测试结构及其形成方法以及测试方法技术

一种测试结构及其形成方法以及测试方法，其中测试结构包括：基底、以及位于基底表面的第一导电层；位于所述第一导电层上方的第二导电层，所述第二导电层包括相互电绝缘的第一子导电层以及第二子导电层，其中，所述第一子导电层包括若干分立的第一金属层，所述第二子导电层通过第一导电插塞与第一导电层相连；位于第二导电层上方的第三导电层，第三导电层为梳状结构，包括第一梳柄部以及与第一梳柄部相连的分立的第一梳齿部，其中，分立的第一梳齿部通过第二导电插塞与分立的第一金属层相连；第一测试垫，第一测试垫与第一梳柄部相连；第二测试垫，第二测试垫与第一导电层或第二子导电层相连。本发明专利技术提高了测试结构中定位桥连缺陷的正确率。

Test structure and its forming method and testing method

A test structure and method of forming and testing method, the test structure includes: a first conductive layer and the substrate, substrate surfaces; the second conductive layer is located above the first conductive layer and the second conductive layer comprising electrically insulating first conductive layer and second conductive layer, wherein the first the sub conductive layer includes a first metal layer of separation, the second conductive layer through the first conductive plug is connected with the first conductive layer; in second the third conductive layer above the conductive layer, a third conductive layer is a comb structure, comprising a first comb handle part and a comb handle part connected with the first division of the first comb. Among them, the first metal layer separation of the first comb through second conductive plug and discrete connected; the first test pad, the first test pad and a comb handle part connected to the first; The two test pad, second test pads and a first conductive layer and second conductive layer connected sub. The invention improves the positioning accuracy even in bridge test structure defects.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种测试结构及其形成方法以及测试方法。
技术介绍
在半导体制造领域中，随着技术的发展，半导体器件的尺寸越来越小，而复杂度越来越高，为了对半导体器件的制造工艺进行监控，保证半导体器件的可靠性，通常的做法是在半导体器件中形成测试结构(testkey)，用于半导体器件的一些关键参数的测试和模拟，以保证半导体器件出厂的质量。所述测试结构通常与晶圆片中的半导体器件在同样的半导体工艺中制造获得，且所述测试结构与所述半导体器件具有相互的对应关系；半导体器件中每一层互连线对应测试结构中位于同一层的测试线，半导体器件中的每一个插塞对应于测试结构中位于同一层的测试插塞。由于测试结构与半导体器件在相同工艺中制备，且具有相互的对应关系，因此通过检测所述测试结构的性能，也就可以获得晶圆片中半导体器件的性能。通过测试结构来反映晶圆片中半导体器件的性能，避免了对晶圆片中半导体器件的破坏。金属桥连(metalbridge)是半导体器件的互连结构制备过程中的主要缺陷(defect)之一，金属桥连造成互连结构中发生不必要的短路(short)问题。然而，现有技术提供的测试结构难以有效的定位发生金属桥连缺陷的位置。