配線１１がそれ
ぞれある場合を考えると、ＥＢテスタで解析する場合、
解析する箇所の上層導体配線１１を切断することは出来
なかった為、上層導体配線１１と下層導体配線１１との
重なり部分の上層導体配線１１と、層間の絶縁膜１０に
穴を開け、電子ビームテスタにより下層導体配線１１の
電位の観察を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
集積回路の故障解析方法は、上層導体配線と下層導体配
線との重なり部分の上層導体配線の中に開孔部を設ける
ことの出来る場所が十分に無い場合は、電子ビームテス
タを用いて故障解析することができないという欠点があ
った。
集積回路の故障解析方法は、上層導体配線と下層導体配
線との重なり部分の上層導体配線の中に開孔部を設ける
ことの出来る場所が十分に無い場合は、電子ビームテス
タを用いて故障解析することができないという欠点があ
った。
【０００４】又、開孔部が小さいと上層導体配線の電位
の影響を受け、下層導体配線の電位が測定出来ないとい
う欠点があった。
の影響を受け、下層導体配線の電位が測定出来ないとい
う欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体装置
の故障解析方法は、半導体基板上に半導体素子等の拡散
領域、及び多層導体配線を有する半導体集積回路の故障
解析方法において、前記半導体集積回路上の多層導体配
線のうち下層導体配線と上層導体配線とが重なっている
箇所の下層導体配線の解析を行う際に前記の下層導体配
線と上層導体配線との重なり部分の上層導体配線を除去
する第１の工程と、前記第１の工程により露出した前記
重なり部分の層間絶縁膜を除去し下層導体配線の一部が
表面に出る様に前記層間絶縁膜に部分的に穴を開ける第
２の工程と、前記第２の工程により部分的に切断された
上層導体配線を前記穴を覆うようにして導体リボンで再
接続する第３の工程と、前記第２の穴を開ける工程によ
り表面に出た下層導体配線を延長して前記下層導体配線
を上層導体配線の真下より外側に引き出す第４の工程と
、前記下層導体配線の延長部の表面部に電子ビームを当
ててその電位をストロボ走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を
用いた電子ビームテスタにより測定し解析を行う第５の
工程とを含んで構成される。
の故障解析方法は、半導体基板上に半導体素子等の拡散
領域、及び多層導体配線を有する半導体集積回路の故障
解析方法において、前記半導体集積回路上の多層導体配
線のうち下層導体配線と上層導体配線とが重なっている
箇所の下層導体配線の解析を行う際に前記の下層導体配
線と上層導体配線との重なり部分の上層導体配線を除去
する第１の工程と、前記第１の工程により露出した前記
重なり部分の層間絶縁膜を除去し下層導体配線の一部が
表面に出る様に前記層間絶縁膜に部分的に穴を開ける第
２の工程と、前記第２の工程により部分的に切断された
上層導体配線を前記穴を覆うようにして導体リボンで再
接続する第３の工程と、前記第２の穴を開ける工程によ
り表面に出た下層導体配線を延長して前記下層導体配線
を上層導体配線の真下より外側に引き出す第４の工程と
、前記下層導体配線の延長部の表面部に電子ビームを当
ててその電位をストロボ走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を
用いた電子ビームテスタにより測定し解析を行う第５の
工程とを含んで構成される。
【０００６】第２の発明の半導体装置の故障解析方法は
、上記上層配線及び層間絶縁膜に部分的穴を開ける手段
、及び上記下層導体配線の再接続を行う手段としてＦＩ
Ｂ（フォーカスド・イオン・ビーム）装置を用いる事を
含んで構成される。
、上記上層配線及び層間絶縁膜に部分的穴を開ける手段
、及び上記下層導体配線の再接続を行う手段としてＦＩ
Ｂ（フォーカスド・イオン・ビーム）装置を用いる事を
含んで構成される。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００８】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例を
工程順に示す断面図であり、２層配線を有するシリコン
半導体集積回路を電子ビームテスタにより故障解析する
方法に適用した実施例である。
工程順に示す断面図であり、２層配線を有するシリコン
半導体集積回路を電子ビームテスタにより故障解析する
方法に適用した実施例である。
【０００９】図１（ａ）の様にｎ型シリコン半導体集積
回路基板１上にシリコン酸化膜２が形成されており、ア
ルミニウム３と金５の２層配線が層間膜としてシリコン
窒化膜４を用いて形成されている半導体集積回路におい
てアルミニウムの第１層配線３と金の第２層配線５との
重なり部分の第１層配線部３を解析する場合、図１（ｂ
）のように、まずＦＩＢ（フォーカスド・イオン・ビー
ム）を用いて、故障解析箇所の第１層のアルミニウム配
線３の表面が出る様に、第２層の金配線５に穴を開け、
次に第２図に示すように第２層金配線５の下よりも外側
迄、層間のシリコン窒化膜４に大きな開孔部６を開ける
。
回路基板１上にシリコン酸化膜２が形成されており、ア
ルミニウム３と金５の２層配線が層間膜としてシリコン
窒化膜４を用いて形成されている半導体集積回路におい
てアルミニウムの第１層配線３と金の第２層配線５との
重なり部分の第１層配線部３を解析する場合、図１（ｂ
）のように、まずＦＩＢ（フォーカスド・イオン・ビー
ム）を用いて、故障解析箇所の第１層のアルミニウム配
線３の表面が出る様に、第２層の金配線５に穴を開け、
次に第２図に示すように第２層金配線５の下よりも外側
迄、層間のシリコン窒化膜４に大きな開孔部６を開ける
。
【００１０】そして第１層アルミニウム配線３に接続す
るようにしてタングステン配線７をシリコン窒化膜４に
あけた開孔部６の中に形成する。タングステン配線７は
金配線５よりもかなり外側に引き出しておく。
るようにしてタングステン配線７をシリコン窒化膜４に
あけた開孔部６の中に形成する。タングステン配線７は
金配線５よりもかなり外側に引き出しておく。
【００１１】その次に、図１（ｃ）に示す様に、開孔部
６の両側の第２層金配線５を再接続する為に、前記の開
孔部６の両側の第２層金配線５上に、開孔部６を避ける
