(57)【要約】  集積回路内におけるＲＦデバイス性能の製品測定用のグラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）試験構造体は、１対のシグナルパッド（３１、３２）と、２対のグラウンドパッド（Ｇ１ａ、Ｇ１ｂ；Ｇ２ａ、Ｇ２ｂ）とを備えている。６つのパッド（Ｇ１ａ、Ｇ２ａ、３１、３２、Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂ）全てが、直線的に配置されており、それによって、当該構造体の幅が、当該構造体をウェーハの狭いソーレーン内に配置するのに十分な程度に小さくなっている。
2007512544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路内におけるＲＦデバイス性能の製造測定用のグラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）試験構造体であって、
１対のシグナルパッドと、
２対のグラウンドパッドとを備え、
前記６つのパッド全てが、直線的に配置されている試験構造体。
【請求項２】
前記複数の対の各々が、
第１のＲＦプローブに接続されている第１のパッドと、
第２のＲＦプローブに接続されている第２のパッドとを備える請求項１に記載の試験構造体。
【請求項３】
複数の前記第１のＲＦプローブ全てが、第１のポートに接続されており、
複数の前記第２のＲＦプローブ全てが、第２のポートに接続されている請求項２に記載の試験構造体。
【請求項４】
前記１対のシグナルパッドが、前記２対のグラウンドパッドの間に配置されている請求項３に記載の試験構造体。
【請求項５】
前記第１のパッドと前記第２のパッドとが、交互に配置されている請求項４に記載の試験構造体。
【請求項６】
試験中のデバイス（ＤＵＴ）が、前記１対のシグナルパッドの間に配置されている請求項５に記載の試験構造体。
【請求項７】
前記１対のシグナルパッドが、上部金属層上に配置されており、
前記２対のグラウンドパッドが、下部金属層上に配置されている請求項６に記載の試験構造体。
【請求項８】
前記２対のグラウンドパッドの各々が、共通の単一のパッド開口を有している請求項７に記載の試験構造体。
【請求項９】
パッド間隔が１００μｍであり、
プローブ間隔が２００μｍである請求項８に記載の試験構造体。
【請求項１０】
複数のＧＳＧ試験パッドからなる構成であって、
１対のシグナルパッドと、
２対のグラウンドパッドとを備え、
前記複数のパッド全てが、直線的に配置されている構成。
【請求項１１】
前記複数のパッド全てが、ウェーハのソーレーン内に配置されている請求項１０に記載の構成。
【請求項１２】
前記１対のシグナルパッドが、前記２対のグラウンドパッドの間に配置されている請求項１１に記載の構成。
【請求項１３】
前記複数の対の各々が、
第１のＲＦプローブに接続されている第１のパッドと、
第２のＲＦプローブに接続されている第２のパッドとを備える請求項１２に記載の構成。
【請求項１４】
複数の前記第１のＲＦプローブ全てが、第１のポートに接続されており、
複数の前記第２のＲＦプローブ全てが、第２のポートに接続されている請求項１３に記載の構成。
【請求項１５】
前記第１のパッドと前記第２のパッドとが、交互に配置されている請求項１４に記載の構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの測定技術に関し、より詳しくは、集積回路内におけるＲＦデバイス性能の製造測定（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）用のグラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）試験構造体（ｔｅｓｔ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのＲＦ及びマイクロ波評価（ＲＦ  ａｎｄ  ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）用の２ポート・ｓパラメータ測定は、図１に一般的に示したような、グラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を用いると最もうまくいく。この構成は、各々３つのパッドからなる２行のマトリックスを構成するような６つのパッドを必要とする。図１に示すように、シグナルパッドＧ１は、２つのグラウンドパッドＧ１ａとＧ１ｂとの間に配置されており、これら３つのパッド全てが、複数のＲＦプローブ１１を介して１つのポートに接続されている。同様に、シグナルパッドＧ２は、２つのグラウンドパッドＧ２ａとＧ２ｂとの間に配置されており、これら３つのパッド全てが、複数のＲＦプローブ１２を介してもう１つのポートに接続されている。各パッドは、金属層１３上に形成された正方形の開口内に配置されている。試験中のデバイス（ＤＵＴ：ｄｅｖｉｃｅ  ｕｎｄｅｒ  ｔｅｓｔ）１４は、２つのシグナルパッドＧ１とＧ２との間に配置されている。
【０００３】
図１に示すＧＳＧ試験構造体は通常、半導体製品のＲＦデバイス性能を測定するために、製造シリコンウェーハ上の複数の集積回路ダイフィールド間の特別拡張ソーレーン（ｓｐｅｃｉａｌｌｙ  ｅｎｌａｒｇｅｄ  ｓａｗ  ｌａｎｅ）内に配置されている。しかしながら、そのような試験構造体の最小幅は、３００〜４００μｍである。これは、試験構造体を、ソーレーンが狭い場合（ソーレーンはときに１００μｍ未満となる）には適さないものにする。従って、特別拡張ソーレーンが、一般的には使用されなければならない。いくつかの代替策が、この問題に対処するために考えられている。
