JPH04330762A - 半導体集積回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に関
し、特にコンタクト特性を検査するための構造に関する
。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路はますます高速化
，高集積化されてきている。そのためｐｎ接合が浅接合
化されるとともに不純物拡散層平面寸法も縮小されてい
る。このような高性能化、高集積化された半導体集積回
路において、不純物拡散層と配線金属とのコンタクトを
歩留りが高く、信頼性を保証できるものにするため、様
々な構造のコンタクトが提案されている。例えば、不純
物拡散層と金属配線のコンタクトには、コンタクト抵抗
が小さくかつオーミック特性を持つこと、アロイスパイ
クのような接合破壊が発生しないような配線金属に対す
るバリア性があることが要求されている。このようなコ
ンタクト特性を実現するため、従来よりコンタクト部に
多層金属構造が取り入れられている。一例として、不純
物拡散層表面にオーミック性の向上を目的として白金シ
リサイドを代表とする金属シリサイド層を形成し、その
上に配線金属とのバリア性を維持するために窒化チタン
を代表とするバリア金属層を形成し、その上にアルミニ
ウムを代表とする配線金属を形成するという多層構造が
挙げられる。

【０００３】そして、このようなコンタクト部の電気的
特性を製造工程途中あるいはウェハープロセス完了後に
検査する手段として、従来より不純物拡散層と配線金属
をコンタクトを介して鎖状に接続し、抵抗値を測定する
という方法が一般的に行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したようにコンタ
クト部が多層構造になり、かつ高集積化のためコンタク
ト寸法が小さくなると、シリサイド層とバリア金属層の
界面あるいはバリア金属層と配線金属層の界面に僅かな
絶縁物層が存在してもコンタクト導通不良となり得る。 一方、前述した−導電型不純物拡散層と配線金属をコン
タクトを介して鎖状に接続したパターンによる検査手段
では必ず不純物拡散層の抵抗を含むことになるが、一般
に半導体集積回路の不純物拡散層のシート抵抗は　１０
０Ω／□〜数ＫΩ／□の範囲にあるのに対し、コンタク
ト抵抗は数Ωのオーダーであり、コンタクト抵抗の変動
を検出する感度が高いとは言えない。更に、不純物拡散
層はリソグラフィーによる寸法バラツキ等により許容誤
差を考慮する必要があり、コンタクト抵抗の変動がこれ
に吸収されてしまい、コンタクト抵抗の変動を見過ごす
恐れがあり、半導体集積回路の信頼性に重大な影響を及
ぼすことにもなる。本発明の目的はコンタクト抵抗の変
動を高精度で測定することを可能とした半導体集積回路
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、エミッタ拡散層上に形成するエミッタコンタクトを
、コンタクト特性を検査するためのコンタクトと同一寸
法、同一形状に形成し、かつエミッタ拡散層の平面寸法
を前記エミッタコンタクトの寸法に対して充分大きく形
成している。

【０００６】

【作用】本発明によれば、エミッタ抵抗を測定すること
で、所要のコンタクト抵抗を測定して検査することが可
能となり、高精度にコンタクト抵抗の検査が実現できる
。

【０００７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１実施例を示しており、同図（ａ
）は平面図を、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿
う断面図を夫々示している。図示のように半導体集積回
路に設けられるバイポーラトランジスタは半導体基板１
の表面部にコレクタ埋込層２を形成し、この上にエピタ
キシャル層３を成長し、かつこのエピタキシャル層３を
ＬＯＣＯＳ酸化膜４で分離して素子領域を画成している
。そして、エピタキシャル層３にはベース拡散層５、コ
レクタ拡散層６、グラフトベース拡散層７を形成し、又
ベース拡散層５にはエミッタ拡散層８を形成し、その上
で全面に絶縁膜９を形成し、前記各拡散層に対してエミ
ッタコンタクト１０、ベースコンタクト１１、コレクタ
コンタクト１２を開口している。これらコンタクト１０
，１１，１２にはシリサイド層１３、バリヤメタル１４
を形成し、これらを介して配線金属１５を接続し、探針
パッド１６に接続させている。

