半導体装置、その製造方法及びその検査方法
【課題】半導体装置の配線層或いはビア層の観察に際し、所望の配線層或いはビア層を容易に識別し特定する。
【解決手段】半導体装置１００は、複数の配線層１〜５と、これら配線層１〜５の間に設けられたビア層１１〜１４と、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５と、を有している。識別用アクセサリ６１〜６５は、複数の配線層１〜５のうちの所定の配線層に形成された識別パターン８１〜８５を含む。各識別パターン８１〜８５は、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている。
【解決手段】半導体装置１００は、複数の配線層１〜５と、これら配線層１〜５の間に設けられたビア層１１〜１４と、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５と、を有している。識別用アクセサリ６１〜６５は、複数の配線層１〜５のうちの所定の配線層に形成された識別パターン８１〜８５を含む。各識別パターン８１〜８５は、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、その製造方法及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置における特定の配線層或いはビア層の検査のためには、例えば、所望の配線層或いはビア層が表面に露出するまで半導体装置を研磨し、露出した配線層或いはビア層の観察を行う。
【０００３】
なお、特許文献１には、不良解析用の位置合わせマークを複数層に重ねて形成する技術が記載されている。
同文献には、２層目の位置合わせマークを基準にして２層目の導電性パターンを観察検査した後、２層目の導電性パターンを除去して１層目の導電性パターンの観察検査を行う際には、２層目の位置合わせマークが消失していても、１層目の位置合わせマークを基準として１層目の導電性パターンの位置を特定し観察検査を行うことができる旨の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４９６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体装置における配線の配置は、回路の集積度向上に伴い複雑化している。このため、所望の配線層或いはビア層を光学的に探索し特定することは容易ではなく、多くの時間を要する。
【０００６】
このため、特定の配線層或いはビア層の探索が容易な構造の半導体装置及び検査方法の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の配線層と、
前記複数の配線層の間に設けられたビア層と、
少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリと、
を有し、
前記識別用アクセサリは、前記複数の配線層のうちの所定の配線層に形成された識別パターンを含み、
前記識別パターンは、前記少なくとも１つの配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されていることを特徴とする半導体装置を提供する。
【０００８】
この半導体装置によれば、半導体装置の配線層或いはビア層の観察検査に際し、識別用アクセサリの識別パターンを確認しながら半導体装置を研磨することによって、所望の配線層或いはビア層を容易に識別し特定することができる。
【０００９】
また、本発明は、基板上に複数の配線層とビア層とを交互に重なるように形成する工程を有し、
前記工程では、前記複数の配線層のうちの所定の配線層に、少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状を有する識別パターンを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、複数の配線層と、前記複数の配線層の間に設けられたビア層と、少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリと、を有し、前記識別用アクセサリは前記複数の配線層のうちの所定の配線層に形成された識別パターンを含み、前記識別パターンは前記少なくとも１つの配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている半導体装置を検査対象として準備する第１工程と、
前記識別パターンの観察により研磨中の層を確認しながら、所望の前記配線層又は所望の前記ビア層が表面に露出するまで前記半導体装置を研磨する第２工程と、
表面に露出した前記所望の配線層又はビア層を検査する第３工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の検査方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体装置の配線層或いはビア層の観察検査に際し、所望の配線層或いはビア層を容易に識別し特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る半導体装置の斜視図である。
【図２】実施形態に係る半導体装置の平面図である。
【図３】実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図４】実施形態に係る半導体装置の平面図であり、図２よりも広範囲を示す。
【図５】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図６】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図７】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図８】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図９】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１０】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１１】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１２】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１３】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１４】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１５】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１６】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１７】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１８】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１９】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図２０】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図２１】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図２２】変形例に係る半導体装置の斜視図である。
【図２３】他の変形例に係る半導体装置の斜視図である。
【図２４】更に他の変形例に係る半導体装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１４】
図１及び図２は実施形態に係る半導体装置１００の要部を示す図であり、このうち図１は斜視図、図２は平面図である。
なお、図１及び図２においては、配線層間絶縁膜２１〜２５、ビア層間絶縁膜４１〜４４及び基板１０２（何れも図４参照）の図示を省略している。
【００１５】
本実施形態に係る半導体装置１００は、複数の配線層１〜５と、これら配線層１〜５の間に設けられたビア層１１〜１４と、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５と、を有している。識別用アクセサリ６１〜６５は、複数の配線層１〜５のうちの所定の配線層に形成された識別パターン８１〜８５を含む。識別パターン８１〜８５は、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状（図２参照）に形成されている。
以下、詳細に説明する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る半導体装置１００は、複数の配線層（例えば、５層の配線層１、２、３、４、５）と、ビア層（例えば、４層のビア層１１、１２、１３、１４）と、を有している。これらビア層１１〜１４は、隣り合う配線層の間に形成されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、半導体装置１００は、各配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５を含む識別用アクセサリ群６０を有している。
【００１８】
ここで、複数の配線層１〜５のうち、下層から数えて１番目の配線層１は、第１配線層１と称する。同様に、下層から数えて２番目〜５番目の各配線層２〜５は、それぞれ、第２配線層２、第３配線層３、第４配線層４、及び、第５配線層５とそれぞれ称する。
また、複数のビア層１１〜１４のうち、第１配線層１と第２配線層２との間のビア層は、第１ビア層１１と称する。同様に、第２配線層２と第３配線層３との間のビア層は第２ビア層１２と称し、第３配線層３と第４配線層４との間のビア層は第３ビア層１３と称し、第４配線層４と第５配線層５との間のビア層は第４ビア層１４と称する。
【００１９】
識別用アクセサリ群６０は、例えば、第１配線層１を識別させる第１識別用アクセサリ６１と、第２配線層２を識別させる第２識別用アクセサリ６２と、第３配線層３を識別させる第３識別用アクセサリ６３と、第４配線層４を識別させる第４識別用アクセサリ６４と、第５配線層５を識別させる第５識別用アクセサリ６５と、を含む。
【００２０】
各識別用アクセサリ６１〜６５は、例えば、平面視において互いに重ならないように、平面的な配置が互いに異なっていることが好ましい。
【００２１】
第１乃至第５識別用アクセサリ６１〜６５の各々は、所定の配線層に形成された識別パターン８１〜８５を含む。
各識別パターン８１〜８５は、各配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている。
【００２２】
より具体的には、これら識別パターン８１〜８５は、各配線層１〜５を識別させる数字、文字、或いはその他の記号を模した平面形状に形成されている。
これら識別パターン８１〜８５のうち、第１識別パターン８１は、例えば、数字の１を模した平面形状に形成されている。同様に、第２識別パターン８２は、例えば、数字の２を模した平面形状に形成され、第３識別パターン８３は、例えば、数字の３を模した平面形状に形成され、第４識別パターン８４は、例えば、数字の４を模した平面形状に形成され、第５識別パターン８５は、例えば、数字の５を模した平面形状に形成されている。
【００２３】
半導体装置１００は、少なくとも２つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５をそれぞれ有している。
そして、一の配線層（配線層１〜５の何れか）を識別させる識別用アクセサリ（識別用アクセサリ６１〜６５の何れか）に含まれる識別パターン（識別パターン８１〜８５の何れか）と、他の配線層（配線層１〜５の他の何れか）を識別させる識別用アクセサリ（識別用アクセサリ６１〜６５の他の何れか）に含まれる識別パターン（識別パターン８１〜８５の他の何れか）とは、互いに平面形状が異なる。
すなわち、識別パターン８１〜８５のうち、第１識別用アクセサリ６１の第１識別パターン８１と、第２識別用アクセサリ６２の第２識別パターン８２と、第３識別用アクセサリ６３の第３識別パターン８３と、第４識別用アクセサリ６４の第４識別パターン８４と、第５識別用アクセサリ６５の第５識別パターン８５とは、互いに異なる平面形状に形成されている。
【００２４】
識別パターン８１〜８５は、例えば、各配線層１〜５に形成され実際に電気的接続を行う配線（図示略）と同じ材料によりパターン形成されている。
なお、各識別パターン８１〜８５は、電子顕微鏡を用いなくても、光学顕微鏡で識別可能な寸法に形成されている。具体的には、例えば、各識別パターン８１〜８５の縦寸法Ｌ（図２）及び横寸法Ｗ（図２）は、それぞれ２μｍ以上であることが好ましい。
【００２５】
第１識別パターン８１は、第１配線層１に形成されている。同様に、第２識別パターン８２は第２配線層２に形成され、第３識別パターン８３は第３配線層３に形成され、第４識別パターン８４は第４配線層４に形成され、第５識別パターン８５は第５配線層５に形成されている。
【００２６】
各識別用アクセサリ６１〜６５は、更に、何れの識別パターン８１〜８５とも異なる形状に形成され、各識別パターン８１〜８４の上に重なるように配置された重なりパターン８６、８７、８８、８９を含んでいる。本実施形態の場合、これら重なりパターン８６、８７、８８、８９は、各識別パターン８１〜８４が形成されている配線層１〜４の１つ上の配線層２〜５に形成されている。すなわち、重なりパターン８６は第１識別パターン８１の上に重なるように第２配線層２に形成され、重なりパターン８７は第２識別パターン８２の上に重なるように第３配線層３に形成され、重なりパターン８８は第３識別パターン８３の上に重なるように第４配線層４に形成され、重なりパターン８９は第４識別パターン８４の上に重なるように第５配線層５に形成されている。
