评估金属互连线峰值电流的测试结构及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种评估金属互连线峰值电流的测试结构，包括第一至第四焊垫；第二、三焊垫之间依次并联有第一至三测试连线，第一至三测试连线上分别串接有第一至三高压二极管，第一至三高压二极管的正极端分别与第二焊垫连接、负极端与第三焊垫连接；第一焊垫与第三高压二级管的正极端间连接有第一监控连线，第一监控连线上串接有第一监控高压二极管，第一监控高压二极管的正极端与第一焊垫连接、负极端与第三高压二级管的正极端连接；第四焊垫与与第一高压二极管的正极端间连接有第二监控连线。本发明专利技术为针对后段互连线峰值电流的新型并联测试结构，增加高压二极管及监控连线部分，完善并联结构峰值电流测试无法监控的问题。并联结构峰值电流测试无法监控的问题。并联结构峰值电流测试无法监控的问题。

【技术实现步骤摘要】
评估金属互连线峰值电流的测试结构及其使用方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种评估金属互连线峰值电流的测试结构及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术不断演进，互连线峰值电流也成为后段可靠性评估重要的一项。目前用于互连线峰值电流可靠性评估结构多为单根互连线，此类结构便于失效后分析建模和定位。但是多根互连线并联结构则更贴近实际电路使用情况，且相较于单根互连线也是最严苛的使用情况。但现有情况并联结构测试时无法通过电性信号直接判断失效位置，只能通过物理破片后利用扫描显微镜来判断失效位置，过程繁琐且周期较长，导致无法真正投入到实际测试评估中。
[0003]为解决上述问题，需要提出一种新型的评估金属互连线峰值电流的测试结构及其使用方法。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种评估金属互连线峰值电流的测试结构及其使用方法，用于解决现有技术中并联结构测试时无法通过电性信号直接判断失效位置，只能通过物理破片后利用扫描显微镜来判断失效位置，过程繁琐且周期较长，导致无法真正投入到实际测试评估中的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种评估金属互连线峰值电流的测试结构，包括：
[0006]第一至第四焊垫；
[0007]所述第二、三焊垫之间依次并联有第一至三测试连线，第一至三测试连线上分别串接有第一至三高压二极管，第一至三高压二极管的正极端分别与第二焊垫连接、负极端与第三焊垫连接；r/>[0008]所述第一焊垫与第三高压二级管的正极端间连接有第一监控连线，第一监控连线上串接有第一监控高压二极管，第一监控高压二极管的正极端与第一焊垫连接、负极端与第三高压二级管的正极端连接；
[0009]所述第四焊垫与与第一高压二极管的正极端间连接有第二监控连线，第二监控连线上串接有第二监控高压二极管，第二监控高压二极管的正极端与第四焊垫连接、负极端与第一高压二级管的正极端连接；
[0010]所述测试结构包括测试模式和监控模式；
[0011]所述测试模式工作时：第一、三、四焊垫接地，第二焊垫接正电压；
[0012]所述监控模式工作时：第一、四焊垫接正电压，第二焊垫接地，第三焊垫断开或接略大于第一、四焊垫所接正电压的电压。
[0013]优选地，所述第一至四焊垫的形状均为矩形。
[0014]优选地，所述测试结构利用金属层的图形化工艺形成。
[0015]优选地，所述第一至三测试连线之间的间距大于或等于相应工艺下的最小设计尺寸；所述第一至三测试连线的宽度大于或等于相应工艺下的最小设计尺寸。
[0016]优选地，所述第一至四焊垫的材料为铝。
[0017]优选地，所述第一至三测试连线的材料为铜或者铝。
[0018]优选地，所述第一、二监控连线的材料为铜或者铝。
[0019]本专利技术还提供一种评估金属互连线峰值电流的测试结构的使用方法，包括：提供第一至第四焊垫；
[0020]所述第二、三焊垫之间依次并联有第一至三测试连线，第一至三测试连线上分别串接有第一至三高压二极管，第一至三高压二极管的正极端分别与第二焊垫连接、负极端与第三焊垫连接；
[0021]所述第一焊垫与第三高压二级管的正极端间连接有第一监控连线，第一监控连线上串接有第一监控高压二极管，第一监控高压二极管的正极端与第一焊垫连接、负极端与第三高压二级管的正极端连接；所述第四焊垫与与第一高压二极管的正极端间连接有第二监控连线，第二监控连线上串接有第二监控高压二极管，第二监控高压二极管的正极端与第四焊垫连接、负极端与第一高压二级管的正极端连接；
[0022]所述测试结构包括测试模式和监控模式：
[0023]所述测试模式工作时，将第一、三、四焊垫接地，第二焊垫接正电压；
[0024]所述监控模式工作时：第一、四焊垫接正电压，第二焊垫接地，第三焊垫断开或接略大于第一、四焊垫所接正电压的电压。
