金属通孔电阻的测试结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种金属通孔电阻的测试结构，所述测试结构包括：四个金属块组，分别为第一金属块组、第二金属块组、第三金属块组和第四金属块组；在每一个所述金属块组中，包括自下至上依次堆叠的N层金属块和一顶层金属块，所述顶层金属块与第N层金属块通过金属通孔连通，N为正整数；第N层桥接金属条和顶层桥接金属条；待测金属通孔，位于所述第N层桥接金属条和所述顶层桥接金属条之间。本实用新型专利技术提供的测试结构能够精确测量多层结构晶片中待测金属通孔的电阻值，从而准确判断和分析出晶片结构中顶层金属层和顶层下方的金属层之间的电路导通情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体集成电路
，特别涉及金属通孔电阻的测试结构。
技术介绍
随着技术发展，集成电路内包含的晶体管等半导体器件的数目逐步增多。为将半导体器件连接起来，集成电路内通常设置有多个金属层，金属通孔用于多个金属层之间实现电路导通。随着集成电路包含半导体器件数目的增加，金属层数也逐渐增加，使得各金属层间金属通孔的电阻成为了决定电路性能的重要因素。测量金属通孔电阻的原理通常是：采用测量结构，在制作集成电路时，将测量结构制作于集成电路中，然后通过测量测量结构的电阻，来最终得到金属通孔的电阻。目前业界常采用开尔文(Kelvin)四端测量法测量金属通孔的电阻，然而，现有的四端开尔文结构中因金属层间易产生额外电流回路，导致其测试精度不高，不能准确测量金属通孔的电阻。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提高对金属通孔电阻的测量精确度，从而准确的判断和分析出晶片结构中，顶层金属层和顶层下方的金属层之间的电路导通情况。为解决上述技术问题，本技术提供的金属通孔电阻的测试结构，包括：四个金属块组，分别为第一金属块组、第二金属块组、第三金属块组和第四金属块组；在每一个所述金属块组中，包括自下至上依次堆叠的N层金属块和一顶层金属块，所述顶层金属块与第N层金属块通过金属通孔连通，N为正整数；第N层桥接金属条和顶层桥接金属条，所述第一金属块组的第N层金属块与所述第三金属块组的第N层金属块通过所述第N层桥接金属条连接，所述第二金属块组的顶层金属块与所述第四金属块组的顶层金属块通过所述顶层桥接金属条连接；以及待测金属通孔，位于所述第N层桥接金属条和所述顶层桥接金属条之间。可选的，所述第一金属块组和/或所述第二金属块组中的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。可选的，所述第三金属块组和/或所述第四金属块组中的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。可选的，所述第一金属块组和所述第四金属块组中的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。可选的，所述第二金属块组和所述第三金属块组中的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。可选的，所述第二金属块组和所述第四金属块组中的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。可选的，所述第一金属块组、所述第二金属块组和所述第四金属块组的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。可选的，所述第二金属块组、所述第三金属块组和所述第四金属块组的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。进一步的，至少部分所述第一金属块组的第m层金属块与所述第三金属块组的第m层金属块通过第m层桥接金属条连接，1≤m≤N-1，且为正整数。进一步的，所述第一金属块组、第二金属块组、第三金属块组和第四金属块组依次排列。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术的金属通孔电阻的测试结构应用于四端开尔文测试时，电流由所述第一金属块组的顶层金属块流入，经由金属通孔、所述第一金属块组的第N层金属块、所述第N桥接金属条，再由待测金属通孔、所述顶层桥接金属条直至所述第四金属块组的顶层金属块，并且，待测金属通孔的两端分别于所述第三金属块组的第N层金属块和所述第二金属块组的顶层金属块相连，这样，在所述测试结构中所述第一金属块组和第三金属块组仅存在一条电流回路，避免了现有技术中额外电流回路的产生。因此，所述测试结构中能精确的测试电压，从而得到所述金属通孔的精确电阻值，能准确的判断和分析出晶片结构中顶层金属层和顶层下方的金属层的电路导通情况。附图说明图1为专利技术人所熟知的金属通孔电阻的测试结构图；图2本技术实施例1中金属通孔电阻的测试结构图；图3本技术实施例2中金属通孔电阻的测试结构图；图4本技术实施例3中金属通孔电阻的测试结构图；图5本技术实施例4中金属通孔电阻的测试结构图。