重なりパターン８６〜８９の平面形状は、何れの識別パターン８１〜８５とも異なる形状であれば、いかなる形状でも良いが、例えば、正方形とすることができる。
【００２７】
また、第１識別用アクセサリ６１は、第１識別パターン８１と、この第１識別パターン８１の上に重なるように配置された重なりパターン８６と、を相互に接続する第１識別パターン接続ビア９１を有している。同様に、第２識別用アクセサリ６２は、第２識別パターン８２と重なりパターン８７とを相互に接続する第２識別パターン接続ビア９２を有し、第３識別用アクセサリ６３は、第３識別パターン８３と重なりパターン８８とを相互に接続する第３識別パターン接続ビア９３を有し、第４識別用アクセサリ６４は、第４識別パターン８４と重なりパターン８９とを相互に接続する第４識別パターン接続ビア９４を有している。
すなわち、各識別用アクセサリ６１〜６５は、更に、配線層１〜４を識別させる識別パターン８１〜８４と、識別パターン８１〜８４の上に重なる重なりパターン８６〜８９と、を相互に接続する識別パターン接続ビア９１〜９４を有する。
【００２８】
また、複数の第１識別パターン接続ビア９１が、第１識別パターン８１の延在方向に沿って配列されている（図７参照）。同様に、複数の第２識別パターン接続ビア９２が第２識別パターン８２の延在方向に沿って配列され、複数の第３識別パターン接続ビア９３が第３識別パターン８３の延在方向に沿って配列され、複数の第４識別パターン接続ビア９４が第４識別パターン８４の延在方向に沿って配列されている。
すなわち、複数の識別パターン接続ビア９１〜９４が、当該識別パターン接続ビア９１〜９４により接続される識別パターン８１〜８４の延在方向に沿って配列されている。
【００２９】
更に、本実施形態に係る半導体装置１００は、半導体装置１００の仕上がりを観察するための仕上がり観察用アクセサリ７０を有する。
【００３０】
仕上がり観察用アクセサリ７０は、互いに同一方向に直線状に延在するように各配線層１〜５に形成され、且つ、平面視において互いに重なる位置に配置されている直線状パターン７１を含んで構成されている。
例えば、各配線層１〜５に、複数本ずつ（例えば、図１に示すように、５本ずつ）の直線状パターン７１が、互いに近接して配置されている。
更に、仕上がり観察用アクセサリ７０は、各配線層の直線状パターン７１と、その隣の配線層の直線状パターン７１と、を相互に接続する直線状パターン接続ビア７２を含んで構成されている。
例えば、複数（例えば、５つ）の直線状パターン接続ビア７２が、当該直線状パターン接続ビア７２により接続される直線状パターン７１の延在方向に沿って配列されている（図７参照）。
【００３１】
以上のような構成の仕上がり観察用アクセサリ７０と、上記のような構成の識別用アクセサリ群６０は、例えば、互いに近接して配置されている。
【００３２】
図３は半導体装置１００の好ましい一例としての半導体チップ（以下、チップ）１０１の全体構成を示す模式的な平面図である。
【００３３】
図３に示すように、チップ１０１は、トランジスタ等の素子を含む回路が形成された回路形成領域１０１ａを有している。
上記の識別用アクセサリ群６０及び仕上がり観察用アクセサリ７０は、例えば、回路形成領域１０１ａの外側の領域に配置されている。
なお、識別用アクセサリ群６０及び仕上がり観察用アクセサリ７０は、回路形成領域１０１ａに配置しても良い。
また、識別用アクセサリ群６０及び仕上がり観察用アクセサリ７０は、チップ１０１における複数箇所にそれぞれ配置しても良い。
【００３４】
なお、半導体装置１００は、実際には、以下に説明する構成を更に有している。
【００３５】
図４は仕上がり観察用アクセサリ７０の形成箇所における半導体装置１００の断面図である。
図４に示すように、半導体装置１００は、基板（例えば、半導体基板）１０２を有している。
この基板１０２には、上述の回路形成領域１０１ａ（図３）においては、トランジスタなどの素子が形成されている。
この基板１０２上に、各配線層１〜５及び各ビア層１１〜１４が形成されている。
【００３６】
第１配線層１は、基板１０２上に形成された層間絶縁膜１０上に設けられている。この第１配線層１は、例えば、第１配線層間絶縁膜２１と、第１配線層間絶縁膜２１に埋め込まれた複数の第１アルミ配線３１と、を有している。そして、一部の第１アルミ配線３１により、第１配線層１における直線状パターン７１及び第１識別パターン８１が構成されている。
同様に、第２配線層２は、例えば、第２配線層間絶縁膜２２と、第２配線層間絶縁膜２２に埋め込まれた複数の第２アルミ配線３２と、を有している。そして、一部の第２アルミ配線３２により、第２配線層２における直線状パターン７１、重なりパターン８６及び第２識別パターン８２が構成されている。
同様に、第３配線層３は、例えば、第３配線層間絶縁膜２３と、第３配線層間絶縁膜２３に埋め込まれた複数の第３アルミ配線３３と、を有している。そして、一部の第３アルミ配線３３により、第３配線層３における直線状パターン７１、重なりパターン８７及び第３識別パターン８３が構成されている。
同様に、第４配線層４は、例えば、第４配線層間絶縁膜２４と、第４配線層間絶縁膜２４に埋め込まれた複数の第４アルミ配線３４と、を有している。そして、一部の第４アルミ配線３４により、第４配線層４における直線状パターン７１、重なりパターン８８及び第４識別パターン８４が構成されている。
同様に、第５配線層５は、例えば、第５配線層間絶縁膜２５と、第５配線層間絶縁膜２５に埋め込まれた複数の第５アルミ配線３５と、を有している。そして、一部の第５アルミ配線３５により、第５配線層５における直線状パターン７１、重なりパターン８９及び第５識別パターン８５が構成されている。
【００３７】
また、第１ビア層１１は、例えば、第１ビア層間絶縁膜４１と、第１ビア層間絶縁膜４１に埋め込まれた複数の第１ビア５１と、を有している。そして、一部の第１ビア５１により、第１ビア層１１における直線状パターン接続ビア７２及び第１識別パターン接続ビア９１が構成されている。
同様に、第２ビア層１２は、例えば、第２ビア層間絶縁膜４２と、第２ビア層間絶縁膜４２に埋め込まれた複数の第２ビア５２と、を有している。そして、一部の第２ビア５２により、第２ビア層１２における直線状パターン接続ビア７２及び第２識別パターン接続ビア９２が構成されている。
同様に、第３ビア層１３は、例えば、第３ビア層間絶縁膜４３と、第３ビア層間絶縁膜４３に埋め込まれた複数の第３ビア５３と、を有している。そして、一部の第３ビア５３により、第３ビア層１３における直線状パターン接続ビア７２及び第３識別パターン接続ビア９３が構成されている。
同様に、第４ビア層１４は、例えば、第４ビア層間絶縁膜４４と、第４ビア層間絶縁膜４４に埋め込まれた複数の第４ビア５４と、を有している。そして、一部の第４ビア５４により、第４ビア層１４における直線状パターン接続ビア７２及び第４識別パターン接続ビア９４が構成されている。
【００３８】
なお、識別用アクセサリ群６０の第１乃至第５識別パターン８１〜８５、並びに、仕上がり観察用アクセサリ７０の直線状パターン７１は、例えば、何れも、チップ１０１の素子（トランジスタ等）には電気的に接続されておらず、電気的に浮いている（電気的にフローティング状態となっている）。
【００３９】
次に、実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。
【００４０】
図５乃至図２１は、この製造方法の一連の工程を説明する図である。このうち図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７及び図１９はそれぞれ要部の平面図である。また、図６（ａ）は図５のＡ−Ａ矢視断面図、図６（ｂ）は図のＢ−Ｂ矢視断面図である。同様に、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０及び図２１の各図における（ａ）は、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９及び図２のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０及び図２１の各図における（ｂ）は、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９及び図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。なお、図５乃至図２１においては、配線層間絶縁膜２１〜２５、ビア層間絶縁膜４１〜４４及び基板１０２（何れも図４参照）の図示を省略している。
【００４１】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、基板１０２（図４）上に複数の配線層１〜５とビア層１１〜１４とを交互に重なるように形成する工程を有する。この工程では、複数の配線層１〜５のうちの所定の配線層に、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状を有する識別パターン８１〜８５を形成する。
以下、詳細に説明する。
【００４２】
先ず、基板１０２（図４参照）に、回路を構成するトランジスタなどの素子（図示略）を形成する。
次に、以下に説明するようにして、基板１０２上に、複数の配線層１〜５とビア層１１〜１４とを交互に重なるように形成する。
【００４３】
先ず、基板１０２上に第１配線層１を形成する。
第１配線層１を形成するには、先ず、基板１０２上に層間絶縁膜１０を形成し、更に、この層間絶縁膜１０上に第１配線層間絶縁膜２１を形成する。次に、第１配線層間絶縁膜２１に配線形成用溝（図示略）を形成した後で、この配線形成用溝を埋め込むように第１配線層間絶縁膜２１上にアルミ膜を形成する。次に、配線形成用溝外のアルミ膜を研磨又はエッチバックなどにより除去することによって、各配線形成用溝内に第１アルミ配線３１（直線状パターン７１及び第１識別パターン８１を含む）を形成する。
【００４４】
ここで、第１配線層１における直線状パターン７１及び第１識別パターン８１（何れも第１アルミ配線３１）について図５及び図６を参照して説明する。
第１配線層１には、例えば、５本の直線状パターン７１（第１アルミ配線３１）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。また、第１識別パターン８１（第１アルミ配線３１）は、図５に示すように、例えば、平面視において数字の１に見えるように、直線状に形成する。
【００４５】
次に、第１配線層１上に第１ビア層１１を形成する。
第１ビア層１１を形成するには、先ず、基板１０２上に第１ビア層間絶縁膜４１を形成する。次に、第１ビア層間絶縁膜４１にビアホール（図示略）を形成した後で、このビアホールを埋め込むように第１ビア層間絶縁膜４１上にアルミ膜を形成する。次に、ビアホール外のアルミ膜を研磨又はエッチバックなどにより除去することによって、各ビアホール内に第１ビア５１（直線状パターン接続ビア７２及び第１識別パターン接続ビア９１を含む）を形成する。
【００４６】
ここで、第１ビア層１１における直線状パターン接続ビア７２及び第１識別パターン接続ビア９１（何れも第１ビア５１）の配置について図７及び図８を参照して説明する。
例えば、第１配線層１における各直線状パターン７１（第１アルミ配線３１）の上に５個ずつ（計２５個）の直線状パターン接続ビア７２（第１ビア５１）を配置する。
また、第１識別パターン８１上に、該第１識別パターン８１上の延在方向に沿って、例えば複数（例えば４個）の第１識別パターン接続ビア９１（第１ビア５１）を配置する。
【００４７】
次に、第１配線層１と同様の形成方法により、第１ビア層１１上に第２配線層２を形成する。
ここで、第２配線層２における直線状パターン７１、重なりパターン８６及び第２識別パターン８２（何れも第２アルミ配線３２）について図９及び図１０を参照して説明する。
例えば、第１配線層１の５本の直線状パターン７１（第１アルミ配線３１）上にそれぞれ重なるように、５本の直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。なお、この状態で、図１０に示すように、第１配線層１の各直線状パターン７１（第１アルミ配線３１）と、第２配線層２の各直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）とは、第１ビア層１１の直線状パターン接続ビア７２（第１ビア５１）を介して相互に接続される。
また、第１配線層２の第１識別パターン８１（第１アルミ配線３１）上に重なるように、重なりパターン８６（第２アルミ配線３２）を配置する。なお、この状態で、第１識別パターン８１（第１アルミ配線３１）と、重なりパターン８６（第２アルミ配線３２）とは、第１ビア層１１の第１識別パターン接続ビア９１（第１ビア５１）を介して相互に接続される。
また、図９に示すように、重なりパターン８６の隣に第２識別パターン８２（第２アルミ配線３２）を配置する。この第２識別パターン８２は、例えば、平面視において数字の２に見えるように形成する。
【００４８】
次に、第１ビア層１１と同様の形成方法により、第２配線層２上に第２ビア層１２を形成する。
ここで、第２ビア層１２における直線状パターン接続ビア７２及び第２識別パターン接続ビア９２（何れも第２ビア５２）の配置について図１１及び図１２を参照して説明する。
例えば、第２配線層２における各直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）の上に５個ずつ（計２５個）の直線状パターン接続ビア７２（第２ビア５２）を配置する。
