(57)【要約】【課題】上層配線層を除去しなくても下層配線層を検査することができるようにする。【解決手段】この半導体装置の製造方法は、半導体基板上に下層配線層及び上層配線層を形成する工程（ステップＳ４０）と、下層配線層及び上層配線層を検査する工程（ステップＳ６０及びステップＳ８０）とを含む。下層配線層及び上層配線層を検査する工程において、下層配線層及び上層配線層に対して斜め方向から光を照射し（ステップＳ６０）、上層配線層の上方から半導体装置を光学的に観察することにより、下層配線層を検査する（ステップＳ８０）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下層配線層及び上層配線層を有する半導体装置に対して、前記上層配線層及び前記下層配線層に対して斜め方向から光を照射し、
前記上層配線層の上方から前記半導体装置を光学的に観察することにより、前記下層配線層を検査する、半導体装置の検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の検査方法において、
平面視において、前記光を、前記下層配線層に含まれる下層配線の延伸方向に対して直角な方向から照射する半導体装置の検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置の検査方法において、
前記上層配線層に含まれる上層配線は、前記下層配線に対して直角に延伸している半導体装置の検査方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体装置の検査方法において、
前記下層配線に焦点を合わせて前記下層配線層を光学的に観察する半導体装置の検査方法。
【請求項５】
半導体基板上に下層配線層及び上層配線層を形成する工程と、
前記下層配線層及び前記上層配線層を検査する工程と、
を含み、
前記下層配線層及び前記上層配線層を検査する工程において、
前記上層配線層及び前記下層配線層に対して斜め方向から光を照射し、
前記上層配線層の上方から前記下層配線層を光学的に観察することにより、前記下層配線層を検査する、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の検査方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の検査方法の一つとして、ＬＳＩテスターを用いて電気的特性の試験を行う方法がある。この方法では、半導体装置のうちどのブロックに不良が生じているかを特定することはできるが、その不良ブロックにおいてどのような異常が生じているかは特定できない。
【０００３】
不良ブロックにおいてどのような不良が生じているかを特定するためには、不良ブロックを直接観察する必要がある。例えば特許文献１には、偏光顕微鏡を用いてゲート配線とその上の配線とのコンタクト部における形状不良を検出する方法が記載されている。また特許文献２には、配線に微笑突起を設けることが記載されている。特許文献２によれば、微笑突起を設けることにより、下層の配線層からの反射光の影響を抑えることができる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６８８１４号公報
【特許文献２】特開２００７−１６５６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学的に半導体装置を検査する場合、検査しようとする部分に光を照射し、その光の反射光を得る必要がある。しかし、多層配線構造を有する半導体装置において、下層の配線層を光学的に検査しようとすると、上層の配線層も光を反射してしまう。このため、下層の配線層を光学的に観察するためには、上層の配線層を除去する必要があった。従って、検査コストを含めた場合の半導体装置の製造コストが上昇していた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、下層配線層及び上層配線層を有する半導体装置に対して、前記上層配線層及び前記下層配線層に対して斜め方向から光を照射し、
前記上層配線層の上方から前記半導体装置を光学的に観察することにより、前記下層配線層を検査する半導体装置の検査方法が提供される。
【０００７】
本発明によれば、下層配線層を検査する工程において、上層配線層及び下層配線層に対して斜め方向から光を照射する。このため、上層配線層および下層配線層それぞれにおいて、配線の上面のみではなく側面に対しても光が照射する。この場合、上層配線層からの反射光に対する下層配線層からの反射光の強度が増大する。したがって、上層配線層を除去しなくても下層配線層を検査することができる。
【０００８】
本発明によれば、半導体基板上に下層配線層及び上層配線層を形成する工程と、
前記下層配線層及び前記上層配線層を検査する工程と、
を含み、
前記下層配線層及び前記上層配線層を検査する工程において、
前記上層配線層及び下層配線層に対して斜め方向から光を照射し、