様にして金リボンを用いて離れている第２層金配線５の
部分をつなぐ。
６の両側の第２層金配線５を再接続する為に、前記の開
孔部６の両側の第２層金配線５上に、開孔部６を避ける
様にして金リボンを用いて離れている第２層金配線５の
部分をつなぐ。
【００１２】図２の様に、開後部６中で第１層アルミニ
ウム配線３より引き出されたタングステン配線７上にス
トロボ装置を用いた電子ビームテスタの電子ビームを照
射し、タングステン配線７の上面部に前記電子ビームが
うまく当たる様にする。このようにして第２層金配線５
により覆われた第１層アルミニウム配線３の電位を、第
２層金配線５の局所電界効果の影響を受けることなく測
定することが可能となり、故障解析をすることが出来る
。
ウム配線３より引き出されたタングステン配線７上にス
トロボ装置を用いた電子ビームテスタの電子ビームを照
射し、タングステン配線７の上面部に前記電子ビームが
うまく当たる様にする。このようにして第２層金配線５
により覆われた第１層アルミニウム配線３の電位を、第
２層金配線５の局所電界効果の影響を受けることなく測
定することが可能となり、故障解析をすることが出来る
。
【００１３】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、多層配線を
有する半導体集積回路において、故障解析を行いたい下
層配線上の、上層導体配線及び多層導体配線の層間の絶
縁膜をＦＩＢ（フォーカスド・イオン・ビーム）エッチ
ングにより除去し、開孔部を設け、前記の故障解析をお
こなう配線の上面部を表面に露出させた後、やはりＦＩ
Ｂを用いて下層配線にタングステン膜による配線を接続
し延長して、上層配線の外側に引き出す。次に電子ビー
ムテスタの電子ビームを前記下層配線の延長部の上面部
に当てることによりその電位を観測するので、素子特性
を変化させる事なく、又上層配線による局所電界効果の
影響を受けることなく、故障解析を行うことが出来ると
いう効果がある。
有する半導体集積回路において、故障解析を行いたい下
層配線上の、上層導体配線及び多層導体配線の層間の絶
縁膜をＦＩＢ（フォーカスド・イオン・ビーム）エッチ
ングにより除去し、開孔部を設け、前記の故障解析をお
こなう配線の上面部を表面に露出させた後、やはりＦＩ
Ｂを用いて下層配線にタングステン膜による配線を接続
し延長して、上層配線の外側に引き出す。次に電子ビー
ムテスタの電子ビームを前記下層配線の延長部の上面部
に当てることによりその電位を観測するので、素子特性
を変化させる事なく、又上層配線による局所電界効果の
影響を受けることなく、故障解析を行うことが出来ると
いう効果がある。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例を工程順に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図３】従来の一例を示す斜視図である。
１ ｎ型シリコン基板
２ シリコン酸化膜
３ アルミニウム配線
４ シリコン窒化膜
５ 金配線
６ 開口部
７ タングステン配線
８ 金リボン
９ 導体配線
１０ 絶縁膜
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に半導体素子等の拡散領
域、及び多層導体配線を有する半導体集積回路の故障解
析方法において、前記半導体集積回路上の多層導体配線
のうち下層導体配線と上層導体配線とが重なっている箇
所の下層導体配線の解析を行う際に前記の下層導体配線
と上層導体配線との重なり部分の上層導体配線を除去す
る第１の工程と、前記第１の工程により露出した前記重
なり部分の層間絶縁膜を除去し下層導体配線の一部が表
面に出る様に前記層間絶縁膜に部分的に穴を開ける第２
の工程と、前記第２の工程により部分的に切断された上
層導体配線を前記穴を覆うようにして導体リボンで再接
続する第３の工程と、前記第２の穴を開ける工程により
表面に出た下層導体配線を延長して前記下層導体配線を
上層導体配線の真下より外側に引き出す第４の工程と、
前記下層導体配線の延長部の表面部に電子ビームを当て
てその電位をストロボ走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用
いた電子ビームテスタにより測定し解析を行う第５の工
程とを含むことを特徴とする半導体装置の故障解析方法
。 - 【請求項２】 上記上層配線及び層間絶縁膜に部分的
穴を開ける手段、及び上記下層導体配線の延長を行う手
段としてＦＩＢ（フォーカスド・イオン・ビーム）装置
を用いる請求項１記載の半導体装置の故障解析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP414691A JPH04243146A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 半導体装置の故障解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP414691A JPH04243146A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 半導体装置の故障解析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04243146A true JPH04243146A (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=11576641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP414691A Pending JPH04243146A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 半導体装置の故障解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04243146A (ja) |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP414691A patent/JPH04243146A/ja active Pending
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