また、第２識別パターン８２（第２アルミ配線３２）上に、該第２識別パターン８２の延在方向に沿って、複数（例えば、図１１では９個）の第２識別パターン接続ビア９２（第２ビア５２）を配置する。
【００４９】
次に、第１配線層１と同様の形成方法により、第２ビア層１２上に第３配線層３を形成する。
ここで、第３配線層３における直線状パターン７１、重なりパターン８７及び第３識別パターン８３（何れも第３アルミ配線３３）について図１３及び図１４を参照して説明する。
例えば、第２配線層２の５本の直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）上にそれぞれ重なるように、５本の直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。なお、この状態で、図１４に示すように、第２配線層２の各直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）と、第３配線層３の各直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）とは、第２ビア層１２の直線状パターン接続ビア７２（第２ビア５２）を介して相互に接続される。
また、第２配線層２の第２識別パターン８２（第２アルミ配線３２）上に重なるように、重なりパターン８７（第３アルミ配線３３）を配置する。なお、この状態で、第２識別パターン８２（第２アルミ配線３２）と、重なりパターン８７（第３アルミ配線３３）とは、第２ビア層１２の第２識別パターン接続ビア９２（第２ビア５２）を介して相互に接続される。
また、図１３に示すように、重なりパターン８７の隣に第３識別パターン８３（第３アルミ配線３３）を配置する。この第３識別パターン８３は、例えば、平面視において数字の３に見えるように形成する。
【００５０】
次に、第１ビア層１１と同様の形成方法により、第３配線層３上に第３ビア層１３を形成する。
ここで、第３ビア層１３における直線状パターン接続ビア７２及び第３識別パターン接続ビア９３（何れも第３ビア５３）の配置について図１５及び図１６を参照して説明する。
例えば、第３配線層３における各直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）の上に５個ずつ（計２５個）の直線状パターン接続ビア７２（第３ビア５３）を配置する。
また、第３識別パターン８３（第３アルミ配線３３）上に、該第３識別パターン８３の延在方向に沿って、複数（例えば、図１５では９個）の第３識別パターン接続ビア９３（第３ビア５３）を配置する。
【００５１】
次に、第１配線層１と同様の形成方法により、第３ビア層１３上に第４配線層４を形成する。
ここで、第４配線層４における直線状パターン７１、重なりパターン８８及び第３識別パターン８３（何れも第４アルミ配線３４）について図１７及び図１８を参照して説明する。
例えば、第３配線層３の５本の直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）上にそれぞれ重なるように、５本の直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。なお、この状態で、図１８に示すように、第３配線層３の各直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）と、第４配線層４の各直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）とは、第３ビア層１３の直線状パターン接続ビア７２（第３ビア５３）を介して相互に接続される。
また、第３配線層３の第３識別パターン８３（第３アルミ配線３３）上に重なるように、重なりパターン８８（第４アルミ配線３４）を配置する。なお、この状態で、第３識別パターン８３（第３アルミ配線３３）と、重なりパターン８８（第４アルミ配線３４）とは、第３ビア層１３の第３識別パターン接続ビア９３（第３ビア５３）を介して相互に接続される。
また、図１７に示すように、重なりパターン８８の隣に第４識別パターン８４（第４アルミ配線３４）を配置する。この第４識別パターン８４は、例えば、平面視において数字の４に見えるように形成する。
【００５２】
次に、第１ビア層１１と同様の形成方法により、第４配線層４上に第４ビア層１４を形成する。
ここで、第４ビア層１４における直線状パターン接続ビア７２及び第４識別パターン接続ビア９４（何れも第４ビア）の配置について図１９及び図２０を参照して説明する。
例えば、第４配線層４における各直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）の上に５個ずつ（計２５個）の直線状パターン接続ビア７２（第４ビア５４）を配置する。
また、第４識別パターン８４（第４アルミ配線３４）上に、該第４識別パターン８４の延在方向に沿って、複数（例えば、図１９では６個）の第４識別パターン接続ビア９４（第４ビア５４）を配置する。
【００５３】
次に、第１配線層１と同様の形成方法により、第４ビア層１４上に第５配線層５を形成する。
ここで、第５配線層５における直線状パターン７１、重なりパターン８９及び第５識別パターン８５（何れも第５アルミ配線３５）について図２及び図２１を参照して説明する。
例えば、第４配線層４の５本の直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）上にそれぞれ重なるように、５本の直線状パターン７１（第５アルミ配線３５）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。なお、この状態で、図２１に示すように、第４配線層４の各直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）と、第５配線層５の各直線状パターン７１（第５アルミ配線３５）とは、第４ビア層１４の直線状パターン接続ビア７２（第４ビア５４）を介して相互に接続される。
また、第４配線層４の第４識別パターン８４（第４アルミ配線３４）上に重なるように、重なりパターン８９（第５アルミ配線３５）を配置する。なお、この状態で、第４識別パターン８４（第４アルミ配線３４）と、重なりパターン８９（第５アルミ配線３５）とは、第４ビア層１４の第４識別パターン接続ビア９４（第４ビア５４）を介して相互に接続される。
また、図２に示すように、重なりパターン８９の隣に第５識別パターン８５（第５アルミ配線３５）を配置する。この第５識別パターン８５は、例えば、平面視において数字の５に見えるように形成する。
【００５４】
その後、回路形成領域１０１ａにおける第５アルミ配線３５上に電極パッド（図示略）を形成し、更に、その上に保護絶縁膜（図示略）を形成する。次に、保護絶縁膜を選択的に除去することにより、該保護絶縁膜から電極パッドを露出させる開口を形成する。
【００５５】
こうして、半導体装置１００を製造することができる。
【００５６】
次に、実施形態に係る半導体装置の検査方法を説明する。
【００５７】
本実施形態に係る半導体装置の検査方法では、先ず、本実施形態に係る半導体装置１００を検査対象として準備する。次に、識別パターン８１〜８５の観察により研磨中の層を確認しながら、所望の配線層又は所望のビア層が表面に露出するまで半導体装置１００を研磨する。次に、表面に露出した所望の配線層又はビア層を検査する。
以下、詳細に説明する。
【００５８】
何れかの配線層１〜５或いは何れかのビア層１１〜１４の検査を平面観察により行うには、所望の配線層或いは所望のビア層が表面に露出するまで半導体装置１００を研磨する。この研磨は、識別用アクセサリ群６０の識別パターン８１〜８５を目安にすることにより、容易且つ的確に行うことができる。
【００５９】
上述のように、本実施形態に係る半導体装置１００においては、第１識別パターン８１は第１配線層１に、第２識別パターン８２は第２配線層２に、第３識別パターン８３は第３配線層３に、第４識別パターン８４は第４配線層４に、第５識別パターン８５は第５配線層５に、それぞれ形成されている。
この場合、平面観察による検査のための半導体装置１００の研磨は、所望の配線層（配線層１〜５の何れか）であることを識別させる識別パターン（識別パターン８１〜８５の何れか）が表面に露出するまで行うか、又は、所望ビア層（ビア層１１〜１４の何れか）よりも上層の配線層（配線層２〜５の何れか）であることを識別させる識別パターン（識別パターン８２〜８５の何れか）が除去されて、所望のビア層が表面に露出するまで行うと良い。
【００６０】
半導体装置１００を第５配線層５の側の面（基板１０２の反対側の面）から研磨すると、半導体装置１００の露出した表面は、やがて、図２の状態となる。更に、図２の状態の次に図１９の状態へと変化し、更に順次、図１７、図１５、図１３、図１１、図９、図７、図５の状態へと変化する。
半導体装置１００の露出した表面が図２の状態となることにより、つまり、数字の５を模した第５識別パターン８５が表面に露出することにより、第５配線層５が表面に露出したことを容易に認識することができる。
更に、半導体装置１００の露出した表面が図２の状態から図１９の状態へ変化することにより、つまり、数字の５を模した第５識別パターン８５が除去されるとともに、その下層に位置する第４識別パターン接続ビア９４が表面に露出することにより、第４ビア層１４が表面に露出したことを容易に認識することができる。
また、半導体装置１００の露出した表面が図１９の状態から図１７の状態へ変化することにより、つまり、第４識別パターン接続ビア９４が除去されるとともに、数字の４を模した第４識別パターン８４が表面に露出することにより、第４配線層４が表面に露出したことを容易に認識することができる。
以下、同様に、図１７から図１５への変化、図１５から図１３への変化、図１３から図１１への変化、図１１から図９への変化、図９から図７への変化、及び、図７から図５への変化により、第３ビア層１３が表面に露出したこと、第３配線層３が表面に露出したこと、第２ビア層１２が表面に露出したこと、第２配線層２が表面に露出したこと、第１ビア層１１が表面に露出したこと、第１配線層１が表面に露出したことを、それぞれ容易に認識することができる。
具体的には、例えば、第３配線層３を平面観察する場合には、数字の４を模した第４識別パターン８４が除去され、更に、その下層のビア（つまり第３識別パターン接続ビア９３：第３ビア層１３に形成）が除去されて、数字の３を模した第３識別パターン８３が表面に露出するまで研磨を行うと良い。この研磨により、第３配線層３が表面に露出する。
また、具体的には、例えば、第２ビア層１２を平面観察する場合には、数字の３を模した第３識別パターン８３が除去されて、その下層のビア（第２識別パターン接続ビア９２：第２ビア層１２に形成）が露出するまで研磨すると良い。
【００６１】
また、このように所望の配線層或いは所望のビア層を表面に露出させた後は、例えば、予め検出した不良箇所を探索してその不良箇所の平面観察検査を行ったり、或いは、所望箇所の出来栄え（仕上がり）を平面観察検査したりすることができる。
【００６２】
また、例えば、第１乃至第５配線層１〜５、及び、第１乃至第４ビア層１１〜１４の断面構造観察を一度に実施したい場合は、仕上がり観察用アクセサリ７０を観察することにより、効率的な観察が可能である。
つまり、例えば、図２のＡ−Ａ矢視断面図である図２１（ａ）の位置、或いは、図２のＢ−Ｂ矢視断面図である図２１（ｂ）の位置に観察装置の焦点を合わせて観察することにより、第１乃至第５配線層１〜５及び第１乃至第４ビア層１１〜１４の断面構造観察を一度に実施することができる。
このような断面観察用の観察装置としては、例えば、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）或いはＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）等を用いることができる。
【００６３】
このような断面観察では、例えば、各アルミ配線３１〜３２の高さ又は幅、或いは、各ビア５１〜５４の高さ又は幅が、設計通りの寸法になっているかどうかの確認を行うことができる。更に、各アルミ配線３１〜３２、各ビア５１〜５４、各配線層間絶縁膜２１〜２５、各ビア層間絶縁膜４１〜４４が、設計通りに埋め込まれているかどうか、或いは、設計通りの形状になっているかどうかの確認を行うことができる。
【００６４】
そして、このように仕上がり観察用アクセサリ７０の断面を観察することにより、第１乃至第５配線層１〜５、或いは、第１乃至第４ビア層１１〜１４における仕上がり観察用アクセサリ７０以外の部分（例えば、回路形成領域１０１ａ）における形状、寸法、出来栄えを推定することができる。
【００６５】
以上のような第１の実施形態によれば、半導体装置１００は、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５を有し、識別用アクセサリ６１〜６５は、複数の配線層１〜５のうちの所定の配線層に形成された識別パターン８１〜８５を含む。そして、識別パターン８１〜８５は、各配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている。
よって、半導体装置１００の配線層１〜５或いはビア層１１〜１４の観察検査に際し、識別用アクセサリ６１〜６５の識別パターン８１〜８５を確認しながら半導体装置１００を研磨することによって、所望の配線層１〜５或いはビア層１１〜１４を容易に識別し特定することができる。
すなわち、何れの層に識別パターン８１〜８５を形成したのかを前もって知っておかなくても、識別パターン８１〜８５の平面形状を手がかりに、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別することができる。
【００６６】