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种测试结构及其形成方法以及测试方法，能够有效的定位测试结构中的第一导电插塞桥连缺陷位置或第二导电插塞桥连缺陷位置。为解决上述问题，本专利技术提供一种测试结构，包括：基底、以及位于基底表面的第一导电层；位于所述第一导电层上方的第二导电层，所述第二导电层包括相互电绝缘的第一子导电层以及第二子导电层，其中，所述第一子导电层包括若干分立的第一金属层，所述第二子导电层通过第一导电插塞与第一导电层相连；位于所述第二导电层上方的第三导电层，所述第三导电层为梳状结构，包括第一梳柄部以及与所述第一梳柄部相连的分立的第一梳齿部，其中，所述分立的第一梳齿部通过第二导电插塞与所述分立的第一金属层相连；第一测试垫，所述第一测试垫与所述第一梳柄部相连；第二测试垫，所述第二测试垫与所述第一导电层或第二子导电层相连。可选的，所述第二子导电层为梳状结构，包括第二梳柄部以及与所述第二梳柄部相连的分立的第二梳齿部。可选的，所述分立的第二梳齿部的排列方向与所述第一梳齿部的排列方向相互垂直。可选的，所述第一导电层包括若干分立的第二金属层，其中，所述分立的第二金属层通过所述第一导电插塞与所述分立的第二梳齿部相连。可选的，所述若干分立的第二金属层的排列方向与所述分立的第一梳齿部的排列方向相同。可选的，所述第二测试垫与所述第二子导电层的第二梳柄部相连。可选的，所述第一导电层为梳状结构，包括第三梳柄部以及与所述第三梳柄部相连的分立的第三梳齿部。可选的，所述分立的第三梳齿部的排列方向与所述分立的第一梳齿部的排列方向相同。可选的，所述第二子导电层包括若干分立的第三金属层，其中，所述分立的第三金属层通过所述第一导电插塞与所述分立的第三梳齿部相连。可选的，所述若干分立的第三金属层的排列方向与所述分立的第一梳齿部的排列方向相互垂直。可选的，所述第二测试垫与所述第一导电层的第三梳柄部相连。可选的，所述测试结构还包括：覆盖所述基底表面、第一导电层表面、第二导电层表面以及第三导电层表面的介质层。本专利技术还提供一种测试结构的形成方法，包括：提供基底；在所述基底表面形成第一导电层；在所述第一导电层顶部表面形成第一导电插塞；在所述第一导电层上方形成第二导电层，所述第二导电层包括相互电绝缘的第一子导电层以及第二子导电层，其中，所述第一子导电层包括若干分立的第一金属层，且所述第二子导电层通过所述第一导电插塞与所述第一导电层相连；在所述第一金属层顶部表面形成第二导电插塞；在所述第二导电层上方形成第三导电层，所述第三导电层为梳状结构，包括第一梳柄部以及与所述第一梳柄部相连的分立的第一梳齿部，其中，所述分立的第一梳齿部通过所述第二导电插塞与所述分立的第一金属层相连；形成第一测试垫，所述第一测试垫与所述第一梳柄部相连；形成第二测试垫，所述第二测试垫与所述第一导电层或第二子导电层相连。本专利技术还提供一种测试方法，包括：提供如上述的测试结构；去除所述第三导电层，暴露出所述第二导电插塞顶部表面；对第一连接结构和第二连接结构进行电压衬度比对分析，确定第一导电插塞或第二导电插塞具有桥连缺陷的位置，其中，所述第一连接结构由第二导电插塞和第一子导电层构成，第二连接结构由第二子导电层、第一导电插塞和第一导电层构成。可选的，在进行所述电压衬度比对分析过程中，所述第二导电插塞以及第一子导电层悬置，所述第二测试垫接地；通过扫描电镜确定所述具有桥连缺陷的位置。可选的，通过所述电压衬度比对分析，获得所述第一连接结构的衬度亮度和第二连接结构的衬度亮度；依据所述第一连接结构的衬度亮度和第二连接结构的衬度亮度，确定所述第一导电插塞或第二导电插塞具有桥连缺陷的位置。可选的，确定所述桥连缺陷的位置的方法包括：当某第一连接结构的衬度亮度较其它第一连接结构的衬度亮度亮时，所述衬度亮度更亮的第一连接结构中具有第一导电插塞桥连缺陷或第二导电插塞桥连缺陷。可选的，在通过电压衬度比对分析确定第一导电插塞或第二导电插塞具有桥连缺陷的位置后，还包括步骤：对所述具有桥连缺陷的位置进行TEM分析，获得所述具有桥连缺陷的具体位置。可选的，在去除所述第三导电层之前，还包括步骤，对所述测试结构进行电性测试，判断所述测试结构中是否具有桥连缺陷，当所述测试结构中具有桥连缺陷时，去除所述第三导电层。可选的，所述电性测试的方法包括：在所述第一测试垫与第二测试垫之间施加电压，获得测试结构的电压-电流曲线；当所述电压-电流曲线中对应的电阻值小于预定值时，则确定所述测试结构中具有桥连缺陷。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术提供的测试结构的技术方案中，由于与第二导电插塞相连的第一子导电层为若干分立的第一金属层，因此所述第一子导电层将不存在任何情况下各处电势均相同的情况，各分立的第一金属层依据其电连接的情况可以具有不同的电势，使得各分立的第一金属层可以具有不同的电压衬度。