【０００４】
１つの解決策は、ＧＳＧ試験構造体を、製造マスクテスト上に配置しないことである。しかしながら、これには、ＲＦデバイス性能を、製品でモニタすることができないという重大な欠点がある。また、ＲＦ仕様を、ウェーハレベルの容認／廃棄の判断基準（ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ／ｓｃｒａｐ  ｃｒｉｔｅｒｉａ）の一部として課すこともできない。この解決策では更に、ＲＦ性能に関する傾向データを取得するのに、シリコン上にＧＳＧ構造体を有するような特殊な非製品シリコンの処理が必要となる。そのようなシリコンは、製造工場の生産力及び収益性をダイレクトに減少させる。その上、この解決策は、傾向データを提供するのみで、製造シリコンの個々のウェーハが良（ｇｏｏｄ）なのか不良（ｂａｄ）なのかを示すのには全く用いることができない。
【０００５】
もう１つの解決策は、マスクレチクル内の１つ又は２つ以上の製品ダイフィールドを、ＧＳＧ試験構造体と置き換えることである。これにより、製品ウェーハ上での不良品（ｒｅｊｅｃｔｓ）のＲＦモニタリング及びスクリーニングが可能となる。しかしながら、生産性が、試験構造体によって置き換えられる製品ダイの個数だけダイレクトに低下する。また、この解決策では、ウェーハ当たり、必要とされるよりも多くのＧＳＧ試験構造体をもたらしてしまう。
【０００６】
更なる代替策は、ドロップイン（ｄｒｏｐ−ｉｎ）試験構造体を用いることである。この方針（ｓｔｒａｔｅｇｙ）によれば、ＧＳＧ構造体を含めて、試験構造体が、製品とは分離されてレチクル上でグループ化される。通常は、製品ダイを含むグループだけが、フォトリソグラフィ工程（ｓｔｅｐ）の間に露光される。その代わりに、ウェーハ上のある予め決められた複数の位置で、複数の試験構造体からなるグループが、露光される、又は製品ダイの代わりに「ドロップインされる」。しかしながら、製品及び試験グループが、同じレチクル上でスペースを共有するので、露光されないグループを通過する光は、遮断されなければならない。また、製品フィールドがもはや、全レチクルフィールドを占拠しないので、製品フィールドは、より狭くなる。これは、マスク生成工程及びフォトリソグラフィ工程を複雑にし、工場におけるスループットを低下させる。それはまた、試験をより複雑にする。
【０００７】
従って、ウェーハの狭いソーレーン内でｓパラメータＧＳＧ測定を実施するための、より複雑性の少ない、より良い解決策が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述のことを実現するために、本発明は、１対のシグナルパッドと２対のグラウンドパッドとを備えるグラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）試験構造体、の新たな構成（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を提供する。特に、６つのパッド全てが、直線的に配置される。従って、当該構造体の幅は、１００μｍ未満とすることができ、当該構造体は、製造過程（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｒｕｎｓ）で通常使用される狭い幅のソーレーン内に配置するのに適したものとなる。
【０００９】
本発明の上述の及びその他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を読めば、より明瞭になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図２に示すように、本発明によれば、２ポート・ｓパラメータＧＳＧ試験構造体の６つのパッド全てが、図１に示した先行技術のような２×３マトリックス構成に代わり、直線的に配置されている。
【００１１】
特に、図２に示すように、１対のシグナルパッド３１、３２は、２対のグラウンドパッドＧ１ａ、Ｇ２ａとＧ１ｂ、Ｇ２ｂとの間に配置されており、６つのパッドＧ１ａ、Ｇ２ａ、３１、３２、Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂ全てが、直線的に配列されている。当該構造体の幅は、先行技術の３００μｍ以上と比較するに、１００μｍ未満とすることができ、従って、当該構造体を、狭いソーレーン内に配置するのに適したものとして、半導体デバイスの性能を、製品で試験するようにすることができる。
【００１２】
図２に示すように、グラウンドパッドＧ１ａ及びＧ１ｂは、シグナルパッド３１と同様に、複数のＲＦプローブ１１を介して１つのポートに接続されており、グラウンドパッドＧ２ａ及びＧ２ｂは、シグナルパッド３２と同様に、複数のＲＦプローブ１２を介してもう１つのポートに接続されている。
【００１３】
シグナルパッドの対３１及び３２は、上部金属層１３上に配置されており、試験中のデバイス（ＤＵＴ）１４は、２つのシグナルパッド３１と３２との間に配置されている。
【００１４】