前記上層配線層の上方から前記下層配線層を光学的に観察することにより、前記下層配線層を検査する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上層配線層を除去しなくても下層配線層を検査することができる。このため、検査コストを含めた場合の半導体装置の製造コストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【図３】実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートであり、図２は図１に示した半導体装置の製造方法を説明するための半導体装置１００の断面図である。この半導体装置１００の製造方法は、半導体基板１１０上に配線層１３０（下層配線層）及び配線層１４０（上層配線層）を形成する工程（ステップＳ４０）と、配線層１３０及び配線層１４０を検査する工程（ステップＳ６０及びステップＳ８０）とを含む。配線層１３０及び配線層１４０を検査する工程において、配線層１４０及び配線層１３０に対して斜め方向から光を照射し（ステップＳ６０）、配線層１４０の上方から半導体装置１００を光学的に観察することにより、配線層１３０を検査する（ステップＳ８０）。以下、詳細に説明する。
【００１３】
まず、半導体基板１１０に素子分離膜（図示せず）及びトランジスタなどの半導体素子（図示せず）を形成する（ステップＳ２０）。次いで、半導体基板１１０上に配線層１２０，１３０，１４０をこの順に形成する。配線層１２０，１３０，１４０は、それぞれ絶縁層１２２，１３２，１４２及び配線１２４，１３４，１４４を有する。配線１２４，１３４，１４４は、例えばダマシン法により形成され、絶縁層１２２，１３２，１４２に埋め込まれている。配線１３４は配線１２４と直交する方向に延伸しており、配線１４４は配線１３４と直交する方向すなわち配線１２４と平行な方向に延伸している。次いで、配線層１４０上に保護膜１５０を形成する。このようにして、半導体基板１１０上に多層配線層が形成される（ステップＳ４０）。本実施形態において、配線層１４０は最上層の配線層であり、配線層１３０は、最上層の一つ下の配線層である。また半導体基板１１０上の配線層の数は４層以上であっても良い。
【００１４】
次いで、光学顕微鏡を用いて半導体装置１００の配線層１３０，１４０を光学的に検査する。詳細には、光源２００からの照射光を半導体装置１００の配線層１３０，１４０に対して斜めに照射する（ステップＳ６０）。このとき、図３の平面外略図に示すように、平面視において、光源２００からの照射光を、配線層１３０に含まれる配線１３４の延伸方向に対して直角な方向から照射するのが好ましい。
【００１５】
次いで、光学顕微鏡の対物レンズ２１０を配線層１４０の上方に位置させ、配線層１３０，１４０それぞれを光学的な観察により検査する（ステップＳ８０）。このとき、配線層１４０を検査するときには配線１４４に焦点を合わせ、配線層１３０を検査するときには配線１３４に焦点を合わせる。
【００１６】
光学顕微鏡の光源２００の角度は可変であるのが好ましい。このようにすると、光学顕微鏡の操作者は、光学顕微鏡による像を観察しながら、配線１４４からの反射光の強度に対する配線１３４からの反射光の強度が最も強くなるように、光源２００の角度を調節することができる。
【００１７】
なお、配線層１４０を検査するときには、光源２００からの照射光を、配線層１４０の上方から照射しても良い。
【００１８】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。多層配線構造を検査する場合、光源２００からの光が配線層１４０の上からほぼ垂直な方向に照射されると、配線１４４からの反射光が、配線１４４の下に位置する配線１３４からの反射光より非常に強くなる。このため、配線１４４を光学的に検査することはできても、配線１３４を光学的に検査することは難しかった。これに対して本実施形態では、光源２００からの光を、配線層１３０，１４０に対して斜めの方向から照射しているため、配線１３４，１４４の側面も光源２００からの光を反射する。このため、配線１４４からの反射光に対する配線１３４からの反射光の強度が大きくなる。従って、配線層１４０を除去しなくても配線層１３０を光学的に検査することができる。この効果は、平面視において光源２００からの光を配線１３４の延伸方向に対して直角な方向から照射した場合に、特に顕著になる。
【００１９】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。例えば、ステップＳ４０とステップＳ６０の間に、半導体検査装置を用いて半導体装置１００を電気的に検査する工程を有していてもよい。この場合、半導体検査装置によって、半導体装置１００  のうちどのブロックに不良個所が存在するかを特定することができる。そして、特定した不良個所をステップＳ６０，Ｓ８０に示した方法で光学的に検査する。
【符号の説明】
【００２０】
１００ 半導体装置
１１０ 半導体基板
１２０  配線層
１２２  絶縁層
１２４ 配線
１３０ 配線層
１３２  絶縁層
１３４ 配線
１４０ 配線層
１４２ 絶縁層
１４４ 配線
１５０ 保護膜
２００ 光源
２１０ 対物レンズ
【図１】
2010161239.tif 000003
【図２】
2010161239.tif 000004
【図３】
2010161239.tif 000005