ここで、半導体装置１００の歩留まりを向上させるためには、半導体装置１００に電気的な特性不良が発生した場合に、その不良箇所を速やかに検出し、その不良箇所の観察検査を行って不良原因を解析し、その解析結果を直ちに製造工程にフィードバックすることが重要である。本実施形態の場合、所望の配線層１〜５或いはビア層１１〜１４を速やかに特定できるため、不良解析も迅速に行うことができる。よって、製造工程へのフィードバックも迅速に実施でき、歩留りを早急に改善することが可能となる。
【００６７】
また、識別パターン８１〜８５は、各配線層１〜５を識別させる数字或いは文字を模した平面形状に形成されているので、各配線層１〜５の識別を一層容易に行うことができる。
【００６８】
また、半導体装置１００は、ｎ（ｎは２以上の整数）層（例えば、５層）の配線層１〜５を有し、下層から数えてｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）番目の配線層を識別させる識別パターンは、下層から数えてｍ番目の配線層に形成されている。
例えば、下層から数えて５番目の配線層５を識別させる識別パターン８５は、下層から数えて５番目の配線層５に形成されている。同様に、下層から数えて４番目の配線層４を識別させる識別パターン８４は、下層から数えて４番目の配線層４に形成されている。同様に、下層から数えて３番目の配線層３を識別させる識別パターン８３は、下層から数えて３番目の配線層３に形成され、下層から数えて２番目の配線層２を識別させる識別パターン８２は、下層から数えて２番目の配線層２に形成され、下層から数えて１番目の配線層１を識別させる識別パターン８１は、下層から数えて１番目の配線層１に形成されている。
このため、平面観察による検査のための研磨は、所望の配線層１〜５であることを識別させる識別パターン８１〜８５が表面に露出するまで行うか、又は、所望のビア層１１〜１４よりも上層の配線層２〜５であることを識別させる識別パターン８２〜８５が除去されて、所望のビア層１１〜１４が表面に露出するまで行うと良い。
【００６９】
半導体装置１００は、より具体的には、例えば、ｎ（ｎは２以上の整数）層（例えば、５層）の配線層１〜５を有し、下層から数えてｍ（ｍは１以上（ｎ−１）以下の整数）番目の配線層（例えば、第１乃至第４配線層１〜４）を識別させる識別パターン（例えば、第１乃至第４識別パターン８１〜８４）は、下層から数えてｍ番目の配線層に形成されている。また、下層から数えてｎ番目の配線層（例えば、第５配線層５）を識別させる識別パターン（例えば、第５識別パターン８５）は、下層から数えてｎ番目の配線層に形成されている。そして、識別用アクセサリ６１〜６５は、更に、何れの識別パターン８１〜８５とも異なる形状に形成され、下層から数えてｍ番目の配線層１〜４を識別させる識別パターン８１〜８４の上に重なるように配置された重なりパターン８６〜８９を含む。そして、下層から数えてｍ番目の配線層１〜４を識別させる識別パターン８１〜８４の上に重なる重なりパターン８６〜８９は、少なくとも、下層から数えてｍ＋１番目の配線層２〜５に形成されている。
これにより、各重なりパターン８６〜８９の下に、識別パターン８１〜８４が存在することを、前もって認識することができ、識別パターン８１〜８４を容易に発見できるようになる。
【００７０】
また、識別用アクセサリ群６０は、下層から数えてｍ番目の配線層８１〜８４を識別させる識別パターン８１〜８４と、当該識別パターン８１〜８４の上に重なる重なりパターン８６〜８９と、を相互に接続する識別パターン接続ビア９１〜９４を有するので、所望のビア層１１〜１４の識別が一層容易となる。
【００７１】
また、複数の識別パターン接続ビア９１〜９４が、当該識別パターン接続ビア９１〜９４により接続される識別パターン８１〜８５の延在方向に沿って配列されているので、識別パターン接続ビア９１〜９４の識別、ひいては、所望のビア層９１〜９４の識別が一層容易となる。
【００７２】
また、半導体装置１００は、その仕上がりを観察するための仕上がり観察用アクセサリ７０を有している。この仕上がり観察用アクセサリ７０は、互いに同一方向に直線状に延在するように各配線層１〜５に形成され、且つ、平面視において互いに重なる位置に配置されている直線状パターン７１と、各配線層１〜５の直線状パターン７１と、その隣の配線層１〜５の直線状パターン７１と、を相互に接続する直線状パターン接続ビア７２と、を含む。このように、単純で一様なレイアウトの直線状パターン７１及び直線状パターン接続ビア７２により構成された仕上がり観察用アクセサリ７０を観察することにより、仕上がりの観察を極めて容易に行うことができる。
【００７３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。
【００７４】
例えば、上記の実施形態では、重なりパターン８６は第２配線層２に、重なりパターン８７は第３配線層３に、重なりパターン８８は第４配線層４に、重なりパターン８９は第５配線層５に、それぞれ形成されている例を説明した。
これに対し、例えば、図２２に示すように、重なりパターン８６を第２乃至第５配線層２〜５のそれぞれに形成し、重なりパターン８７を第３乃至第５配線層３〜５のそれぞれに形成し、重なりパターン８８を第４及び第５配線層４、５のそれぞれに形成しても良い。
すなわち、半導体装置は、ｎ（ｎは２以上の整数）層の配線層を有し、下層から数えてｍ（ｍは１以上（ｎ−１）以下の整数）番目の配線層を識別させる識別パターンの上に重なる重なりパターンは、下層から数えてｍ＋１番目からｎ番目までの配線層にそれぞれ形成されている構成としても良い。
更に、重なりパターン８６〜８８と識別パターン８１〜８３とを識別パターン接続ビア９１〜９３で接続しているのと同様に、上下に重なる重なりパターン８６〜８８どうしをビア５２〜５３で接続しても良い。
【００７５】
また、例えば、図２３及び図２４に示すように、重なりパターン８６〜８９を設けない構成としても良い。
この場合に、図２３に示すように、識別パターン接続ビア９１〜９４を設けない構成としても良い。或いは、図２４に示すように、各識別パターン８１〜８４上にビア５１〜５４を設けても良い。
【００７６】
また、上記の実施形態では、各配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５を設ける例を説明したが、この例に限らない。何れか１つの配線層（例えば、第３配線層３）が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ（例えば、第３識別用アクセサリ６３）のみを設けても良い。
【００７７】
また、上記の実施形態では、各識別パターン８１〜８５が数字を模した例を説明したが、文字（アルファベット等）を模していても良いし、或いは、その他の記号等を模していても良い。
【００７８】
また、上記の実施形態では、各配線層１〜５の配線がアルミ配線（第１〜第５アルミ配線３１〜３５）である例を説明したが、本発明は、各配線層の配線が銅配線である場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 第１配線層
２ 第２配線層
３ 第３配線層
４ 第４配線層
５ 第５配線層
１０ 層間絶縁膜
１１ 第１ビア層
１２ 第２ビア層
１３ 第３ビア層
１４ 第４ビア層
２１ 第１配線層間絶縁膜
２２ 第２配線層間絶縁膜
２３ 第３配線層間絶縁膜
２４ 第４配線層間絶縁膜
２５ 第５配線層間絶縁膜
３１ 第１アルミ配線
３２ 第２アルミ配線
３３ 第３アルミ配線
３４ 第４アルミ配線
３５ 第５アルミ配線
４１ 第１ビア層間絶縁膜
４２ 第２ビア層間絶縁膜
４３ 第３ビア層間絶縁膜
４４ 第４ビア層間絶縁膜
５１ 第１ビア
５２ 第２ビア
５３ 第３ビア
５４ 第４ビア
６０ 識別用アクセサリ群
６１ 第１識別用アクセサリ
６２ 第２識別用アクセサリ
６３ 第３識別用アクセサリ
６４ 第４識別用アクセサリ
６５ 第５識別用アクセサリ
７０ 観察用アクセサリ
７１ 直線状パターン
７２ 直線状パターン接続ビア
８１ 第１識別パターン
８２ 第２識別パターン
８３ 第３識別パターン
８４ 第４識別パターン
８５ 第５識別パターン
８６ 重なりパターン
８７ 重なりパターン
８８ 重なりパターン
８９ 重なりパターン
９１ 第１識別パターン接続ビア
９２ 第２識別パターン接続ビア
９３ 第３識別パターン接続ビア
９４ 第４識別パターン接続ビア
１００ 半導体装置
１０１ チップ
１０１ａ 回路形成領域
１０２ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、その製造方法及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置における特定の配線層或いはビア層の検査のためには、例えば、所望の配線層或いはビア層が表面に露出するまで半導体装置を研磨し、露出した配線層或いはビア層の観察を行う。
【０００３】
なお、特許文献１には、不良解析用の位置合わせマークを複数層に重ねて形成する技術が記載されている。
同文献には、２層目の位置合わせマークを基準にして２層目の導電性パターンを観察検査した後、２層目の導電性パターンを除去して１層目の導電性パターンの観察検査を行う際には、２層目の位置合わせマークが消失していても、１層目の位置合わせマークを基準として１層目の導電性パターンの位置を特定し観察検査を行うことができる旨の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４９６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体装置における配線の配置は、回路の集積度向上に伴い複雑化している。このため、所望の配線層或いはビア層を光学的に探索し特定することは容易ではなく、多くの時間を要する。
【０００６】
このため、特定の配線層或いはビア層の探索が容易な構造の半導体装置及び検査方法の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の配線層と、
前記複数の配線層の間に設けられたビア層と、
少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリと、
を有し、
前記識別用アクセサリは、前記複数の配線層のうちの所定の配線層に形成された識別パターンを含み、
前記識別パターンは、前記少なくとも１つの配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されていることを特徴とする半導体装置を提供する。
【０００８】
この半導体装置によれば、半導体装置の配線層或いはビア層の観察検査に際し、識別用アクセサリの識別パターンを確認しながら半導体装置を研磨することによって、所望の配線層或いはビア層を容易に識別し特定することができる。
【０００９】
また、本発明は、基板上に複数の配線層とビア層とを交互に重なるように形成する工程を有し、
前記工程では、前記複数の配線層のうちの所定の配線層に、少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状を有する識別パターンを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、複数の配線層と、前記複数の配線層の間に設けられたビア層と、少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリと、を有し、前記識別用アクセサリは前記複数の配線層のうちの所定の配線層に形成された識別パターンを含み、前記識別パターンは前記少なくとも１つの配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている半導体装置を検査対象として準備する第１工程と、
前記識別パターンの観察により研磨中の層を確認しながら、所望の前記配線層又は所望の前記ビア層が表面に露出するまで前記半導体装置を研磨する第２工程と、
表面に露出した前記所望の配線層又はビア層を検査する第３工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の検査方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体装置の配線層或いはビア層の観察検査に際し、所望の配線層或いはビア層を容易に識別し特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る半導体装置の斜視図である。
【図２】実施形態に係る半導体装置の平面図である。
【図３】実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図４】実施形態に係る半導体装置の平面図であり、図２よりも広範囲を示す。
