一种金属层间电介质性能的测试结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种金属层间电介质性能的测试结构，所述测试结构包括：第一金属衬垫和第二金属衬垫，在所述第一金属衬垫上施加正电压，所述第二金属衬垫接地；与所述第一金属衬垫连接的顶层金属层以及和第二金属衬垫连接的底层金属层，所述任一金属层包括由多条相互平行的金属线组成的互插的第一梳状结构和第二梳状结构；以及连接所述第一梳状结构的第一导线和连接第二梳状结构的第二导线。通过本实用新型专利技术所述的测试结构，解决了现有技术中测试多层金属层时耗时耗力、占用测试区域的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体测试领域，特别是涉及一种金属层间电介质性能的测试结构。
技术介绍
随着集成电路技术的发展，越来越多的先进工艺不断涌现。层间电介质完整性成为后道可靠性测试中非常重要的参数，层间电介质完整性的好坏将直接影响产品的质量。图1为现有技术的一种金属层间电介质测试结构的俯视图，如图1所示，该测试结构包括一对金属衬垫11和12，其中金属衬垫11连接一组金属线31的一端，金属衬垫12连接一组金属线32的另一端，金属衬垫11与一组金属线31以及金属衬垫12与另一组金属线32形成梳-梳结构(comb to comb structure)。测试时，通过金属衬垫11和12在两组金属线31和32之间施加电压U，可以测得两组金属线31和32之间的击穿电压。但是上述测试结构只能测试同一层金属之间的电介质击穿性能，对层间金属的可靠性测试无能为力。图2为现有技术的另一种金属层间电介质测试结构的俯视图，如图2所示，该测试结构包括一对金属衬垫11和12，与金属衬垫11连接的底层金属层5的金属线，以及与金属衬垫12连接的顶层金属层2的金属线，其中，顶层金属层2的金属线位于所述底层金属层5的金属线的上方，且遮盖了底层金属层5金属线的部分区域，底层金属层5的金属线之间以及顶层金属层2的金属线之间分别相互平行。测试时，通过一对金属衬垫11和12在两层金属线和之间施加电压U，可以测得底层金属层的金属线与顶层金属层的金属线之间的击穿电压。但是上述测试结构只能测试不同层金属之间的电介质击穿性能，对同层金属的可靠性测试无能为力。因此，现有技术测量多层金属层间电介质完整性时，无法在一个测试结构上同时测量层内和层间的电介质性能，而是需要对每一金属层的测试结构进行测试，此种方法不仅耗时耗力，而且占用测试区域。鉴于此，有必要设计一种新的金属层间电介质性能的测试结构用以解决上述技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种金属层间电介质性能的测试结构，用于解决现有技术中一种测试结构无法同时测试同层金属以及层间金属的电介质击穿性能的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种金属层间电介质性能的测试结构，所述测试结构包括：第一金属衬垫和第二金属衬垫，在所述第一金属衬垫上施加正电压，所述第二金属衬垫接地；与所述第一金属衬垫连接的顶层金属层以及和第二金属衬垫连接的底层金属层，所述任一金属层包括由多条相互平行的金属线组成的互插的第一梳状结构和第二梳状结构；以及连接所述第一梳状结构的第一导线和连接第二梳状结构的第二导线。优选地，所述测试结构还包括至少一层中间金属层，其中，所述中间金属层包括互插的第一梳状结构和第二梳状结构，且所述第一梳状结构和第二梳状结构分别通过第一导线和第二导线与所述顶层金属层和底层金属层连接。优选地，所述测试结构包括2层中间金属层。优选地，所述相邻金属条之间的间距是相等的。优选地，所述金属条的长度小于100um，所述金属条的宽度小于0.07um。优选地，所述第一梳状结构和第二梳状结构都包括梳柄、以及与所述梳柄垂直连接的梳条，所述梳条还包括与所述梳柄连接的底部以及与底部相对的顶部；所述第一梳状结构和第二梳状结构的互插深度为第一梳状结构的梳柄到第二梳状结构梳条顶部的距离，所述距离大于1um。优选地，所述金属条为铜金属、铝金属、锰金属中的一种或多种。优选地，所述金属条为铜铝合金或铜锰合金中的一种。优选地，所述第一导线和第二导线为铜金属、铝金属、锰金属中的一种或多种。优选地，所述第一导线和第二导线为铜铝合金或铜锰合金中的一种。