一种硅通孔的电迁移测试结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种硅通孔的电迁移测试结构，包括：通过第一底层金属连接的第一硅通孔及第二硅通孔，所述第一硅通孔及所述第二硅通孔的上端分别连接第一测试端及第二测试端，所述第一硅通孔、所述第二硅通孔及所述第一底层金属的周围设置一温度传感器，以对所述第一硅通孔、所述第二硅通孔及所述第一底层金属通电后的温度进行检测。本实用新型专利技术的硅通孔的电迁移测试结构在原有测试结构的基础上增加温度传感器，以此感知大电流产生的焦耳热，并据此调节电迁移测试的温度环境，进而避免焦耳热效应对测试结构的影响，提高硅通孔电迁移测试的准确性和半导体产品的良率。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及半导体器件测试领域，特别是设及一种娃通孔的电迁移测试结 构。
技术介绍
穿透娃通孔技术，一般简称娃通孔技术，英文缩写为TSV(t虹OUgh silicon via)。 它是=维集成电路中堆叠忍片实现互连的一种新的技术解决方案。由于娃通孔技术能够使 忍片在=维方向堆叠的密度最大、忍片之间的互连线最短、外形尺寸最小，可W有效地实现 运种3D忍片层叠，制造出结构更复杂、性能更强大、更具成本效率的忍片，成为了目前电子 封装技术中最引人注目的一种技术。 随着几何尺寸的不断扩大，电流密度在电路互连中急剧增加，带来的一个最主要 的可靠性问题就是电迁移。电迁移化Iectro Migration,EM)是半导体侣铜制程工艺后段可 靠性评估的重要项目之一，由导电电子与扩散的金属原子之间的动量转移导致。在一定溫 度下，在金属中施加一定的电流，当电迁移发生时，一个运动电子的部分动量转移到邻近的 激活离子，运就导致该离子离开原始位置。当电流密度较大时，电子在静电场力的驱动下从 阴极向阳极定向移动形成"电子风"化Iectron Wind)，进而会引起庞大数量的原子远离它 们的原始位置。随着时间的推移，电迁移会导致导体，尤其是狭窄的导线中出现断裂或缺口 进而阻止电子的流动，运种缺陷被称为空桐(Void)或内部失效，即开路。电迁移还会导致导 体中的原子堆积并向邻近导体漂移进而形成突起物化illock)，产生意外的电连接，即短 路。由于娃通孔由金属填充，因此也存在电迁移现象。 由于娃通孔需要贯通整个娃忍片，在对娃通孔进行电迁移测试时，往往需要施加 大电流，W加速测试，但是大电流势必会产生较大的焦耳热，而焦耳热会使得整个娃通孔电 迁移测试结构的溫度在原测试溫度条件下升高，使得娃通孔电迁移测试结构的实际测试问 题提高，继而对电迁移测试结果产生影响，无法准确评价其电迁移特性。 因此，如何避免大电流引起的焦耳热对娃通孔电迁移测试的影响，提高娃通孔电 迁移测试的准确性，保证半导体结构的质量和可靠性，进而提高半导体器件的良品率已成 为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于W上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种娃通孔的电迁移 测试结构，用于解决现有技术中娃通孔电迁移测试中大电流产生的焦耳热影响测试结果的 问题。 为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种娃通孔的电迁移测试结 构，所述娃通孔的电迁移测试结构至少包括：[000引通过第一底层金属连接的第一娃通孔及第二娃通孔，所述第一娃通孔及所述第二 娃通孔的上端分别连接第一测试端及第二测试端，所述第一娃通孔、所述第二娃通孔及所 述第一底层金属的周围设置一溫度传感器，W对所述第一娃通孔、所述第二娃通孔及所述 第一底层金属通电后的溫度进行检测。优选地，所述溫度传感器包括第二底层金属、多晶娃层、第=娃通孔、第四娃通孔、 第=测试端W及第四测试端;所述第二底层金属包围于所述第一底层金属的四周，与所述 第一底层金属位于同一金属层;所述多晶娃层位于所述第二底层金属的上方，通过通孔与 所述第二底层金属连接，并覆盖于所述第一底层金属上方;所述第=娃通孔的一端连接所 述第二底层金属，另一端连接所述第=测试端;所述第四娃通孔的一端连接所述第二底层 金属，另一端连接所述第四测试端。 更优选地，所述第一底层金属及所述第二底层金属的材质为化或A1。 