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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域,特别涉及一种半导体测试结构及半导体测试方法。
技术介绍
1、近年来,随着半导体器件尺寸越来越小,集成度越来越高,对半导体器件可靠性的研究也变得越来越重要,在集成电路制造中,会在切割道区设计一些测试结构用于晶圆级可靠性测试。但是,在采用测试结构执行晶圆级可靠性测试时,可能会因为各种测试异常导致损伤芯片区,进而造成芯片良率损失。
2、例如,在高温可靠性测试中,会因为承载台、晶圆和探针卡的热膨胀以及晶圆的翘曲等问题导致探针扎出测试结构上的焊盘区域,即产生划针问题,划针的针痕进入芯片区会损伤芯片区的电路,进而造成芯片良率损失;并且,也会造成测试数据不准确。并且,3d-ic制程使得晶圆的翘曲度和散热性相比2d晶圆更差,导致上述问题更加突出。
3、当前主要通过烘针使得承载台、晶圆和探针卡的热膨胀稳定后再开始测试,以尽可能减少划针问题发生的概率,但仍然无法完全避免;若无法及时监测到划针问题,会导致大量芯片受损。
4、因此,如何在做可靠性测试时及时发现测试异常(例如划针),以避免导致芯片良率损失是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体测试结构及半导体测试方法,使得在做可靠性测试时能够及时发现测试异常,以避免导致芯片良率损失。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种半导体测试结构,包括:
3、测试结构,包括待测结构和第一焊盘,所述待测结构形成于待测半导体结构中,所述
4、第二焊盘,形成于所述待测半导体结构中;
5、监测结构,至少包括导电结构,所述导电结构形成于所述待测半导体结构中,且所述导电结构与所述第一焊盘间隔设置,所述导电结构与所述第二焊盘电连接。
6、可选地,所述导电结构为封闭的环形,所述导电结构间隔地环绕包围所述第一焊盘,或者,所述第一焊盘位于所述导电结构的外围;或者,所述导电结构为线形。
7、可选地,所述半导体测试结构包括至少一个所述测试结构,所述导电结构与至少一个所述测试结构中的所述第一焊盘间隔设置。
8、可选地,所述第一焊盘的数量为至少两个,所述导电结构沿着各个所述第一焊盘排布的方向设置,使得各个所述第一焊盘的至少一侧均设置有所述导电结构。
9、可选地,所述监测结构包括所述导电结构;或者,所述监测结构包括所述导电结构和第一金属互连结构,所述第一金属互连结构形成于所述待测半导体结构中,所述导电结构与所述第一金属互连结构电连接。
10、可选地,所述导电结构与所述第一焊盘之间的间隔距离为5μm~10μm。
11、可选地,所述导电结构还间隔地环绕包围所述第二焊盘,或者,所述第二焊盘位于所述导电结构的外围。
12、可选地,所述测试结构用于进行85℃~150℃下的高温可靠性测试时,所述待测结构包括第二金属互连结构和待测器件结构,所述第二金属互连结构与所述待测器件结构电连接;所述测试结构用于进行电迁移测试时,所述待测结构包括第三金属互连结构和待测金属线,所述第三金属互连结构与所述待测金属线电连接,所述待测金属线位于所述导电结构与所述第一焊盘之间下方的待测半导体结构中。
13、可选地,所述半导体测试结构位于所述待测半导体结构的切割道区。
14、本专利技术还提供一种半导体测试方法,包括:
15、提供包含所述的半导体测试结构的待测半导体结构;
16、将所述第二焊盘接地以及向所述第一焊盘施加电压,并测量所述第二焊盘处的电流;
17、判断所述电流是否超出设定规格;若是,则说明出现测试异常而导致所述第一焊盘与所述导电结构电连接。
18、可选地,所述半导体测试方法还包括:
19、采用所述测试结构进行可靠性测试。
20、可选地,所述可靠性测试为85℃~150℃下的高温可靠性测试时,将所述第二焊盘接地以及向所述第一焊盘施加电压,并测量所述第二焊盘处的电流,以及采用所述测试结构进行可靠性测试的步骤包括:
21、将所述待测半导体结构放置于一承载台上,并对所述承载台加热;
22、将所述第二焊盘接地,采用一探针卡上的探针扎入所述第一焊盘,以向所述第一焊盘施加所述电压,并测量所述第二焊盘处的所述电流;
23、其中,若判断所述电流超出所述设定规格,则所述测试异常为所述探针扎入所述第一焊盘时产生的针痕从所述第一焊盘上延伸至所述导电结构上,导致所述第一焊盘与所述导电结构电连接;
24、若判断所述电流未超出所述设定规格,则继续对所述承载台加热设定时间后,采用所述探针扎入所述第一焊盘,以测量所述待测结构的电性参数;并且,再次将所述第二焊盘接地,采用所述探针扎入所述第一焊盘,以向所述第一焊盘施加所述电压,并测量所述第二焊盘处的所述电流,且判断所述电流是否超出所述设定规格。
25、可选地,所述可靠性测试为电迁移测试时,将所述第二焊盘接地以及向所述第一焊盘施加电压,并测量所述第二焊盘处的电流,以及采用所述测试结构进行可靠性测试的步骤包括:
26、通过两个所述第一焊盘向所述待测结构施加设定时间的测试电流,以确定所述待测结构中的待测金属线是否发生电迁移失效;
27、将所述第二焊盘接地,采用所述探针扎入所述第一焊盘,以向所述第一焊盘施加所述电压,并测量所述第二焊盘处的所述电流;
28、其中,若判断所述电流超出所述设定规格,则所述测试异常为所述待测金属线被烧断,导致烧断的所述待测金属线的金属扩散后使得所述第一焊盘与所述导电结构电连接。
29、可选地,所述电压为-0.5v~0.5v,所述设定规格为-1ma~1ma。
30、与现有技术相比,本专利技术的技术方案具有以下有益效果:
