一种测试结构制造技术

本发明专利技术提供一种测试结构，包括第N

【技术实现步骤摘要】
一种测试结构


[0001]本专利技术涉及半导体领域，特别涉及一种测试结构。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的持续发展，芯片上将集成更多器件，芯片也将采用更快的速度。在这些要求的推进下，器件的几何尺寸将不断缩小，在芯片的制造工艺中不断采用新材料、新技术和新的制造工艺。这些改进对于单个器件的寿命影响非常大，可能造成局部区域的脆弱性增加、功率密度的提高、器件的复杂性增加以及引入新的失效机制，同时较小的容错空间意味着寿命问题必须在设计的一开始就必须考虑，并且在器件的开发和制造过程中一直进行监控和测试，一直到最终产品的完成。
[0003]目前，制程可靠性对于后段评估项目有应力迁移（SM）测试、电迁移（EM）测试、时间相关的介质击穿（TDDB）测试，尤其以EM测试和TDDB测试为评估重点。其中，电迁移为电子对金属层原子的推移，造成金属层的开路或短路；TDDB测试为同层金属或不同层金属之间的电压差造成电介质层击穿，使电介质层失去绝缘作用。当前，对于制程可靠性的评估测试结构只针对单项目进行设计，而芯片在实际使用中必然是多种效应同时产生，这就使得对于芯片寿命的评估过于乐观，例如EM测试会使得金属层产生孔洞（void）和挤出（extrusion）, 孔洞是电子推动原子运动在阴极产生孔洞，挤出为原子不断向阳极移动，阳极金属挤入电介质层，挤出的产生必然会导致电介质层的TDDB测试的效应恶化，而目前TDDB测试和EM测试的测试结构并没有考虑到此种情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种测试结构，既可以进行TDDB测试又可以进行EM测试，从而使得TDDB测试考虑了EM测试产生的效应。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种测试结构，包括第N
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1金属层、第N金属层、第N+1金属层、第一焊盘至第四焊盘，所述第N
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1金属层、第N金属层和第N+1金属层由下至上依次间隔堆叠设置，且两两之间设置有电介质层，所述第N金属层包括多个平行且间隔设置的第一金属线，所述第一焊盘和第二焊盘分别连接在所有所述第一金属线的两端，所述第N
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1金属层和第N金属层通过金属通孔连接，第三焊盘连接所述第N
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1金属层，所述第四焊盘连接所述第N+1金属层，其中，N≥2，且为正整数；在所述第一焊盘和第二焊盘上施加电流以在所述第一金属线上进行EM测试；在所述第二焊盘和第四焊盘上施加电压，或者在所述第二焊盘和第三焊盘上施加电压以进行TDDB测试。
[0006]可选的，所有所述第一金属线的形状相同，尺寸相同。
[0007]可选的，所述第N金属层还包括第一并联端部和第二并联端部，所述第一并联端部的一端和所述第二并联端部的一端分别连接所有所述第一金属线的两端，所述第一并联端部的另一端连接所述第一焊盘，所述第二并联端部的另一端连接所述第二焊盘。
[0008]进一步的，所述第N金属层还包括多个平行、两端对齐且间隔设置的第二金属线，所述第一金属线和第二金属线之间平行设置，且每个所述第一金属线的两侧均设置有一个所述第二金属线，所有所述第一金属线与相邻的所述第二金属线之间等间距设置。
[0009]进一步的，所述第一并联端部和第二并联端部是两个相同的结构，所述第一并联端部和第二并联端部对称连接在所有所述第一金属线的两侧。
[0010]进一步的，所述第一并联端部和第二并联端部均包括依次连接的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分包括多个平行、两端对齐且间隔设置的引出部，所述引出部的延伸方向与所述第一金属线的延伸方向相同，且所述引出部的一端连接所述第一金属线，所述引出部的另一端连接在所述第二部分的一侧，所述第二部分的另一侧连接所述第三部分的一端，所述第一并联端部的第三部分的另一端连接所述第一焊盘，所述第二并联端部的第三部分的另一端连接所述第二焊盘。
[0011]进一步的，所述第N
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1金属层包括连接部和连线部，所述连接部设置在所述连线部的一侧，且所述连线部位于所述第一金属线和所述第N金属层的第二金属线下方，还位于所述第N+1金属层的正下方，所述连接部位于第一并联端部下方，且所述第二金属线在所述第N
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1金属层上的投影与所述连接部具有重叠区域，且在所述重叠区域，所述连接部与第二金属线通过所述金属通孔连接，所述连接部还连接所述第三焊盘。
[0012]进一步的，所述连接部包括一个端部连接线和多个通孔连接线，所述通孔连接线靠近所述连线部设置，所有所述通孔连接线平行、两端对齐且间隔设置，所有所述通孔连接线的一端均连接在所述端部连接线的一侧，且所有所述通孔连接线靠近所述端部连接线的一端设置，每个所述第二金属线在所述第N
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1金属层上的投影均与一个所述通孔连接线具有重叠区域，在所述重叠区域，每个所述通孔连接线均与一个所述第二金属线通过一个所述金属通孔连接，所述端部连接线的另一端连接所述第三焊盘。