【図５】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図６】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図７】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図８】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図９】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１０】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１１】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１２】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１３】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１４】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１５】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１６】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１７】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１８】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図１９】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図２０】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図２１】実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を説明する図である。
【図２２】変形例に係る半導体装置の斜視図である。
【図２３】他の変形例に係る半導体装置の斜視図である。
【図２４】更に他の変形例に係る半導体装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１４】
図１及び図２は実施形態に係る半導体装置１００の要部を示す図であり、このうち図１は斜視図、図２は平面図である。
なお、図１及び図２においては、配線層間絶縁膜２１〜２５、ビア層間絶縁膜４１〜４４及び基板１０２（何れも図４参照）の図示を省略している。
【００１５】
本実施形態に係る半導体装置１００は、複数の配線層１〜５と、これら配線層１〜５の間に設けられたビア層１１〜１４と、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５と、を有している。識別用アクセサリ６１〜６５は、複数の配線層１〜５のうちの所定の配線層に形成された識別パターン８１〜８５を含む。識別パターン８１〜８５は、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状（図２参照）に形成されている。
以下、詳細に説明する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る半導体装置１００は、複数の配線層（例えば、５層の配線層１、２、３、４、５）と、ビア層（例えば、４層のビア層１１、１２、１３、１４）と、を有している。これらビア層１１〜１４は、隣り合う配線層の間に形成されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、半導体装置１００は、各配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５を含む識別用アクセサリ群６０を有している。
【００１８】
ここで、複数の配線層１〜５のうち、下層から数えて１番目の配線層１は、第１配線層１と称する。同様に、下層から数えて２番目〜５番目の各配線層２〜５は、それぞれ、第２配線層２、第３配線層３、第４配線層４、及び、第５配線層５とそれぞれ称する。
また、複数のビア層１１〜１４のうち、第１配線層１と第２配線層２との間のビア層は、第１ビア層１１と称する。同様に、第２配線層２と第３配線層３との間のビア層は第２ビア層１２と称し、第３配線層３と第４配線層４との間のビア層は第３ビア層１３と称し、第４配線層４と第５配線層５との間のビア層は第４ビア層１４と称する。
【００１９】
識別用アクセサリ群６０は、例えば、第１配線層１を識別させる第１識別用アクセサリ６１と、第２配線層２を識別させる第２識別用アクセサリ６２と、第３配線層３を識別させる第３識別用アクセサリ６３と、第４配線層４を識別させる第４識別用アクセサリ６４と、第５配線層５を識別させる第５識別用アクセサリ６５と、を含む。
【００２０】
各識別用アクセサリ６１〜６５は、例えば、平面視において互いに重ならないように、平面的な配置が互いに異なっていることが好ましい。
【００２１】
第１乃至第５識別用アクセサリ６１〜６５の各々は、所定の配線層に形成された識別パターン８１〜８５を含む。
各識別パターン８１〜８５は、各配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている。
【００２２】
より具体的には、これら識別パターン８１〜８５は、各配線層１〜５を識別させる数字、文字、或いはその他の記号を模した平面形状に形成されている。
これら識別パターン８１〜８５のうち、第１識別パターン８１は、例えば、数字の１を模した平面形状に形成されている。同様に、第２識別パターン８２は、例えば、数字の２を模した平面形状に形成され、第３識別パターン８３は、例えば、数字の３を模した平面形状に形成され、第４識別パターン８４は、例えば、数字の４を模した平面形状に形成され、第５識別パターン８５は、例えば、数字の５を模した平面形状に形成されている。
【００２３】
半導体装置１００は、少なくとも２つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５をそれぞれ有している。
そして、一の配線層（配線層１〜５の何れか）を識別させる識別用アクセサリ（識別用アクセサリ６１〜６５の何れか）に含まれる識別パターン（識別パターン８１〜８５の何れか）と、他の配線層（配線層１〜５の他の何れか）を識別させる識別用アクセサリ（識別用アクセサリ６１〜６５の他の何れか）に含まれる識別パターン（識別パターン８１〜８５の他の何れか）とは、互いに平面形状が異なる。
すなわち、識別パターン８１〜８５のうち、第１識別用アクセサリ６１の第１識別パターン８１と、第２識別用アクセサリ６２の第２識別パターン８２と、第３識別用アクセサリ６３の第３識別パターン８３と、第４識別用アクセサリ６４の第４識別パターン８４と、第５識別用アクセサリ６５の第５識別パターン８５とは、互いに異なる平面形状に形成されている。
【００２４】
識別パターン８１〜８５は、例えば、各配線層１〜５に形成され実際に電気的接続を行う配線（図示略）と同じ材料によりパターン形成されている。
なお、各識別パターン８１〜８５は、電子顕微鏡を用いなくても、光学顕微鏡で識別可能な寸法に形成されている。具体的には、例えば、各識別パターン８１〜８５の縦寸法Ｌ（図２）及び横寸法Ｗ（図２）は、それぞれ２μｍ以上であることが好ましい。
【００２５】
第１識別パターン８１は、第１配線層１に形成されている。同様に、第２識別パターン８２は第２配線層２に形成され、第３識別パターン８３は第３配線層３に形成され、第４識別パターン８４は第４配線層４に形成され、第５識別パターン８５は第５配線層５に形成されている。
【００２６】
各識別用アクセサリ６１〜６５は、更に、何れの識別パターン８１〜８５とも異なる形状に形成され、各識別パターン８１〜８４の上に重なるように配置された重なりパターン８６、８７、８８、８９を含んでいる。本実施形態の場合、これら重なりパターン８６、８７、８８、８９は、各識別パターン８１〜８４が形成されている配線層１〜４の１つ上の配線層２〜５に形成されている。すなわち、重なりパターン８６は第１識別パターン８１の上に重なるように第２配線層２に形成され、重なりパターン８７は第２識別パターン８２の上に重なるように第３配線層３に形成され、重なりパターン８８は第３識別パターン８３の上に重なるように第４配線層４に形成され、重なりパターン８９は第４識別パターン８４の上に重なるように第５配線層５に形成されている。
重なりパターン８６〜８９の平面形状は、何れの識別パターン８１〜８５とも異なる形状であれば、いかなる形状でも良いが、例えば、正方形とすることができる。
【００２７】
また、第１識別用アクセサリ６１は、第１識別パターン８１と、この第１識別パターン８１の上に重なるように配置された重なりパターン８６と、を相互に接続する第１識別パターン接続ビア９１を有している。同様に、第２識別用アクセサリ６２は、第２識別パターン８２と重なりパターン８７とを相互に接続する第２識別パターン接続ビア９２を有し、第３識別用アクセサリ６３は、第３識別パターン８３と重なりパターン８８とを相互に接続する第３識別パターン接続ビア９３を有し、第４識別用アクセサリ６４は、第４識別パターン８４と重なりパターン８９とを相互に接続する第４識別パターン接続ビア９４を有している。
すなわち、各識別用アクセサリ６１〜６５は、更に、配線層１〜４を識別させる識別パターン８１〜８４と、識別パターン８１〜８４の上に重なる重なりパターン８６〜８９と、を相互に接続する識別パターン接続ビア９１〜９４を有する。
【００２８】
また、複数の第１識別パターン接続ビア９１が、第１識別パターン８１の延在方向に沿って配列されている（図７参照）。同様に、複数の第２識別パターン接続ビア９２が第２識別パターン８２の延在方向に沿って配列され、複数の第３識別パターン接続ビア９３が第３識別パターン８３の延在方向に沿って配列され、複数の第４識別パターン接続ビア９４が第４識別パターン８４の延在方向に沿って配列されている。
すなわち、複数の識別パターン接続ビア９１〜９４が、当該識別パターン接続ビア９１〜９４により接続される識別パターン８１〜８４の延在方向に沿って配列されている。
【００２９】
更に、本実施形態に係る半導体装置１００は、半導体装置１００の仕上がりを観察するための仕上がり観察用アクセサリ７０を有する。
【００３０】
仕上がり観察用アクセサリ７０は、互いに同一方向に直線状に延在するように各配線層１〜５に形成され、且つ、平面視において互いに重なる位置に配置されている直線状パターン７１を含んで構成されている。
例えば、各配線層１〜５に、複数本ずつ（例えば、図１に示すように、５本ずつ）の直線状パターン７１が、互いに近接して配置されている。
更に、仕上がり観察用アクセサリ７０は、各配線層の直線状パターン７１と、その隣の配線層の直線状パターン７１と、を相互に接続する直線状パターン接続ビア７２を含んで構成されている。
例えば、複数（例えば、５つ）の直線状パターン接続ビア７２が、当該直線状パターン接続ビア７２により接続される直線状パターン７１の延在方向に沿って配列されている（図７参照）。
【００３１】
以上のような構成の仕上がり観察用アクセサリ７０と、上記のような構成の識別用アクセサリ群６０は、例えば、互いに近接して配置されている。
【００３２】
図３は半導体装置１００の好ましい一例としての半導体チップ（以下、チップ）１０１の全体構成を示す模式的な平面図である。
【００３３】
図３に示すように、チップ１０１は、トランジスタ等の素子を含む回路が形成された回路形成領域１０１ａを有している。
上記の識別用アクセサリ群６０及び仕上がり観察用アクセサリ７０は、例えば、回路形成領域１０１ａの外側の領域に配置されている。
なお、識別用アクセサリ群６０及び仕上がり観察用アクセサリ７０は、回路形成領域１０１ａに配置しても良い。
また、識別用アクセサリ群６０及び仕上がり観察用アクセサリ７０は、チップ１０１における複数箇所にそれぞれ配置しても良い。
【００３４】
なお、半導体装置１００は、実際には、以下に説明する構成を更に有している。
【００３５】
図４は仕上がり観察用アクセサリ７０の形成箇所における半導体装置１００の断面図である。
図４に示すように、半導体装置１００は、基板（例えば、半導体基板）１０２を有している。
この基板１０２には、上述の回路形成領域１０１ａ（図３）においては、トランジスタなどの素子が形成されている。
この基板１０２上に、各配線層１〜５及び各ビア層１１〜１４が形成されている。
【００３６】
第１配線層１は、基板１０２上に形成された層間絶縁膜１０上に設けられている。この第１配線層１は、例えば、第１配線層間絶縁膜２１と、第１配線層間絶縁膜２１に埋め込まれた複数の第１アルミ配線３１と、を有している。そして、一部の第１アルミ配線３１により、第１配線層１における直線状パターン７１及び第１識別パターン８１が構成されている。
同様に、第２配線層２は、例えば、第２配線層間絶縁膜２２と、第２配線層間絶縁膜２２に埋め込まれた複数の第２アルミ配線３２と、を有している。そして、一部の第２アルミ配線３２により、第２配線層２における直線状パターン７１、重なりパターン８６及び第２識別パターン８２が構成されている。
同様に、第３配線層３は、例えば、第３配線層間絶縁膜２３と、第３配線層間絶縁膜２３に埋め込まれた複数の第３アルミ配線３３と、を有している。そして、一部の第３アルミ配線３３により、第３配線層３における直線状パターン７１、重なりパターン８７及び第３識別パターン８３が構成されている。
同様に、第４配線層４は、例えば、第４配線層間絶縁膜２４と、第４配線層間絶縁膜２４に埋め込まれた複数の第４アルミ配線３４と、を有している。そして、一部の第４アルミ配線３４により、第４配線層４における直線状パターン７１、重なりパターン８８及び第４識別パターン８４が構成されている。
同様に、第５配線層５は、例えば、第５配線層間絶縁膜２５と、第５配線層間絶縁膜２５に埋め込まれた複数の第５アルミ配線３５と、を有している。そして、一部の第５アルミ配線３５により、第５配線層５における直線状パターン７１、重なりパターン８９及び第５識別パターン８５が構成されている。
【００３７】
また、第１ビア層１１は、例えば、第１ビア層間絶縁膜４１と、第１ビア層間絶縁膜４１に埋め込まれた複数の第１ビア５１と、を有している。そして、一部の第１ビア５１により、第１ビア層１１における直線状パターン接続ビア７２及び第１識別パターン接続ビア９１が構成されている。
同様に、第２ビア層１２は、例えば、第２ビア層間絶縁膜４２と、第２ビア層間絶縁膜４２に埋め込まれた複数の第２ビア５２と、を有している。そして、一部の第２ビア５２により、第２ビア層１２における直線状パターン接続ビア７２及び第２識別パターン接続ビア９２が構成されている。