31、1、本专利技术的半导体测试结构,包括:测试结构,包括待测结构和第一焊盘,所述待测结构形成于待测半导体结构中,所述第一焊盘形成于所述待测半导体结构中,所述第一焊盘与所述待测结构电连接;第二焊盘,形成于所述待测半导体结构中;监测结构,至少包括导电结构,所述导电结构形成于所述待测半导体结构中,且所述导电结构与所述第一焊盘间隔设置,所述导电结构与所述第二焊盘电连接,使得在做可靠性测试时能够及时发现测试异常,以避免导致芯片良率损失。
32、2、本专利技术的半导体测试方法,通过提供包含所述的半导体测试结构的待测半导体结构;将所述第二焊盘接地以及向所述第一焊盘施加电压,并测量所述第二焊盘处的电流;判断所述电流是否超出设定规格;若是,则说明出现测试异常而导致所述第一焊盘与所述导电结构电连接,使得在做可靠性测试时能够及时发现测试异常,以避免导致芯片良率损失。
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1.一种半导体测试结构,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述导电结构为封闭的环形,所述导电结构间隔地环绕包围所述第一焊盘,或者,所述第一焊盘位于所述导电结构的外围;或者,所述导电结构为线形。
3.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述半导体测试结构包括至少一个所述测试结构,所述导电结构与至少一个所述测试结构中的所述第一焊盘间隔设置。
4.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述第一焊盘的数量为至少两个,所述导电结构沿着各个所述第一焊盘排布的方向设置,使得各个所述第一焊盘的至少一侧均设置有所述导电结构。
5.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述监测结构包括所述导电结构;或者,所述监测结构包括所述导电结构和第一金属互连结构,所述第一金属互连结构形成于所述待测半导体结构中,所述导电结构与所述第一金属互连结构电连接。
6.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述导电结构与所述第一焊盘之间的间隔距离为5μm~10μm。
7.如权利要求2
8.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述测试结构用于进行85℃~150℃下的高温可靠性测试时,所述待测结构包括第二金属互连结构和待测器件结构,所述第二金属互连结构与所述待测器件结构电连接;所述测试结构用于进行电迁移测试时,所述待测结构包括第三金属互连结构和待测金属线,所述第三金属互连结构与所述待测金属线电连接,所述待测金属线位于所述导电结构与所述第一焊盘之间下方的待测半导体结构中。
9.如权利要求1~8中任一项所述的半导体测试结构,其特征在于,所述半导体测试结构位于所述待测半导体结构的切割道区。
10.一种半导体测试方法,其特征在于,包括:
11.如权利要求10所述的半导体测试方法,其特征在于,所述半导体测试方法还包括:
12.如权利要求11所述的半导体测试方法,其特征在于,所述可靠性测试为85℃~150℃下的高温可靠性测试时,将所述第二焊盘接地以及向所述第一焊盘施加电压,并测量所述第二焊盘处的电流,以及采用所述测试结构进行可靠性测试的步骤包括:
13.如权利要求11所述的半导体测试方法,其特征在于,所述可靠性测试为电迁移测试时,将所述第二焊盘接地以及向所述第一焊盘施加电压,并测量所述第二焊盘处的电流,以及采用所述测试结构进行可靠性测试的步骤包括:
14.如权利要求10所述的半导体测试方法,其特征在于,所述电压为-0.5V~0.5V,所述设定规格为-1mA~1mA。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体测试结构,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述导电结构为封闭的环形,所述导电结构间隔地环绕包围所述第一焊盘,或者,所述第一焊盘位于所述导电结构的外围;或者,所述导电结构为线形。
3.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述半导体测试结构包括至少一个所述测试结构,所述导电结构与至少一个所述测试结构中的所述第一焊盘间隔设置。
4.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述第一焊盘的数量为至少两个,所述导电结构沿着各个所述第一焊盘排布的方向设置,使得各个所述第一焊盘的至少一侧均设置有所述导电结构。
5.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述监测结构包括所述导电结构;或者,所述监测结构包括所述导电结构和第一金属互连结构,所述第一金属互连结构形成于所述待测半导体结构中,所述导电结构与所述第一金属互连结构电连接。
6.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述导电结构与所述第一焊盘之间的间隔距离为5μm~10μm。
7.如权利要求2所述的半导体测试结构,其特征在于,所述导电结构间隔地环绕包围所述第二焊盘,或者,所述第二焊盘位于所述导电结构的外围。
8.如权利要求1所述的半导体测试结构,其特征在于,所述测试结构用于进行85...
【专利技术属性】
技术研发人员:王帆,方明海,朱熙,刘棋,王威,
申请(专利权)人:武汉新芯集成电路制造有限公司,
类型:发明
国别省市:
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