[0013]进一步的，所述连线部包括多个第三金属线和一个第三并联端部，所有所述第三金属线平行、两端对齐且间隔设置，所述第三金属线靠近所述通孔连接线设置，且所述第三金属线和通孔连接线平行设置，每个所述第三金属线的一端的延长线均位于相邻两个所述通孔连接线之间的间隙中，所述第三金属线的另一端连接在所述第三并联端部的一侧。
[0014]进一步的，所述第三并联端部包括第四部分和第五部分，所有所述第三金属线均连接在所述第四部分的一侧，所述第五部分连接在所述第四部分的另一侧。
[0015]可选的，所述第N+1金属层包括多个第四金属线和一个第四并联端部，所有所述第四金属线平行、两端对齐且间隔设置，且所有所述第四金属线的一端均连接在所述第四并联端部的一侧，所述第四并联端部还连接所述第四焊盘。
[0016]进一步的，所述第四并联端部包括第六部分和第七部分，所有所述第四金属线均连接在所述第六部分的一侧，所述第七部分的一端连接所述第六部分的另一侧，所述第七部分的另一端连接所述第四焊盘。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供一种测试结构，包括第N
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1金属层、第N金属层、第N+1金属层、第一焊盘至第四焊盘，所述第N
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1金属层、第N金属层和第N+1金属层由下至上依次间隔堆叠设置，且两两之间设置有电介质层，所述第N金属层包括多个平行且间隔设置的第一金属线，所述第一焊盘和第二焊盘分别连接在所有所述第一金属线的两端，所述第N
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1金属层和第N金属层
通过金属通孔连接，第三焊盘连接所述第N
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1金属层，所述第四焊盘连接所述第N+1金属层，其中，N≥2，且为正整数；在所述第一焊盘和第二焊盘上施加电流以在所述第一金属线上进行EM测试；在所述第二焊盘和第四焊盘上施加电压，或者在所述第二焊盘和第三焊盘上施加电压以进行TDDB测试。本专利技术的测试结构既可以进行TDDB测试又可以进行EM测试，使得EM测试造成的TDDB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试结构，其特征在于，包括第N
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1金属层、第N金属层、第N+1金属层、第一焊盘至第四焊盘，所述第N
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1金属层、第N金属层和第N+1金属层由下至上依次间隔堆叠设置，且两两之间设置有电介质层，所述第N金属层包括多个平行且间隔设置的第一金属线，所述第一焊盘和第二焊盘分别连接在所有所述第一金属线的两端，所述第N
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1金属层和第N金属层通过金属通孔 连接，第三焊盘连接所述第N
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1金属层，所述第四焊盘连接所述第N+1金属层，其中，N≥2，且为正整数；在所述第一焊盘和第二焊盘上施加电流以在所述第一金属线上进行EM测试；在所述第二焊盘和第四焊盘上施加电压，或者在所述第二焊盘和第三焊盘上施加电压以进行TDDB测试。2.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所有所述第一金属线的形状相同，尺寸相同。3.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第N金属层还包括第一并联端部和第二并联端部，所述第一并联端部的一端和所述第二并联端部的一端分别连接所有所述第一金属线的两端，所述第一并联端部的另一端连接所述第一焊盘，所述第二并联端部的另一端连接所述第二焊盘。4.如权利要求3所述的测试结构，其特征在于，所述第N金属层还包括多个平行、两端对齐且间隔设置的第二金属线，所述第一金属线和第二金属线之间平行设置，且每个所述第一金属线的两侧均设置有一个所述第二金属线，所有所述第一金属线与相邻的所述第二金属线之间等间距设置。5.如权利要求3所述的测试结构，其特征在于，所述第一并联端部和第二并联端部是两个相同的结构，所述第一并联端部和第二并联端部对称连接在所有所述第一金属线的两侧。6.如权利要求5所述的测试结构，其特征在于，所述第一并联端部和第二并联端部均包括依次连接的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分包括多个平行、两端对齐且间隔设置的引出部，所述引出部的延伸方向与所述第一金属线的延伸方向相同，且所述引出部的一端连接所述第一金属线，所述引出部的另一端连接在所述第二部分的一侧，所述第二部分的另一侧连接所述第三部分的一端，所述第一并联端部的第三部分的另一端连接所述第一焊盘，所述第二并联端部的第三部分的另一端连接所述第二焊盘。7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彪子，目晶晶，田文星，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：