グラウンドパッドの対Ｇ１ａ、Ｇ２ａ、Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂは、上部金属層１３の下を横断（ｃｒｏｓｓ）する下部金属層１５上に配置されており、従って、グラウンド経路（ｇｒｏｕｎｄ  ｐａｔｈ）は、下部層１５によって直接的にデバイス１４と隣接させることができる。これには、シグナルパッドの下に低抵抗のグラウンドシールドを供給し、よりノイズフリーな測定をもたらす、という利点がある。
【００１５】
一実施形態では、パッド間の間隔（ｐｉｔｃｈ）は約１００μｍであり、プローブ間の間隔（ｐｉｔｃｈ）は約２００μｍである。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態を上述したが、本発明の趣旨を逸脱することなく、その他の修正形態、変形形態、及び変更形態を当業者が実現可能である、ということを理解されたい。例えば、図１に示した正方形の開口とは異なり、グラウンドパッドＧ１ａ及びＧ２ａが、共通の単一の長方形のパッド開口を有するようにすることができる。これは、グラウンドパッドＧ１ｂ及びＧ２ｂにも当てはまる。従って、本発明の保護範囲は専ら、添付の特許請求の範囲に規定されるものと意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】先行技術のＧＳＧ試験構造体の構成である。
【図２】本発明によるＧＳＧ試験構造体の構成である。
【図１】
2007512544.tif 000003
【図２】
2007512544.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月20日(2006.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの測定技術に関し、より詳しくは、集積回路内におけるＲＦデバイス性能の製造測定（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）用のグラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）試験構造体（ｔｅｓｔ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのＲＦ及びマイクロ波評価（ＲＦ  ａｎｄ  ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）用の２ポート・ｓパラメータ測定は、図１に一般的に示したような、グラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を用いると最もうまくいく。この構成は、各々３つのパッドからなる２行のマトリックスを構成するような６つのパッドを必要とする。図１に示すように、シグナルパッドＳ１は、２つのグラウンドパッドＧ１ａとＧ１ｂとの間に配置されており、これら３つのパッド全てが、複数のＲＦプローブ１１を介して１つのポートに接続されている。同様に、シグナルパッドＳ２は、２つのグラウンドパッドＧ２ａとＧ２ｂとの間に配置されており、これら３つのパッド全てが、複数のＲＦプローブ１２を介してもう１つのポートに接続されている。各パッドは、金属層１３上に形成された正方形の開口内に配置されている。試験中のデバイス（ＤＵＴ：ｄｅｖｉｃｅ  ｕｎｄｅｒ  ｔｅｓｔ）１４は、２つのシグナルパッドＳ１とＳ２との間に配置されている。
【０００３】
図１に示すＧＳＧ試験構造体は通常、半導体製品のＲＦデバイス性能を測定するために、製造シリコンウェーハ上の複数の集積回路ダイフィールド間の特別拡張ソーレーン（ｓｐｅｃｉａｌｌｙ  ｅｎｌａｒｇｅｄ  ｓａｗ  ｌａｎｅ）内に配置されている。しかしながら、そのような試験構造体の最小幅は、３００〜４００μｍである。これは、試験構造体を、ソーレーンが狭い場合（ソーレーンはときに１００μｍ未満となる）には適さないものにする。従って、特別拡張ソーレーンが、一般的には使用されなければならない。いくつかの代替策が、この問題に対処するために考えられている。
【０００４】
１つの解決策は、ＧＳＧ試験構造体を、製造マスクテスト上に配置しないことである。しかしながら、これには、ＲＦデバイス性能を、製品でモニタすることができないという重大な欠点がある。また、ＲＦ仕様を、ウェーハレベルの容認／廃棄の判断基準（ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ／ｓｃｒａｐ  ｃｒｉｔｅｒｉａ）の一部として課すこともできない。この解決策では更に、ＲＦ性能に関する傾向データを取得するのに、シリコン上にＧＳＧ構造体を有するような特殊な非製品シリコンの処理が必要となる。そのようなシリコンは、製造工場の生産力及び収益性をダイレクトに減少させる。その上、この解決策は、傾向データを提供するのみで、製造シリコンの個々のウェーハが良（ｇｏｏｄ）なのか不良（ｂａｄ）なのかを示すのには全く用いることができない。
【０００５】
もう１つの解決策は、マスクレチクル内の１つ又は２つ以上の製品ダイフィールドを、ＧＳＧ試験構造体と置き換えることである。これにより、製品ウェーハ上での不良品（ｒｅｊｅｃｔｓ）のＲＦモニタリング及びスクリーニングが可能となる。しかしながら、生産性が、試験構造体によって置き換えられる製品ダイの個数だけダイレクトに低下する。また、この解決策では、ウェーハ当たり、必要とされるよりも多くのＧＳＧ試験構造体をもたらしてしまう。
【０００６】