同様に、第３ビア層１３は、例えば、第３ビア層間絶縁膜４３と、第３ビア層間絶縁膜４３に埋め込まれた複数の第３ビア５３と、を有している。そして、一部の第３ビア５３により、第３ビア層１３における直線状パターン接続ビア７２及び第３識別パターン接続ビア９３が構成されている。
同様に、第４ビア層１４は、例えば、第４ビア層間絶縁膜４４と、第４ビア層間絶縁膜４４に埋め込まれた複数の第４ビア５４と、を有している。そして、一部の第４ビア５４により、第４ビア層１４における直線状パターン接続ビア７２及び第４識別パターン接続ビア９４が構成されている。
【００３８】
なお、識別用アクセサリ群６０の第１乃至第５識別パターン８１〜８５、並びに、仕上がり観察用アクセサリ７０の直線状パターン７１は、例えば、何れも、チップ１０１の素子（トランジスタ等）には電気的に接続されておらず、電気的に浮いている（電気的にフローティング状態となっている）。
【００３９】
次に、実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。
【００４０】
図５乃至図２１は、この製造方法の一連の工程を説明する図である。このうち図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７及び図１９はそれぞれ要部の平面図である。また、図６（ａ）は図５のＡ−Ａ矢視断面図、図６（ｂ）は図のＢ−Ｂ矢視断面図である。同様に、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０及び図２１の各図における（ａ）は、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９及び図２のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０及び図２１の各図における（ｂ）は、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９及び図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。なお、図５乃至図２１においては、配線層間絶縁膜２１〜２５、ビア層間絶縁膜４１〜４４及び基板１０２（何れも図４参照）の図示を省略している。
【００４１】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、基板１０２（図４）上に複数の配線層１〜５とビア層１１〜１４とを交互に重なるように形成する工程を有する。この工程では、複数の配線層１〜５のうちの所定の配線層に、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状を有する識別パターン８１〜８５を形成する。
以下、詳細に説明する。
【００４２】
先ず、基板１０２（図４参照）に、回路を構成するトランジスタなどの素子（図示略）を形成する。
次に、以下に説明するようにして、基板１０２上に、複数の配線層１〜５とビア層１１〜１４とを交互に重なるように形成する。
【００４３】
先ず、基板１０２上に第１配線層１を形成する。
第１配線層１を形成するには、先ず、基板１０２上に層間絶縁膜１０を形成し、更に、この層間絶縁膜１０上に第１配線層間絶縁膜２１を形成する。次に、第１配線層間絶縁膜２１に配線形成用溝（図示略）を形成した後で、この配線形成用溝を埋め込むように第１配線層間絶縁膜２１上にアルミ膜を形成する。次に、配線形成用溝外のアルミ膜を研磨又はエッチバックなどにより除去することによって、各配線形成用溝内に第１アルミ配線３１（直線状パターン７１及び第１識別パターン８１を含む）を形成する。
【００４４】
ここで、第１配線層１における直線状パターン７１及び第１識別パターン８１（何れも第１アルミ配線３１）について図５及び図６を参照して説明する。
第１配線層１には、例えば、５本の直線状パターン７１（第１アルミ配線３１）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。また、第１識別パターン８１（第１アルミ配線３１）は、図５に示すように、例えば、平面視において数字の１に見えるように、直線状に形成する。
【００４５】
次に、第１配線層１上に第１ビア層１１を形成する。
第１ビア層１１を形成するには、先ず、基板１０２上に第１ビア層間絶縁膜４１を形成する。次に、第１ビア層間絶縁膜４１にビアホール（図示略）を形成した後で、このビアホールを埋め込むように第１ビア層間絶縁膜４１上にアルミ膜を形成する。次に、ビアホール外のアルミ膜を研磨又はエッチバックなどにより除去することによって、各ビアホール内に第１ビア５１（直線状パターン接続ビア７２及び第１識別パターン接続ビア９１を含む）を形成する。
【００４６】
ここで、第１ビア層１１における直線状パターン接続ビア７２及び第１識別パターン接続ビア９１（何れも第１ビア５１）の配置について図７及び図８を参照して説明する。
例えば、第１配線層１における各直線状パターン７１（第１アルミ配線３１）の上に５個ずつ（計２５個）の直線状パターン接続ビア７２（第１ビア５１）を配置する。
また、第１識別パターン８１上に、該第１識別パターン８１上の延在方向に沿って、例えば複数（例えば４個）の第１識別パターン接続ビア９１（第１ビア５１）を配置する。
【００４７】
次に、第１配線層１と同様の形成方法により、第１ビア層１１上に第２配線層２を形成する。
ここで、第２配線層２における直線状パターン７１、重なりパターン８６及び第２識別パターン８２（何れも第２アルミ配線３２）について図９及び図１０を参照して説明する。
例えば、第１配線層１の５本の直線状パターン７１（第１アルミ配線３１）上にそれぞれ重なるように、５本の直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。なお、この状態で、図１０に示すように、第１配線層１の各直線状パターン７１（第１アルミ配線３１）と、第２配線層２の各直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）とは、第１ビア層１１の直線状パターン接続ビア７２（第１ビア５１）を介して相互に接続される。
また、第１配線層２の第１識別パターン８１（第１アルミ配線３１）上に重なるように、重なりパターン８６（第２アルミ配線３２）を配置する。なお、この状態で、第１識別パターン８１（第１アルミ配線３１）と、重なりパターン８６（第２アルミ配線３２）とは、第１ビア層１１の第１識別パターン接続ビア９１（第１ビア５１）を介して相互に接続される。
また、図９に示すように、重なりパターン８６の隣に第２識別パターン８２（第２アルミ配線３２）を配置する。この第２識別パターン８２は、例えば、平面視において数字の２に見えるように形成する。
【００４８】
次に、第１ビア層１１と同様の形成方法により、第２配線層２上に第２ビア層１２を形成する。
ここで、第２ビア層１２における直線状パターン接続ビア７２及び第２識別パターン接続ビア９２（何れも第２ビア５２）の配置について図１１及び図１２を参照して説明する。
例えば、第２配線層２における各直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）の上に５個ずつ（計２５個）の直線状パターン接続ビア７２（第２ビア５２）を配置する。
また、第２識別パターン８２（第２アルミ配線３２）上に、該第２識別パターン８２の延在方向に沿って、複数（例えば、図１１では９個）の第２識別パターン接続ビア９２（第２ビア５２）を配置する。
【００４９】
次に、第１配線層１と同様の形成方法により、第２ビア層１２上に第３配線層３を形成する。
ここで、第３配線層３における直線状パターン７１、重なりパターン８７及び第３識別パターン８３（何れも第３アルミ配線３３）について図１３及び図１４を参照して説明する。
例えば、第２配線層２の５本の直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）上にそれぞれ重なるように、５本の直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。なお、この状態で、図１４に示すように、第２配線層２の各直線状パターン７１（第２アルミ配線３２）と、第３配線層３の各直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）とは、第２ビア層１２の直線状パターン接続ビア７２（第２ビア５２）を介して相互に接続される。
また、第２配線層２の第２識別パターン８２（第２アルミ配線３２）上に重なるように、重なりパターン８７（第３アルミ配線３３）を配置する。なお、この状態で、第２識別パターン８２（第２アルミ配線３２）と、重なりパターン８７（第３アルミ配線３３）とは、第２ビア層１２の第２識別パターン接続ビア９２（第２ビア５２）を介して相互に接続される。
また、図１３に示すように、重なりパターン８７の隣に第３識別パターン８３（第３アルミ配線３３）を配置する。この第３識別パターン８３は、例えば、平面視において数字の３に見えるように形成する。
【００５０】
次に、第１ビア層１１と同様の形成方法により、第３配線層３上に第３ビア層１３を形成する。
ここで、第３ビア層１３における直線状パターン接続ビア７２及び第３識別パターン接続ビア９３（何れも第３ビア５３）の配置について図１５及び図１６を参照して説明する。
例えば、第３配線層３における各直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）の上に５個ずつ（計２５個）の直線状パターン接続ビア７２（第３ビア５３）を配置する。
また、第３識別パターン８３（第３アルミ配線３３）上に、該第３識別パターン８３の延在方向に沿って、複数（例えば、図１５では９個）の第３識別パターン接続ビア９３（第３ビア５３）を配置する。
【００５１】
次に、第１配線層１と同様の形成方法により、第３ビア層１３上に第４配線層４を形成する。
ここで、第４配線層４における直線状パターン７１、重なりパターン８８及び第３識別パターン８３（何れも第４アルミ配線３４）について図１７及び図１８を参照して説明する。
例えば、第３配線層３の５本の直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）上にそれぞれ重なるように、５本の直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。なお、この状態で、図１８に示すように、第３配線層３の各直線状パターン７１（第３アルミ配線３３）と、第４配線層４の各直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）とは、第３ビア層１３の直線状パターン接続ビア７２（第３ビア５３）を介して相互に接続される。
また、第３配線層３の第３識別パターン８３（第３アルミ配線３３）上に重なるように、重なりパターン８８（第４アルミ配線３４）を配置する。なお、この状態で、第３識別パターン８３（第３アルミ配線３３）と、重なりパターン８８（第４アルミ配線３４）とは、第３ビア層１３の第３識別パターン接続ビア９３（第３ビア５３）を介して相互に接続される。
また、図１７に示すように、重なりパターン８８の隣に第４識別パターン８４（第４アルミ配線３４）を配置する。この第４識別パターン８４は、例えば、平面視において数字の４に見えるように形成する。
【００５２】
次に、第１ビア層１１と同様の形成方法により、第４配線層４上に第４ビア層１４を形成する。
ここで、第４ビア層１４における直線状パターン接続ビア７２及び第４識別パターン接続ビア９４（何れも第４ビア）の配置について図１９及び図２０を参照して説明する。
例えば、第４配線層４における各直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）の上に５個ずつ（計２５個）の直線状パターン接続ビア７２（第４ビア５４）を配置する。
また、第４識別パターン８４（第４アルミ配線３４）上に、該第４識別パターン８４の延在方向に沿って、複数（例えば、図１９では６個）の第４識別パターン接続ビア９４（第４ビア５４）を配置する。
【００５３】
次に、第１配線層１と同様の形成方法により、第４ビア層１４上に第５配線層５を形成する。
ここで、第５配線層５における直線状パターン７１、重なりパターン８９及び第５識別パターン８５（何れも第５アルミ配線３５）について図２及び図２１を参照して説明する。
例えば、第４配線層４の５本の直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）上にそれぞれ重なるように、５本の直線状パターン７１（第５アルミ配線３５）を互いに同一方向に延在するように並べて配置する。なお、この状態で、図２１に示すように、第４配線層４の各直線状パターン７１（第４アルミ配線３４）と、第５配線層５の各直線状パターン７１（第５アルミ配線３５）とは、第４ビア層１４の直線状パターン接続ビア７２（第４ビア５４）を介して相互に接続される。
また、第４配線層４の第４識別パターン８４（第４アルミ配線３４）上に重なるように、重なりパターン８９（第５アルミ配線３５）を配置する。なお、この状態で、第４識別パターン８４（第４アルミ配線３４）と、重なりパターン８９（第５アルミ配線３５）とは、第４ビア層１４の第４識別パターン接続ビア９４（第４ビア５４）を介して相互に接続される。
また、図２に示すように、重なりパターン８９の隣に第５識別パターン８５（第５アルミ配線３５）を配置する。この第５識別パターン８５は、例えば、平面視において数字の５に見えるように形成する。
【００５４】
その後、回路形成領域１０１ａにおける第５アルミ配線３５上に電極パッド（図示略）を形成し、更に、その上に保護絶縁膜（図示略）を形成する。次に、保護絶縁膜を選択的に除去することにより、該保護絶縁膜から電極パッドを露出させる開口を形成する。