【０００８】ここで、この半導体集積回路において検査
すべきコンタクトとしてエミッタコンタクト１０を利用
し、このエミッタコンタクト１０を検査対象としてのコ
ンタクトと同一寸法、同一形状に形成するとともに、こ
のエミッタコンタクト１０が設けられるエミッタ拡散層
８は、その平面寸法をコンタクト寸法に比較して十分大
きくしておき、コンタクトが平坦な面に開口されるよう
にしておく。このように、エミッタコンタクト１０の寸
法に対してエミッタ拡散層８の平面寸法を充分大きくす
ることにより、エミッタ抵抗の拡散層における抵抗成分
の変動はリソグラフィーの寸法誤差による影響は極めて
小さくなる。又、深さ方向については一般にバイポーラ
トランジスタのエミッタは十分に精度良く形成されるた
め大きく変動することはない。更に、エミッタ抵抗を構
成する成分の７０〜８０％はコンタクト抵抗成分と考え
て良い。したがって、このエミッタコンタクト１０を利
用してエミッタ抵抗を測定し、かつこの測定値を評価す
ることにより、この半導体集積回路におけるコンタクト
抵抗の変動を精度良く検査することが可能となる。

【０００９】尚、エミッタ抵抗の検査方法としては図２
に示すように、コレクタをオープンにした状態でベース
電流Ｉｂ　を流すと、コレクタ端子の電位ＶＣ　はＶＣ
　＝ΔＶＣＥ＋ｒｅ　Ｉｂ　 と表される。ここでΔＶＣＥ＝一定とみなせる条件では
ｒｅ　＝ΔＶＣ　／ΔＩｂ　 で与えられる。

【００１０】図３は本発明の第２の実施例を示す平面図
である。この実施例では同一のバイポーラトランジスタ
のエミッタ拡散層８に対して複数個の異なる寸法、形状
のコンタクト１０Ａ，１０Ｂを形成し、それぞれを探針
パッド１６に接続している。この構成によれば、１個の
エミッタ拡散層を利用して複数個（２個）の異なる形状
のコンタクトの検査が実現できる。又、この例ではコン
タクト形状の差によるコンタクト抵抗の相対値を精度良
く比較できるという利点も有する。

【００１１】因みに、従来のバイポーラトランジスタに
おけるエミッタ拡散層のシート抵抗ρＳ　を１００　Ω
／□、エミッタ拡散層寸法Ｗ（拡散層幅）を５μｍ、コ
ンタクト間の寸法Ｌを５μｍとし、リソグラフィ及びエ
ッチング工程での寸法変動ΔＷとΔＬを夫々±０．５　
μｍと過程したとき、コンタクト抵抗ＲＣ　が５Ωであ
れば、このバイポーラトランジスタの２個のコンタクト
と１個の拡散層の直列抵抗は最大で１３２　Ω、最小で
９１．８Ωとなり、コンタクト抵抗ＲＣ　が一定にもか
かわらず３０％の差が生じてしまう。これに対し、本発
明ではエミッタ拡散層寸法Ｗを充分大きくとることでエ
ミッタ拡散層深さ及び不純物濃度のばらつきによる誤差
は極めて小さく、抵抗成分では１０％以下である。更に
、測定値のうち拡散層に起因する成分は１個のコンタク
トに対し拡散層を大きくとることにより３Ω程度にまで
小さくできるため、測定値はコンタクト抵抗ＲＣ　を５
Ωとすると、最大で８．３　Ω、最小で７．７　Ωとな
り、７．８　％程度の差に抑えられる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、検査する
コンタクトと同一寸法、同一形状のコンタクトをエミッ
タ拡散層に形成し、かつエミッタ拡散層の寸法をコンタ
クトの寸法に対して充分に大きく形成しているので、そ
のエミッタ抵抗を測定することでコンタクトの検査が実
現でき、リソグラフィの寸法ばらつき等によるコンタク
ト抵抗の変動に関わらずコンタクト抵抗を高精度に検査
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。

【図２】エミッタ抵抗を測定する方法を説明するための
回路図である。

【図３】本発明の第２実施例の平面図である。

【符号の説明】

５　　ベース拡散層 ６　　コレクタ拡散層 ７　　グラフトベース拡散層 ８　　エミッタ拡散層 １０，１０Ａ，１０Ｂ　　エミッタコンタクト１３　　
シリサイド １４　　バリヤメタル １５　　配線金属

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バイポーラトランジスタを備える半導
   体集積回路において、エミッタ拡散層上に形成するエミ
   ッタコンタクトをコンタクト特性を検査するためのコン
   タクトと同一寸法、同一形状に形成し、かつエミッタ拡
   散層の平面寸法を前記エミッタコンタクトの寸法に対し
   て充分大きく形成したことを特徴とする半導体集積回路
   。