更なる代替策は、ドロップイン（ｄｒｏｐ−ｉｎ）試験構造体を用いることである。この方針（ｓｔｒａｔｅｇｙ）によれば、ＧＳＧ構造体を含めて、試験構造体が、製品とは分離されてレチクル上でグループ化される。通常は、製品ダイを含むグループだけが、フォトリソグラフィ工程（ｓｔｅｐ）の間に露光される。その代わりに、ウェーハ上のある予め決められた複数の位置で、複数の試験構造体からなるグループが、露光される、又は製品ダイの代わりに「ドロップインされる」。しかしながら、製品及び試験グループが、同じレチクル上でスペースを共有するので、露光されないグループを通過する光は、遮断されなければならない。また、製品フィールドがもはや、全レチクルフィールドを占拠しないので、製品フィールドは、より狭くなる。これは、マスク生成工程及びフォトリソグラフィ工程を複雑にし、工場におけるスループットを低下させる。それはまた、試験をより複雑にする。
【０００７】
従って、ウェーハの狭いソーレーン内でｓパラメータＧＳＧ測定を実施するための、より複雑性の少ない、より良い解決策が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述のことを実現するために、本発明は、１対のシグナルパッドと２対のグラウンドパッドとを備えるグラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）試験構造体、の新たな構成（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を提供する。特に、６つのパッド全てが、直線的に配置される。従って、当該構造体の幅は、１００μｍ未満とすることができ、当該構造体は、製造過程（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｒｕｎｓ）で通常使用される狭い幅のソーレーン内に配置するのに適したものとなる。
【０００９】
本発明の上述の及びその他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を読めば、より明瞭になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図２に示すように、本発明によれば、２ポート・ｓパラメータＧＳＧ試験構造体の６つのパッド全てが、図１に示した先行技術のような２×３マトリックス構成に代わり、直線的に配置されている。
【００１１】
特に、図２に示すように、１対のシグナルパッドＳ１、Ｓ２は、２対のグラウンドパッドＧ１ａ、Ｇ２ａとＧ１ｂ、Ｇ２ｂとの間に配置されており、６つのパッドＧ１ａ、Ｇ２ａ、Ｓ１、Ｓ２、Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂ全てが、直線的に配列されている。当該構造体の幅は、先行技術の３００μｍ以上と比較するに、１００μｍ未満とすることができ、従って、当該構造体を、狭いソーレーン内に配置するのに適したものとして、半導体デバイスの性能を、製品で試験するようにすることができる。
【００１２】
図２に示すように、グラウンドパッドＧ１ａ及びＧ１ｂは、シグナルパッドＳ１と同様に、複数のＲＦプローブ１１を介して１つのポートに接続されており、グラウンドパッドＧ２ａ及びＧ２ｂは、シグナルパッドＳ２と同様に、複数のＲＦプローブ１２を介してもう１つのポートに接続されている。
【００１３】
シグナルパッドの対Ｓ１及びＳ２は、上部金属層１３上に配置されており、試験中のデバイス（ＤＵＴ）１４は、２つのシグナルパッドＳ１とＳ２との間に配置されている。
【００１４】
グラウンドパッドの対Ｇ１ａ、Ｇ２ａ、Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂは、上部金属層１３の下を横断（ｃｒｏｓｓ）する下部金属層１５上に配置されており、従って、グラウンド経路（ｇｒｏｕｎｄ  ｐａｔｈ）は、下部層１５によって直接的にデバイス１４と隣接させることができる。これには、シグナルパッドの下に低抵抗のグラウンドシールドを供給し、よりノイズフリーな測定をもたらす、という利点がある。
【００１５】
一実施形態では、パッド間の間隔（ｐｉｔｃｈ）は約１００μｍであり、プローブ間の間隔（ｐｉｔｃｈ）は約２００μｍである。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態を上述したが、本発明の趣旨を逸脱することなく、その他の修正形態、変形形態、及び変更形態を当業者が実現可能である、ということを理解されたい。例えば、図１に示した正方形の開口とは異なり、グラウンドパッドＧ１ａ及びＧ２ａが、共通の単一の長方形のパッド開口を有するようにすることができる。これは、グラウンドパッドＧ１ｂ及びＧ２ｂにも当てはまる。従って、本発明の保護範囲は専ら、添付の特許請求の範囲に規定されるものと意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】先行技術のＧＳＧ試験構造体の構成である。
【図２】本発明によるＧＳＧ試験構造体の構成である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007512544.tif 000005
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007512544.tif 000006
【国際調査報告】
2007512544.tif 000007
2007512544.tif 000008