金属短路失效定位结构和方法技术

本发明专利技术公开了一种金属短路失效定位结构，包括：第一和第二金属绕线结构；在短路失效检测区域中，第一金属绕线结构包括多条平行的连接成蛇形结构的第一金属线段，第二金属绕线结构包括多条电连接在一起的第三金属线段，各第三金属线段和对应第一金属线段相邻；第一金属线段的首尾连接通过位于更高层的金属层组成的第二金属线段实现。第二金属线段在电性确认过程中保留以及在失效定位过程中去除使第一金属线段之间断开连接，利用被动电压衬度对比定位和第二金属绕线结构短路的第一金属线段。本发明专利技术还公开了一种金属短路失效定位方法。本发明专利技术能完全定位到金属短路的失效位置且能实现对nA级别的金属短路失效位置进行定位。

Structure and method of metal short circuit failure location

【技术实现步骤摘要】
金属短路失效定位结构和方法
本专利技术涉及一种半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种金属短路失效定位结构。本专利技术还涉及一种金属短路失效定位方法。
技术介绍
在半导体工艺中，分为前段器件(device)和后段金属互联层两部分，后段的金属互联层起到导线的作用，目的将前段的器件引出。为了提前检测后段金属互联层工艺问题，通过设计一些测试结构，收集相应的电性参数，根据这些参数的结果，从而监控线上工艺存在的问题，提前掌控和解决存在的问题，确保线上工艺稳定性以及促进研发进度。常见的监控后段金属短路的结构有如下几种：如图1所示，是现有第一种金属短路测试结构的示意图；图1中，包括第一金属绕线结构和第二金属绕线结构，其中第一金属绕线结构包括有由多条金属线段101a首尾相连形成的蛇形结构，第二金属绕线结构包括有由多条金属线段102a首尾相连形成的蛇形结构。第一金属绕线结构还包括衬垫103，金属线段101a通过对应的引线连接到衬垫103；第二金属绕线结构还包括衬垫104，金属线段102a通过对应的引线连接到衬垫104。如图2所示，是现有第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属短路失效定位结构，其特征在于，包括：由多条金属线段连接而成的第一金属绕线结构和由多条金属线段连接而成的第二金属绕线结构；/n在短路失效检测区域中，所述第一金属绕线结构包括多条平行的第一金属线段，各所述第一金属线段通过对应的第二金属线段连接形成首尾相连的蛇形结构；所述第二金属绕线结构包括多条第三金属线段，各所述第三金属线段和所述第一金属线段平行，各所述第三金属线段和对应相邻的所述第一金属线段之间的间距小于等于失效缺陷的检测宽度，各所述第三金属线段电连接在一起；/n引出区位于所述短路失效检测区域外侧，所述引出区中包括所述第一金属绕线结构的第一衬垫和第一引线和所述第二金属绕线结构的第二衬...

【技术特征摘要】
1.一种金属短路失效定位结构，其特征在于，包括：由多条金属线段连接而成的第一金属绕线结构和由多条金属线段连接而成的第二金属绕线结构；
在短路失效检测区域中，所述第一金属绕线结构包括多条平行的第一金属线段，各所述第一金属线段通过对应的第二金属线段连接形成首尾相连的蛇形结构；所述第二金属绕线结构包括多条第三金属线段，各所述第三金属线段和所述第一金属线段平行，各所述第三金属线段和对应相邻的所述第一金属线段之间的间距小于等于失效缺陷的检测宽度，各所述第三金属线段电连接在一起；
引出区位于所述短路失效检测区域外侧，所述引出区中包括所述第一金属绕线结构的第一衬垫和第一引线和所述第二金属绕线结构的第二衬垫和第二引线；所述第一金属绕线结构的所述第一金属线段通过所述第一引线连接到所述第一衬垫，所述第二金属绕线结构的所述第三金属线段通过所述第二引线连接到所述第二衬垫；
所述第一金属线段、所述第三金属线段、所述第三金属线段之间的连接线段、所述第一引线、所述第一衬垫、所述第二引线和所述第二衬垫都由第n层金属层组成，n为大于等于1的整数；
所述第二金属线段由第m层金属层组成，m为大于n的整数，所述第二金属线段通过底部对应的通孔连接对应的所述第一金属线段；
所述第二金属线段位于所述第一金属线段的顶部的结构使所述第二金属线段为可去除结构，且所述第二金属线段在在电性确认过程中保留以及失效定位过程中去除；
在所电性确认过程中，所述第一衬垫和所述第二衬垫之间加电压并检测所述第一金属绕线结构和所述第二金属绕线结构之间的漏电流；
如果所述电性确认过程确认所述第一金属绕线结构和所述第二金属绕线结构之间具有漏电流时，进行所述失效定位；
在所述失效定位过程中，所述第二金属线段被去除使各所述第一金属线段之间断开连接，所述第二衬垫接地，利用被动电压衬度对比定位和所述第二金属绕线结构短路的所述第一金属线段。


2.如权利要求1所述的金属短路失效定位结构，其特征在于：在短路失效检测区域中，所述第二金属绕线结构的各所述第三金属线段连接形成首尾相连的蛇形结构。


3.如权利要求2所述的金属短路失效定位结构，其特征在于：所述第一衬垫的数量为两个，分别和所述第一金属绕线结构的蛇形结构的头部和尾部连接；
所述第二衬垫的数量为两个，分别和所述第二金属绕线结构的蛇形结构的头部和尾部连接。


4.如权利要求1所述的金属短路失效定位结构，其特征在于：在短路失效检测区域中，所述第二金属绕线结构的各所述第三金属线段的第一侧都连接第一连接线段并组成单条梳型结构；
所述第一衬垫的数量为1个且和所述第一金属绕线结构的蛇形结构的头部或尾部中的一个连接；
所述第二衬垫的数量为1个且和所述第二金属绕线结构的第一连接线段连接。


5.如权利要求1所述的金属短路失效定位结构，其特征在于：在短路失效检测区域中，将所述第二金属绕线结构的各所述第三金属线段按照排列顺序进行编号，其中奇数编号的所述第三金属线段的第一侧都连接第二连接线段以及偶数编号的所述第三金属线段的第二侧都连接第三连接线段从而组成双条梳型结构；
所述第一衬垫的数量为1个且和所述第一金属绕线结构的蛇形结构的头部或尾部中的一个连接；
所述第二衬垫的数量为1个且同时和所述第二金属绕线结构的第二连接线段和第三连接线段连接。


6.如权利要求1所述的金属短路失效定位结构，其特征在于：m为n+1。


7.如权利要求1所述的金属短路失效定位结构，其特征在于：在所电性确认过程中，所述第一金属绕线结构和所述第二金属绕线结构之间的电流的大小为nA级时确认所述第一金属绕线结构和所述第二金属绕线结构之间具有漏电流。


8.如权利要求1所述的金属短路失效定位结构，其特征在于：在所述失效定位过程中，在定位到和所述第二金属绕线结构短路的所述第一金属线段之后，在沿所述第一金属线段的长度方向上，结合二分法和被动电压衬度对比将所述第一金属线段和相邻的所述第三金属线段的长度缩小到5微米以内并形成包括了失效缺陷的失效分析段；
所述失效分析段用于在物性分析过程中进行物性分析。


9.一种金属短路失效定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、形成金属短路失效定位结构，包括由多条金属线段连...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨领叶，段淑卿，高金德，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31