一种电性测试键及其测试方法技术

本发明专利技术涉及一种用于检测金属线与绝缘层应力异常的电性测试键及其测试方法。该电性测试键的结构为：在电性连接垫的上下两侧各放置两条基本平行的金属线，其中一侧的两条金属线为裸露的平行线，另一侧的两条平行的金属线的两侧各有一条虚设的金属线，以保护中间的两条金属线不会被异常所影响。采用本发明专利技术的结构及方法，可以及时发现金属线与绝缘层之间的应力异常，从而提高晶片的合格率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造中的测试装置及方法，特别是涉及一种用于检 测金属线与绝缘层应力异常的电性测试键及其测试方法。
技术介绍
在晶片制造过程中，金属线与绝缘层的应力是个很关键的问题，由于 顶层互联线的疏密差异较大，金属线左右两侧的空间不同，导致左右两侧 受到的应力不同，因此金属线会向应力小的一侧弯曲，造成金属线变形。 若现象严重则会出现桥接，导致产品报废；有些变形不会明显的桥接在一 起，所以不易察觉和量测，但是仍然会造成可靠度问题和生产上的浪费。电性测量WAT (Wafer Acceptance Test)是半导体制程中重要的监测 方法，通过使用多个测试键来测试晶片各项参数的合格率。但是，迄今为 止，还没有专门用来测试金属线与绝缘层应力异常的电性测试键及其测试 方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出，利用金属线侧 弯发生的特点，设计两种受影响状况不同的平行金属线，用来检测应力问 题；利用两种金属线之间的漏电流的比值，并以统计制程管制的方法来控 管这个比值， 一旦线上出现异常，便可迅速甚至提前发现。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的 一种电性测试键，其结构 为，在电性连接垫的上下两侧各摆两条平行的金属线，其中一侧的两条金 属线为裸露的平行线，另一侧的两条平行的金属线的两侧各有一条虚设的金属线，以保护中间的两条金属线不会被异常所影响。作为优选，电性连接垫上下两侧的金属线的间距为制程允许的最小值。本专利技术还提供了一种测试金属线与绝缘层应力异常的方法，其特征在 于，包括以下步骤步骤l，测试上述电性测试键中裸露的平行金属线间的漏电流Il，将 测得的数据作为实验组；步骤2，测试上述电性测试键中被保护的平行金属线间的漏电流12， 将测得的数据作为对照组；步骤3,计算出金属线变形影响量A-I1/I2;步骤4，用统计制程管制的方法对上述金属线变形影响量A进行管理。上述步骤4进一步包括步骤41，用统计制程管制的方法，建立X-Sigma图表，对金属线变 形影响量A进行监控；步骤42，当金属线变形影响量A符合管制规定的时候，检测仪发出 合格信号，否则，转为步骤43;步骤43，当金属线变形影响量A违反管制规定时，监测仪发出警报。本专利技术利用金属线因为应力差异会向应力小的一侧弯曲的特性，设计 了两种结构 一种为双线结构， 一种为四线结构，因此，在异常发生时， 双线结构的金属线因为应力的差异会出现弯曲；而四线结构的金属线，仅 有两侧的金属线受影响而弯曲，中间两根，因为应力相同，不会受到应力 的影响。由于金属线的弯曲会导致两根金属线间漏电流的变化，因此，通 过计算导线变形影响量A，并以统计制程管制的方法来控制该参数， 一旦 线上出现异常，可以迅速甚至提前发现，从而最大限度地避免金属线因为 应力差异所导致的桥接或可靠度问题及生产上的浪费，提高晶片的合格 率。下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。对于 所属
的技术人员而言，从对本专利技术的详细说明中，本专利技术的上述 和其他目的、特征和优点将显而易见。附图说明图1为本专利技术一种电性测试键的较佳实施例的纵剖面示意图； 图2为本专利技术一种电性测试键的较佳实施例的横剖面示意图； 图3A为正常情况下本专利技术的电性测试键的状态； 图3B为异常情况下本专利技术的电性测试键的状态。