具体实施方式请参阅图1，图1为专利技术人所熟知的原有的四端开尔文结构测量多层结构的金属通孔电阻的测试结构，可以看出该测试结构包括四个金属块组，分别为第一金属块组11、第二金属块组12、第三金属块组13和第四金属块组14，其中，第一金属块组11上下相邻的金属块全部通过金属通孔200连通，相应的，第二金属块组12、第三金属块组13和第四金属块组14的上下相邻的金属块也分别全部通过金属通孔200连通，并且第一金属块组11的N层金属块与第三金属块组13的N层金属块对应通过N层桥接金属条连接，N为正整数，如第一金属块组11的第N层金属块111与第三金属块组13的第N层金属块131通过第N层桥接金属条n连接，其他N-1层桥接金属条类似相连。第二金属块组12的顶层金属块120与第四金属块组14的顶层金属块140通过顶层桥接金属条0连接。这样，当进行四端开尔文结构测量时，待金属通孔300，位于所述第N层桥接金属条n和所述顶层桥接金属条0之间，源端正极A连接第一金属块组11的顶层金属块110，源端负极B连接第四金属块组14的顶层金属块140，测试端正极C连接第三金属块组13的顶层金属块130，测试端负极D连接第二金属块组12的顶层金属块120，由于第一金属块组11和第三金属块组13的上下相邻的金属块分别全部导通，以及第一金属块组11和第三金属块组13之间的多条桥接金属条连接，导致源端正极A与测试端正极C之间会构成额外的回路(如图中虚线箭头所示)，对待金属通孔300的电压的测量结果造成影响，从而导致待金属通孔300的电阻值的测量结果的精确度不高。下面将结合示意图对本技术金属通孔电阻的测试结构进行更详细的描述，其中表示了本技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本技术，而仍然实现本技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本技术的限制。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。本技术的核心思想在于，本技术提供的金属通孔电阻的测试结构，包括四个金属块组，分别为第一金属块组、第二金属块组、第三金属块组和第四金属块组；在每一个所述金属块组中，包括自下至上依次堆叠的N层金属块和一顶层金属块，所述顶层金属块与第N层金属块通过金属通孔连通，N为正整数；第N层桥接金属条和顶层桥接金属条，所述第一金属块组的第N层金属块与所述第三金属块组的第N层金属块通过所述第N层桥接金属条连接，所述第二金属块组的顶层金属块与所述第四金属块组的顶层金属块通过所述顶层桥接金属条连接；以及待测金属通孔，位于所述第N层桥接金属条和所述顶层桥接金属条之间。本技术的金属通孔电阻的测试结构应用于四端开尔文测试时，电流由所述第一金属块组的顶层金属块流入，经由金属通孔、所述第一金属块组的第N层金属块、所述第N桥接金属条，再由待测金属通孔、所述顶层桥接金属条直至所述第四金属块组的顶层金属块，并且，待测金属通孔的两端分别于所述第三金属块组的第N层金属块和所述第二金属块组的顶层金属块相连，这样，在所述测试结构中所述第一金属块组和第三金属块组仅存在一条电流回路，避免了现有技术中额外电流回路的产生。因此，所述测试结构中能精确的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属通孔电阻的测试结构，其特征在于，所述测试结构包括：四个金属块组，分别为第一金属块组、第二金属块组、第三金属块组和第四金属块组；在每一个所述金属块组中，包括自下至上依次堆叠的N层金属块和一顶层金属块，所述顶层金属块与第N层金属块通过金属通孔连通，N为正整数；第N层桥接金属条和顶层桥接金属条，所述第一金属块组的第N层金属块与所述第三金属块组的第N层金属块通过所述第N层桥接金属条连接，所述第二金属块组的顶层金属块与所述第四金属块组的顶层金属块通过所述顶层桥接金属条连接；以及待测金属通孔，位于所述第N层桥接金属条和所述顶层桥接金属条之间。

【技术特征摘要】
1.一种金属通孔电阻的测试结构，其特征在于，所述测试结构包括：四个金属块组，分别为第一金属块组、第二金属块组、第三金属块组和第四金属块组；在每一个所述金属块组中，包括自下至上依次堆叠的N层金属块和一顶层金属块，所述顶层金属块与第N层金属块通过金属通孔连通，N为正整数；第N层桥接金属条和顶层桥接金属条，所述第一金属块组的第N层金属块与所述第三金属块组的第N层金属块通过所述第N层桥接金属条连接，所述第二金属块组的顶层金属块与所述第四金属块组的顶层金属块通过所述顶层桥接金属条连接；以及待测金属通孔，位于所述第N层桥接金属条和所述顶层桥接金属条之间。2.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第一金属块组中的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。3.如权利要求2所述的测试结构，其特征在于，所述第二金属块组和/或所述第四金属块组中的至少部分上下相邻的金属块通过金属通孔连通。4.如权利要求1所述的测试结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊杰，张前江，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造天津有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12