【００５５】
こうして、半導体装置１００を製造することができる。
【００５６】
次に、実施形態に係る半導体装置の検査方法を説明する。
【００５７】
本実施形態に係る半導体装置の検査方法では、先ず、本実施形態に係る半導体装置１００を検査対象として準備する。次に、識別パターン８１〜８５の観察により研磨中の層を確認しながら、所望の配線層又は所望のビア層が表面に露出するまで半導体装置１００を研磨する。次に、表面に露出した所望の配線層又はビア層を検査する。
以下、詳細に説明する。
【００５８】
何れかの配線層１〜５或いは何れかのビア層１１〜１４の検査を平面観察により行うには、所望の配線層或いは所望のビア層が表面に露出するまで半導体装置１００を研磨する。この研磨は、識別用アクセサリ群６０の識別パターン８１〜８５を目安にすることにより、容易且つ的確に行うことができる。
【００５９】
上述のように、本実施形態に係る半導体装置１００においては、第１識別パターン８１は第１配線層１に、第２識別パターン８２は第２配線層２に、第３識別パターン８３は第３配線層３に、第４識別パターン８４は第４配線層４に、第５識別パターン８５は第５配線層５に、それぞれ形成されている。
この場合、平面観察による検査のための半導体装置１００の研磨は、所望の配線層（配線層１〜５の何れか）であることを識別させる識別パターン（識別パターン８１〜８５の何れか）が表面に露出するまで行うか、又は、所望ビア層（ビア層１１〜１４の何れか）よりも上層の配線層（配線層２〜５の何れか）であることを識別させる識別パターン（識別パターン８２〜８５の何れか）が除去されて、所望のビア層が表面に露出するまで行うと良い。
【００６０】
半導体装置１００を第５配線層５の側の面（基板１０２の反対側の面）から研磨すると、半導体装置１００の露出した表面は、やがて、図２の状態となる。更に、図２の状態の次に図１９の状態へと変化し、更に順次、図１７、図１５、図１３、図１１、図９、図７、図５の状態へと変化する。
半導体装置１００の露出した表面が図２の状態となることにより、つまり、数字の５を模した第５識別パターン８５が表面に露出することにより、第５配線層５が表面に露出したことを容易に認識することができる。
更に、半導体装置１００の露出した表面が図２の状態から図１９の状態へ変化することにより、つまり、数字の５を模した第５識別パターン８５が除去されるとともに、その下層に位置する第４識別パターン接続ビア９４が表面に露出することにより、第４ビア層１４が表面に露出したことを容易に認識することができる。
また、半導体装置１００の露出した表面が図１９の状態から図１７の状態へ変化することにより、つまり、第４識別パターン接続ビア９４が除去されるとともに、数字の４を模した第４識別パターン８４が表面に露出することにより、第４配線層４が表面に露出したことを容易に認識することができる。
以下、同様に、図１７から図１５への変化、図１５から図１３への変化、図１３から図１１への変化、図１１から図９への変化、図９から図７への変化、及び、図７から図５への変化により、第３ビア層１３が表面に露出したこと、第３配線層３が表面に露出したこと、第２ビア層１２が表面に露出したこと、第２配線層２が表面に露出したこと、第１ビア層１１が表面に露出したこと、第１配線層１が表面に露出したことを、それぞれ容易に認識することができる。
具体的には、例えば、第３配線層３を平面観察する場合には、数字の４を模した第４識別パターン８４が除去され、更に、その下層のビア（つまり第３識別パターン接続ビア９３：第３ビア層１３に形成）が除去されて、数字の３を模した第３識別パターン８３が表面に露出するまで研磨を行うと良い。この研磨により、第３配線層３が表面に露出する。
また、具体的には、例えば、第２ビア層１２を平面観察する場合には、数字の３を模した第３識別パターン８３が除去されて、その下層のビア（第２識別パターン接続ビア９２：第２ビア層１２に形成）が露出するまで研磨すると良い。
【００６１】
また、このように所望の配線層或いは所望のビア層を表面に露出させた後は、例えば、予め検出した不良箇所を探索してその不良箇所の平面観察検査を行ったり、或いは、所望箇所の出来栄え（仕上がり）を平面観察検査したりすることができる。
【００６２】
また、例えば、第１乃至第５配線層１〜５、及び、第１乃至第４ビア層１１〜１４の断面構造観察を一度に実施したい場合は、仕上がり観察用アクセサリ７０を観察することにより、効率的な観察が可能である。
つまり、例えば、図２のＡ−Ａ矢視断面図である図２１（ａ）の位置、或いは、図２のＢ−Ｂ矢視断面図である図２１（ｂ）の位置に観察装置の焦点を合わせて観察することにより、第１乃至第５配線層１〜５及び第１乃至第４ビア層１１〜１４の断面構造観察を一度に実施することができる。
このような断面観察用の観察装置としては、例えば、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）或いはＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）等を用いることができる。
【００６３】
このような断面観察では、例えば、各アルミ配線３１〜３２の高さ又は幅、或いは、各ビア５１〜５４の高さ又は幅が、設計通りの寸法になっているかどうかの確認を行うことができる。更に、各アルミ配線３１〜３２、各ビア５１〜５４、各配線層間絶縁膜２１〜２５、各ビア層間絶縁膜４１〜４４が、設計通りに埋め込まれているかどうか、或いは、設計通りの形状になっているかどうかの確認を行うことができる。
【００６４】
そして、このように仕上がり観察用アクセサリ７０の断面を観察することにより、第１乃至第５配線層１〜５、或いは、第１乃至第４ビア層１１〜１４における仕上がり観察用アクセサリ７０以外の部分（例えば、回路形成領域１０１ａ）における形状、寸法、出来栄えを推定することができる。
【００６５】
以上のような第１の実施形態によれば、半導体装置１００は、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５を有し、識別用アクセサリ６１〜６５は、複数の配線層１〜５のうちの所定の配線層に形成された識別パターン８１〜８５を含む。そして、識別パターン８１〜８５は、各配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている。
よって、半導体装置１００の配線層１〜５或いはビア層１１〜１４の観察検査に際し、識別用アクセサリ６１〜６５の識別パターン８１〜８５を確認しながら半導体装置１００を研磨することによって、所望の配線層１〜５或いはビア層１１〜１４を容易に識別し特定することができる。
すなわち、何れの層に識別パターン８１〜８５を形成したのかを前もって知っておかなくても、識別パターン８１〜８５の平面形状を手がかりに、少なくとも１つの配線層１〜５が何れの層であるかを識別することができる。
【００６６】
ここで、半導体装置１００の歩留まりを向上させるためには、半導体装置１００に電気的な特性不良が発生した場合に、その不良箇所を速やかに検出し、その不良箇所の観察検査を行って不良原因を解析し、その解析結果を直ちに製造工程にフィードバックすることが重要である。本実施形態の場合、所望の配線層１〜５或いはビア層１１〜１４を速やかに特定できるため、不良解析も迅速に行うことができる。よって、製造工程へのフィードバックも迅速に実施でき、歩留りを早急に改善することが可能となる。
【００６７】
また、識別パターン８１〜８５は、各配線層１〜５を識別させる数字或いは文字を模した平面形状に形成されているので、各配線層１〜５の識別を一層容易に行うことができる。
【００６８】
また、半導体装置１００は、ｎ（ｎは２以上の整数）層（例えば、５層）の配線層１〜５を有し、下層から数えてｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）番目の配線層を識別させる識別パターンは、下層から数えてｍ番目の配線層に形成されている。
例えば、下層から数えて５番目の配線層５を識別させる識別パターン８５は、下層から数えて５番目の配線層５に形成されている。同様に、下層から数えて４番目の配線層４を識別させる識別パターン８４は、下層から数えて４番目の配線層４に形成されている。同様に、下層から数えて３番目の配線層３を識別させる識別パターン８３は、下層から数えて３番目の配線層３に形成され、下層から数えて２番目の配線層２を識別させる識別パターン８２は、下層から数えて２番目の配線層２に形成され、下層から数えて１番目の配線層１を識別させる識別パターン８１は、下層から数えて１番目の配線層１に形成されている。
このため、平面観察による検査のための研磨は、所望の配線層１〜５であることを識別させる識別パターン８１〜８５が表面に露出するまで行うか、又は、所望のビア層１１〜１４よりも上層の配線層２〜５であることを識別させる識別パターン８２〜８５が除去されて、所望のビア層１１〜１４が表面に露出するまで行うと良い。
【００６９】
半導体装置１００は、より具体的には、例えば、ｎ（ｎは２以上の整数）層（例えば、５層）の配線層１〜５を有し、下層から数えてｍ（ｍは１以上（ｎ−１）以下の整数）番目の配線層（例えば、第１乃至第４配線層１〜４）を識別させる識別パターン（例えば、第１乃至第４識別パターン８１〜８４）は、下層から数えてｍ番目の配線層に形成されている。また、下層から数えてｎ番目の配線層（例えば、第５配線層５）を識別させる識別パターン（例えば、第５識別パターン８５）は、下層から数えてｎ番目の配線層に形成されている。そして、識別用アクセサリ６１〜６５は、更に、何れの識別パターン８１〜８５とも異なる形状に形成され、下層から数えてｍ番目の配線層１〜４を識別させる識別パターン８１〜８４の上に重なるように配置された重なりパターン８６〜８９を含む。そして、下層から数えてｍ番目の配線層１〜４を識別させる識別パターン８１〜８４の上に重なる重なりパターン８６〜８９は、少なくとも、下層から数えてｍ＋１番目の配線層２〜５に形成されている。
これにより、各重なりパターン８６〜８９の下に、識別パターン８１〜８４が存在することを、前もって認識することができ、識別パターン８１〜８４を容易に発見できるようになる。
【００７０】
また、識別用アクセサリ群６０は、下層から数えてｍ番目の配線層８１〜８４を識別させる識別パターン８１〜８４と、当該識別パターン８１〜８４の上に重なる重なりパターン８６〜８９と、を相互に接続する識別パターン接続ビア９１〜９４を有するので、所望のビア層１１〜１４の識別が一層容易となる。
【００７１】
また、複数の識別パターン接続ビア９１〜９４が、当該識別パターン接続ビア９１〜９４により接続される識別パターン８１〜８５の延在方向に沿って配列されているので、識別パターン接続ビア９１〜９４の識別、ひいては、所望のビア層９１〜９４の識別が一層容易となる。
【００７２】
また、半導体装置１００は、その仕上がりを観察するための仕上がり観察用アクセサリ７０を有している。この仕上がり観察用アクセサリ７０は、互いに同一方向に直線状に延在するように各配線層１〜５に形成され、且つ、平面視において互いに重なる位置に配置されている直線状パターン７１と、各配線層１〜５の直線状パターン７１と、その隣の配線層１〜５の直線状パターン７１と、を相互に接続する直線状パターン接続ビア７２と、を含む。このように、単純で一様なレイアウトの直線状パターン７１及び直線状パターン接続ビア７２により構成された仕上がり観察用アクセサリ７０を観察することにより、仕上がりの観察を極めて容易に行うことができる。
【００７３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。
【００７４】
例えば、上記の実施形態では、重なりパターン８６は第２配線層２に、重なりパターン８７は第３配線層３に、重なりパターン８８は第４配線層４に、重なりパターン８９は第５配線層５に、それぞれ形成されている例を説明した。
これに対し、例えば、図２２に示すように、重なりパターン８６を第２乃至第５配線層２〜５のそれぞれに形成し、重なりパターン８７を第３乃至第５配線層３〜５のそれぞれに形成し、重なりパターン８８を第４及び第５配線層４、５のそれぞれに形成しても良い。
すなわち、半導体装置は、ｎ（ｎは２以上の整数）層の配線層を有し、下層から数えてｍ（ｍは１以上（ｎ−１）以下の整数）番目の配線層を識別させる識別パターンの上に重なる重なりパターンは、下層から数えてｍ＋１番目からｎ番目までの配線層にそれぞれ形成されている構成としても良い。
更に、重なりパターン８６〜８８と識別パターン８１〜８３とを識別パターン接続ビア９１〜９３で接続しているのと同様に、上下に重なる重なりパターン８６〜８８どうしをビア５２〜５３で接続しても良い。
【００７５】
また、例えば、図２３及び図２４に示すように、重なりパターン８６〜８９を設けない構成としても良い。
この場合に、図２３に示すように、識別パターン接続ビア９１〜９４を設けない構成としても良い。或いは、図２４に示すように、各識別パターン８１〜８４上にビア５１〜５４を設けても良い。
【００７６】
また、上記の実施形態では、各配線層１〜５が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ６１〜６５を設ける例を説明したが、この例に限らない。何れか１つの配線層（例えば、第３配線層３）が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリ（例えば、第３識別用アクセサリ６３）のみを設けても良い。
【００７７】
また、上記の実施形態では、各識別パターン８１〜８５が数字を模した例を説明したが、文字（アルファベット等）を模していても良いし、或いは、その他の記号等を模していても良い。
【００７８】