更优选地，所述测试端包括电压测试端和电流测试端。 更优选地，各测试端与平行设置。 更优选地，各娃通孔中填充的材质为化或A1。 如上所述，本技术的娃通孔的电迁移测试结构，具有W下有益效果： 本技术的娃通孔的电迁移测试结构在原有测试结构的基础上增加溫度传感 器，W此感知大电流产生的焦耳热，并据此调节电迁移测试的溫度环境，进而避免焦耳热效 应对测试结构的影响，提高娃通孔电迁移测试的准确性和半导体产品的良率。【附图说明】 图1显示为本技术的娃通孔的电迁移测试结构的侧视示意图。 图2显示为本技术的娃通孔的电迁移测试结构的俯视示意图。 元件标号说明 1娃通孔的电迁移测试结构 111第一底层金属 112第二底层金属 121~124 第一~第四娃通孔 131~134 第一~第四测试端 14 多晶娃层15 通孔 F1、F1'、F2、F2' 第一~第四电压测试端 S1、S1'、S2、S2' 第一第四电流测试端[002引 Sl~S5 步骤【具体实施方式】 W下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说 明书所掲露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可W通过另外 不同的【具体实施方式】加 W实施或应用，本说明书中的各项细节也可W基于不同观点与应 用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。 请参阅图1~图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅W示意方式说明本 技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的 组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改 变，且其组件布局型态也可能更为复杂。 如图1~图2所示，本专利技术提供一种娃通孔的电迁移测试结构1，所述娃通孔的电迁 移测试结构1至少包括： 通过第一底层金属111连接的第一娃通孔121及第二娃通孔122,所述第一娃通孔 121及所述第二娃通孔122的上端分别连接第一测试端131及第二测试端132,所述第一娃通 孔121、所述第二娃通孔122及所述第一底层金属111的周围设置一溫度传感器，W对所述第 一娃通孔121、所述第二娃通孔122及所述第一底层金属111通电后的溫度进行检测。 具体地，如图1所示，所述第一娃通孔121的一端连接所述第一底层金属111，另一 端连接所述第一测试端131。如图2所示，所述第一测试端131包括第一电压测试端Fl和第一 电流测试端Sl。 具体地，如图1所示，所述第二娃通孔122的一端连接所述第一底层金属111，另一 端连接所述第二测试端132。如图2所示，所述第二测试端132包括第二电压测试端F2和第二 电流测试端S2。 具体地，如图1所示，所述溫度传感器包括第二底层金属112、多晶娃层14、通孔15、 第=娃通孔123、第四娃通孔124、第=测试端133W及第四测试端134,所述溫度传感器对所 述第一娃通孔121、所述第二娃通孔122及所述第一底层金属111上的溫度进行检测并输出 相关溫度信息。 更具体地，如图1~2所示，所述第二底层金属112与所述第一底层金属111位于同 一金属层，包围于所述第一底层金属111的四周，与所述第一底层金属111无直接接触。在本 实施例中，所述第二底层金属112为一矩形线框。如图1~2所示，所述多晶娃层14位于所述 第二底层金属112的上方，通过通孔15与当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅通孔的电迁移测试结构，其特征在于，所述硅通孔的电迁移测试结构至少包括：通过第一底层金属连接的第一硅通孔及第二硅通孔，所述第一硅通孔及所述第二硅通孔的上端分别连接第一测试端及第二测试端，所述第一硅通孔、所述第二硅通孔及所述第一底层金属的周围设置一温度传感器，以对所述第一硅通孔、所述第二硅通孔及所述第一底层金属通电后的温度进行检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈芳，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11