如上所述，本技术的一种金属层间电介质性能的测试结构，具有以下有益效果：所述测试结构通过将所述任一金属层设置为互插的第一梳状结构和第二梳状结构，并通过导线结构将所述任一金属层的第一、第二梳状结构进行连接；通过在所述第一金属衬垫上施加正电压，第二金属衬垫接地，实现在一个测试结构中同时测试同层金属之间的电介质击穿性能以及层间金属之间的电介质击穿性能，用于解决现有技术中测试多层金属层时耗时耗力、占用测试区域的问题。附图说明图1显示为现有技术的一种金属层间电介质测试结构的俯视图。图2显示为现有技术的另一种金属层间电介质测试结构的俯视图。图3显示为本技术的结构示意图。图4显示为本技术的等效电路图。元件标号说明11 第一金属衬垫12 第二金属衬垫2 顶层金属层3 金属线31 第一梳状结构32 第二梳状结构4 中间金属层5 底层金属层61 第一导线62 第二导线具体实施方式以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揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以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3至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。请参阅图3至图4，图3为本技术所述测试结构的结构示意图，图4为本技术所述测试结构的等效电路图。如图3至图4所示，所述测试结构包括：第一金属衬垫11和第二金属衬垫12，在所述第一金属11衬垫上施加正电压，所述第二金属衬垫12接地；与所述第一金属衬垫11连接的顶层金属层2以及和第二金属衬垫12连接的底层金属层5，所述任一金属层包括由多条相互平行的金属线3组成的互插的第一梳状结构31和第二梳状结构32；以及连接所述第一梳状结构31的第一导线61和连接第二梳状结构32的第二导线62。具体的，所述测试结构还包括至少一个中间金属层4，其中，所述中间金属层4包括互插的第一梳状结构31和第二梳状结构32，且所述第一梳状结构31和第二梳状结构32分别通过第一导线61和第二导线62与所述顶层金属层2和底层金属层5连接。需要说明的是，所述测试结构可以包含1层中间金属层4，也可以包含2层以上的中间金属层4，此时，所述测试结构为金属层数大于等于3的多层金属测试结构。具体的，所述第一梳状结构和第二梳状结构都包括梳柄、以及与所述梳柄垂直连接的梳条，所述梳条还包括与所述梳柄连接的底部以及与底部相对的顶部；所述第一梳状结构和第二梳状结构的互插深度为第一梳状结构的梳柄到第二梳状结构梳条顶部的距离，所述距离大于1um。需要说明的是，所述第一梳状结构和第二梳状结构之间的互插深度是指第二梳状结构的梳条插入到第一梳状结构的深度，此深度可以用两个数据衡量，即第一梳状结构和第二梳状结构中梳条顶部之间的距离或一梳状结构中梳条顶部到另一梳状结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属层间电介质性能的测试结构，其特征在于：所述测试结构包括：第一金属衬垫和第二金属衬垫，在所述第一金属衬垫上施加正电压，所述第二金属衬垫接地；与所述第一金属衬垫连接的顶层金属层以及和第二金属衬垫连接的底层金属层，所述任一金属层包括由多条相互平行的金属线组成的互插的第一梳状结构和第二梳状结构；以及连接所述第一梳状结构的第一导线和连接第二梳状结构的第二导线。

【技术特征摘要】
1.一种金属层间电介质性能的测试结构，其特征在于：所述测试结构包括：第一金属衬垫和第二金属衬垫，在所述第一金属衬垫上施加正电压，所述第二金属衬垫接地；与所述第一金属衬垫连接的顶层金属层以及和第二金属衬垫连接的底层金属层，所述任一金属层包括由多条相互平行的金属线组成的互插的第一梳状结构和第二梳状结构；以及连接所述第一梳状结构的第一导线和连接第二梳状结构的第二导线。2.根据权利要求1所述的金属层间电介质性能的测试结构，其特征在于：所述测试结构还包括至少一层中间金属层，其中，所述中间金属层包括互插的第一梳状结构和第二梳状结构，且所述第一梳状结构和第二梳状结构分别通过第一导线和第二导线与所述顶层金属层和底层金属层连接。3.根据权利要求2所述的金属层间电介质性能的测试结构，其特征在于：所述测试结构包括2层中间金属层。4.根据权利要求1所述的金属层间电介质性能的测试结构，其特征在于：所述相邻金属条之间的间距是相等的。5.根据权利要求1所述的金属层间电介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明，张沥文，
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