また、上記の実施形態では、各配線層１〜５の配線がアルミ配線（第１〜第５アルミ配線３１〜３５）である例を説明したが、本発明は、各配線層の配線が銅配線である場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 第１配線層
２ 第２配線層
３ 第３配線層
４ 第４配線層
５ 第５配線層
１０ 層間絶縁膜
１１ 第１ビア層
１２ 第２ビア層
１３ 第３ビア層
１４ 第４ビア層
２１ 第１配線層間絶縁膜
２２ 第２配線層間絶縁膜
２３ 第３配線層間絶縁膜
２４ 第４配線層間絶縁膜
２５ 第５配線層間絶縁膜
３１ 第１アルミ配線
３２ 第２アルミ配線
３３ 第３アルミ配線
３４ 第４アルミ配線
３５ 第５アルミ配線
４１ 第１ビア層間絶縁膜
４２ 第２ビア層間絶縁膜
４３ 第３ビア層間絶縁膜
４４ 第４ビア層間絶縁膜
５１ 第１ビア
５２ 第２ビア
５３ 第３ビア
５４ 第４ビア
６０ 識別用アクセサリ群
６１ 第１識別用アクセサリ
６２ 第２識別用アクセサリ
６３ 第３識別用アクセサリ
６４ 第４識別用アクセサリ
６５ 第５識別用アクセサリ
７０ 観察用アクセサリ
７１ 直線状パターン
７２ 直線状パターン接続ビア
８１ 第１識別パターン
８２ 第２識別パターン
８３ 第３識別パターン
８４ 第４識別パターン
８５ 第５識別パターン
８６ 重なりパターン
８７ 重なりパターン
８８ 重なりパターン
８９ 重なりパターン
９１ 第１識別パターン接続ビア
９２ 第２識別パターン接続ビア
９３ 第３識別パターン接続ビア
９４ 第４識別パターン接続ビア
１００ 半導体装置
１０１ チップ
１０１ａ 回路形成領域
１０２ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配線層と、
前記複数の配線層の間に設けられたビア層と、
少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリと、
を有し、
前記識別用アクセサリは、前記複数の配線層のうちの所定の配線層に形成された識別パターンを含み、
前記識別パターンは、前記少なくとも１つの配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記識別パターンは、前記少なくとも１つの配線層を識別させる数字或いは文字を模した平面形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
少なくとも２つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリをそれぞれ有し、
一の前記配線層を識別させる前記識別用アクセサリに含まれる前記識別パターンと、他の前記配線層を識別させる前記識別用アクセサリに含まれる前記識別パターンとは、互いに平面形状が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
ｎ（ｎは２以上の整数）層の前記配線層を有し、
下層から数えてｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンは、下層から数えてｍ番目の前記配線層に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
ｎ（ｎは２以上の整数）層の前記配線層を有し、
下層から数えてｍ（ｍは１以上（ｎ−１）以下の整数）番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンは、下層から数えてｍ番目の前記配線層に形成され、
下層から数えてｎ番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンは、下層から数えてｎ番目の前記配線層に形成され、
前記識別用アクセサリは、更に、何れの前記識別パターンとも異なる形状に形成され、下層から数えてｍ番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンの上に重なるように配置された重なりパターンを含み、
下層から数えてｍ番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンの上に重なる前記重なりパターンは、少なくとも、下層から数えてｍ＋１番目の前記配線層に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
更に、下層から数えてｍ番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンと、当該識別パターンの上に重なる前記重なりパターンと、を相互に接続する識別パターン接続ビアを有することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
複数の前記識別パターン接続ビアが、当該識別パターン接続ビアにより接続される前記識別パターンの延在方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
当該半導体装置は、更に、当該半導体装置の仕上がりを観察するための仕上がり観察用アクセサリを有し、
前記仕上がり観察用アクセサリは、
互いに同一方向に直線状に延在するように各配線層に形成され、且つ、平面視において互いに重なる位置に配置されている直線状パターンと、
各配線層の前記直線状パターンと、その隣の前記配線層の前記直線状パターンと、を相互に接続する直線状パターン接続ビアと、
を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
基板上に複数の配線層とビア層とを交互に重なるように形成する工程を有し、
前記工程では、前記複数の配線層のうちの所定の配線層に、少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状を有する識別パターンを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
複数の配線層と、前記複数の配線層の間に設けられたビア層と、少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリと、を有し、前記識別用アクセサリは前記複数の配線層のうちの所定の配線層に形成された識別パターンを含み、前記識別パターンは前記少なくとも１つの配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている半導体装置を検査対象として準備する第１工程と、
前記識別パターンの観察により研磨中の層を確認しながら、所望の前記配線層又は所望の前記ビア層が表面に露出するまで前記半導体装置を研磨する第２工程と、
表面に露出した前記所望の配線層又はビア層を検査する第３工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項１１】
前記半導体装置は、
ｎ（ｎは２以上の整数）層の前記配線層を有し、
下層から数えてｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンが、下層から数えてｍ番目の前記配線層に形成され、
前記第２工程では、前記所望の配線層であることを識別させる前記識別パターンが表面に露出するまで前記研磨を行うか、又は、前記所望のビア層よりも上層の前記配線層であることを識別させる前記識別パターンが除去されて、前記所望のビア層が表面に露出するまで前記研磨を行うことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の検査方法。
【請求項１】
複数の配線層と、
前記複数の配線層の間に設けられたビア層と、
少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリと、
を有し、
前記識別用アクセサリは、前記複数の配線層のうちの所定の配線層に形成された識別パターンを含み、
前記識別パターンは、前記少なくとも１つの配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記識別パターンは、前記少なくとも１つの配線層を識別させる数字或いは文字を模した平面形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
少なくとも２つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリをそれぞれ有し、
一の前記配線層を識別させる前記識別用アクセサリに含まれる前記識別パターンと、他の前記配線層を識別させる前記識別用アクセサリに含まれる前記識別パターンとは、互いに平面形状が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
ｎ（ｎは２以上の整数）層の前記配線層を有し、
下層から数えてｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンは、下層から数えてｍ番目の前記配線層に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
ｎ（ｎは２以上の整数）層の前記配線層を有し、
下層から数えてｍ（ｍは１以上（ｎ−１）以下の整数）番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンは、下層から数えてｍ番目の前記配線層に形成され、
下層から数えてｎ番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンは、下層から数えてｎ番目の前記配線層に形成され、
前記識別用アクセサリは、更に、何れの前記識別パターンとも異なる形状に形成され、下層から数えてｍ番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンの上に重なるように配置された重なりパターンを含み、
下層から数えてｍ番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンの上に重なる前記重なりパターンは、少なくとも、下層から数えてｍ＋１番目の前記配線層に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
更に、下層から数えてｍ番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンと、当該識別パターンの上に重なる前記重なりパターンと、を相互に接続する識別パターン接続ビアを有することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
複数の前記識別パターン接続ビアが、当該識別パターン接続ビアにより接続される前記識別パターンの延在方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
当該半導体装置は、更に、当該半導体装置の仕上がりを観察するための仕上がり観察用アクセサリを有し、
前記仕上がり観察用アクセサリは、
互いに同一方向に直線状に延在するように各配線層に形成され、且つ、平面視において互いに重なる位置に配置されている直線状パターンと、
各配線層の前記直線状パターンと、その隣の前記配線層の前記直線状パターンと、を相互に接続する直線状パターン接続ビアと、
を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
基板上に複数の配線層とビア層とを交互に重なるように形成する工程を有し、
前記工程では、前記複数の配線層のうちの所定の配線層に、少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状を有する識別パターンを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
複数の配線層と、前記複数の配線層の間に設けられたビア層と、少なくとも１つの前記配線層が何れの層であるかを識別させる識別用アクセサリと、を有し、前記識別用アクセサリは前記複数の配線層のうちの所定の配線層に形成された識別パターンを含み、前記識別パターンは前記少なくとも１つの配線層が何れの層であるかを識別させる平面形状に形成されている半導体装置を検査対象として準備する第１工程と、
前記識別パターンの観察により研磨中の層を確認しながら、所望の前記配線層又は所望の前記ビア層が表面に露出するまで前記半導体装置を研磨する第２工程と、
表面に露出した前記所望の配線層又はビア層を検査する第３工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項１１】
前記半導体装置は、
ｎ（ｎは２以上の整数）層の前記配線層を有し、
下層から数えてｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）番目の前記配線層を識別させる前記識別パターンが、下層から数えてｍ番目の前記配線層に形成され、
前記第２工程では、前記所望の配線層であることを識別させる前記識別パターンが表面に露出するまで前記研磨を行うか、又は、前記所望のビア層よりも上層の前記配線層であることを識別させる前記識別パターンが除去されて、前記所望のビア層が表面に露出するまで前記研磨を行うことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−２１６６１３（Ｐ２０１１−２１６６１３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２２７９（Ｐ２０１０−８２２７９）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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