具体实施例方式参见图1和图2，本专利技术提供了一种电性测试键，用来测试金属线与绝缘层之间的应力异常，该电性测试键的结构为在电性连接垫1的上下 两侧各摆两条平行的金属线，即位于一侧的两条裸露的金属线21和位于另一侧的、其两侧各有一条虚设的金属线22'的两条金属线22，在本实施 例中，上侧的两条金属线21为裸露的平行线，下侧的两条平行的金属线 22的两侧各有一条虚设的金属线22'，用来保护中间的两条金属线22不 会被异常所影响，然而，应当理解，金属线21和具有虚设的用来起保护 作用的金属线22'的金属线22的具体位置不做限定，视情况而定。作为优选，电性连接垫1上下两侧的两条平行的金属线21之间及22 之间的间距为制程允许的最小值。本专利技术还提供了一种测试金属线与绝缘层应力异常的方法，该方法利 用本专利技术的上述电性测试键来实施，具体包括如下步骤步骤l，用漏电流测试仪(图中未表示)测试上述电性测试键中裸露 的平行金属线21间的漏电流Il，将测得的数据作为实验组；步骤2，用漏电流测试仪测试上述电性测试键中被保护的平行金属线 22间的漏电流I2，将测得的数据作为对照组；步骤3，计算装置算出金属线变形影响量A^I1/I2;步骤4，用统计制程管制的方法对上述金属线变形影响量A进行管理。上述步骤4进一步包括步骤41，用统计制程管制的方法，建立X-Sigma图表，对金属线变 形影响量A进行监控；步骤42，当金属线变形影响量A符合管制规定的时候，检测仪发出 合格信号，否则，转为步骤43;步骤43，当金属线变形影响量A违反管制规定时，监测仪发出警报。参见图3A和图3B，图3A是正常情况下本专利技术的电性测试键的状态， 从图中可以看到，在金属线与绝缘层应力正常的情况下，裸露的金属线 21、起保护作用的虚设的金属线22'的外侧虽然发生一定程度的倾斜， 但其内侧没有发生弯曲，而被保护的金属线22的内侧与外侧均未发生变 形，因此不会导致金属线间的桥接或可靠度问题；图3B是异常情况下本 专利技术的电性测试键的状态，从图中可以看到，当金属线与绝缘层之间的应 力出现异常时，裸露的金属线21与起保护作用的、虚设的金属线22'的 内、外侧均发生弯曲，向一起靠拢，而被保护的金属线22的内外两侧均 未发生变形。本专利技术就是利用了应力差异下金属线向应力小的一侧弯曲的特点，设 计了如图1至图3所示的双线结构和四线结构。在异常发生时，双线结构 的金属线21会因为应力的差异出现弯曲，而四线结构的金属线，仅有两 侧的金属线22'会受影响而弯曲，中间两根金属线22，因为应力相同， 不会受到异常的影响。金属线的弯曲会导致两根金属线间漏电流的变化， 为了避免一些工程实验对量测结果的影响，本专利技术先量测双线结构的金属 线21之间的漏电流II，再量测双线结构的金属线22之间的漏电流12， 用统计制程管制的方式，对上述的电流差异比11/12进行监控，如果该数 值违反统计制程管制的管制要求，则发出警告，提示生产线注意，从而最 大限度地避免因为应力异常所导致的金属线的桥接及可靠度和生产上的 浪费问题，提高晶片的合格率。当然，本专利技术还可有其他实施例，在不背离本专利技术之精神及实质的情况下，所属
的技术人员当可根据本专利技术作出各种相应的改变和变 形，但这些相应的改变和变形都应属于本专利技术的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电性测试键，其特征在于，在电性连接垫的上下两侧各放置两条基本平行的金属线，其中一侧的两条金属线为裸露的平行线，另一侧的两条平行的金属线的两侧各有一条虚设的金属线，以保护中间的两条金属线不会被异常所影响。

【技术特征摘要】
1. 一种电性测试键，其特征在于，在电性连接垫的上下两侧各放置两条基本平行的金属线，其中一侧的两条金属线为裸露的平行线，另一侧的两条平行的金属线的两侧各有一条虚设的金属线，以保护中间的两条金属线不会被异常所影响。2. 根据权利要求1所述的一种电性测试键，其特征在于，所述的电性连接垫上下两侧的金属线的间距为制程允许的最小值。3. —种测试金属线与绝缘层应力异常的方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1，测试权利要求1或2中所述的电性测试键中裸露的平行金属线间的漏电流Il，将测得的数据作为实验组；步骤2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙锦华，王政烈，
申请(专利权)人：和舰科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]