因此，根据判断所述第一金属层的电压衬度情况，能够获得第一金属层上方的第二导电插塞是否产生桥连缺陷，即第二导电插塞与第二子导电层之间具有桥连缺陷；还能够获得位于第一金属层上方的第一导电插塞是否产生桥连缺陷，即第一导电插塞与第一金属层之间具有桥连缺陷。因此，本专利技术提供的测试结构，能够应用电压衬度比对的方法查找桥连缺陷，提高查找桥连缺陷的正确率，有效的定位缺陷的位置。本专利技术提供的测试方法的技术方案中，对第一连接结构和第二连接结构进行电压衬度比对分析，确定第一导电插塞或第二导电插塞具有桥连缺陷的位置。具体的，由于第一连接结构中，第一子导电层为若干分立的第一金属层，因此当所述第一连接结构中无桥连缺陷时，若干分立的第一连接结构的衬度亮度应该接近。当某第一连接结构中具有桥连缺陷时，该第一连接结构中的第二导电插塞桥连至第二子导电层上，造成该第一连接结构具有零电势，因此该第一连接结构的衬度亮度较其它第一连接结构的衬度亮度更亮。或者，当某第一连接结构中具有桥连缺陷时，第一导电插塞桥连至第一连接结构中的第一金属层，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试结构，其特征在于，包括：基底、以及位于基底表面的第一导电层；位于所述第一导电层上方的第二导电层，所述第二导电层包括相互电绝缘的第一子导电层以及第二子导电层，其中，所述第一子导电层包括若干分立的第一金属层，所述第二子导电层通过第一导电插塞与第一导电层相连；位于所述第二导电层上方的第三导电层，所述第三导电层为梳状结构，包括第一梳柄部以及与所述第一梳柄部相连的分立的第一梳齿部，其中，所述分立的第一梳齿部通过第二导电插塞与所述分立的第一金属层相连；第一测试垫，所述第一测试垫与所述第一梳柄部相连；第二测试垫，所述第二测试垫与所述第一导电层或第二子导电层相连。

【技术特征摘要】
1.一种测试结构，其特征在于，包括：基底、以及位于基底表面的第一导电层；位于所述第一导电层上方的第二导电层，所述第二导电层包括相互电绝缘的第一子导电层以及第二子导电层，其中，所述第一子导电层包括若干分立的第一金属层，所述第二子导电层通过第一导电插塞与第一导电层相连；位于所述第二导电层上方的第三导电层，所述第三导电层为梳状结构，包括第一梳柄部以及与所述第一梳柄部相连的分立的第一梳齿部，其中，所述分立的第一梳齿部通过第二导电插塞与所述分立的第一金属层相连；第一测试垫，所述第一测试垫与所述第一梳柄部相连；第二测试垫，所述第二测试垫与所述第一导电层或第二子导电层相连。2.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第二子导电层为梳状结构，包括第二梳柄部以及与所述第二梳柄部相连的分立的第二梳齿部。3.如权利要求2所述的测试结构，其特征在于，所述分立的第二梳齿部的排列方向与所述第一梳齿部的排列方向相互垂直。4.如权利要求2所述的测试结构，其特征在于，所述第一导电层包括若干分立的第二金属层，其中，所述分立的第二金属层通过所述第一导电插塞与所述分立的第二梳齿部相连。5.如权利要求4所述的测试结构，其特征在于，所述若干分立的第二金属层的排列方向与所述分立的第一梳齿部的排列方向相同。6.如权利要求2所述的测试结构，其特征在于，所述第二测试垫与所述第二子导电层的第二梳柄部相连。7.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第一导电层为梳状结构，包括第三梳柄部以及与所述第三梳柄部相连的分立的第三梳齿部。8.如权利要求7所述的测试结构，其特征在于，所述分立的第三梳齿部的排列方向与所述分立的第一梳齿部的排列方向相同。9.如权利要求7所述的测试结构，其特征在于，所述第二子导电层包括若干
\t分立的第三金属层，其中，所述分立的第三金属层通过所述第一导电插塞与所述分立的第三梳齿部相连。10.如权利要求9所述的测试结构，其特征在于，所述若干分立的第三金属层的排列方向与所述分立的第一梳齿部的排列方向相互垂直。11.如权利要求7所述的测试结构，其特征在于，所述第二测试垫与所述第一导电层的第三梳柄部相连。12.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述测试结构还包括：覆盖所述基底表面、第一导电层表面、第二导电层表面以及第三导电层表面的介质层。13.一种测试结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述基底表面形成第一导电层；在所述第一导电层顶部表面形成第一导电插塞；在所述第一导电层上方形成第二导电层，所述第二导电层包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴湘君，谢涛，虞勤琴，李明，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31