[0025]优选地，所述测试模式用于判断第一至三测试连线是否发生开路；所述监控模式用于判断何处的测试连线发生开路。所述第一、三测试连线连通，所述第二测试连线熔断时的测试电流为并联的第一至三测试连线的互连线峰值电流。
[0026]如上所述，本专利技术的评估金属互连线峰值电流的测试结构及其使用方法，具有以下有益效果：
[0027]本专利技术为针对后段互连线峰值电流的新型并联测试结构，增加高压二极管及监控连线部分，完善并联结构峰值电流测试无法监控的问题。利用高压二极管单向导通特性，实现测试过程与监控过程互不干扰独立进行。监控部分的增加，实现并联结构通过电性方式正确判断失效时机与失效位置的能力，完成可靠性评估最严苛条件的评估可行性。
附图说明
[0028]图1显示为本专利技术的测试结构示意图；
[0029]图2显示为本专利技术的测试结构的测试模式示意图；
[0030]图3显示为本专利技术的测试结构的监控模式示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]第一焊垫101
[0033]第二焊垫102
[0034]第三焊垫103
[0035]第四焊垫104
[0036]第一测试连线105
[0037]第二测试连线106
[0038]第三测试连线107
[0039]第一高压二极管108
[0040]第二高压二极管109
[0041]第三高压二极管110
[0042]第一监控连线111
[0043]第一监控高压二极管112
[0044]第二监控连线113
[0045]第二监控高压二极管114
具体实施方式
[0046]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，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专利技术的其他优点与功效。本专利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，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0047]本专利技术提供一种评估金属互连线峰值电流的测试结构，包括：
[0048]第一至第四焊垫104；
[0049]在一种可选的实施方式中，第一至四焊垫的形状均为矩形。
[0050]在一种可选的实施方式中，测试结构利用金属层的图形化工艺形成，即淀积一金属层后，在金属层上形成光刻胶层，之后通过光刻和刻蚀形成所需的测试结构。
[0051]第二、三焊垫之间依次并联有第一至三测试连线，第一至三测试连线上分别串接有第一至三高压二极管，第一至三高压二极管的正极端分别与第二焊垫102连接、负极端与第三焊垫103连接；
[0052]第一焊垫101与第三高压二级管的正极端间连接有第一监控连线111，第一监控连线111上串接有第一监控高压二极管112，第一监控高压二极管112的正极端与第一焊垫101连接、负极端与第三高压二级管的正极端连接；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评估金属互连线峰值电流的测试结构，其特征在于，包括：第一至第四焊垫；所述第二、三焊垫之间依次并联有第一至三测试连线，第一至三测试连线上分别串接有第一至三高压二极管，第一至三高压二极管的正极端分别与第二焊垫连接、负极端与第三焊垫连接；所述第一焊垫与第三高压二级管的正极端间连接有第一监控连线，第一监控连线上串接有第一监控高压二极管，第一监控高压二极管的正极端与第一焊垫连接、负极端与第三高压二级管的正极端连接；所述第四焊垫与与第一高压二极管的正极端间连接有第二监控连线，第二监控连线上串接有第二监控高压二极管，第二监控高压二极管的正极端与第四焊垫连接、负极端与第一高压二级管的正极端连接；所述测试结构包括测试模式和监控模式；所述测试模式工作时：第一、三、四焊垫接地，第二焊垫接正电压；所述监控模式工作时：第一、四焊垫接正电压，第二焊垫接地，第三焊垫断开或接略大于第一、四焊垫所接正电压的电压。2.根据权利要求1所述的评估金属互连线峰值电流的测试结构，其特征在于：所述第一至四焊垫的形状均为矩形。3.根据权利要求1所述的评估金属互连线峰值电流的测试结构，其特征在于：所述测试结构利用金属层的图形化工艺形成。4.根据权利要求1所述的评估金属互连线峰值电流的测试结构，其特征在于：所述第一至三测试连线之间的间距大于或等于相应工艺下的最小设计尺寸；所述第一至三测试连线的宽度大于或等于相应工艺下的最小设计尺寸。5.根据权利要求1所述的评估金属互连线峰值电流的测试结构，其特征在于：所述第一至四焊垫的材料为铝。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕寒，吴奇伟，陈雷刚，周柯，
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：