一种微加热装置，包括：半导体衬底，位于所述半导体衬底上的待检测器件，位于所述半导体衬底表面的层间介质层；位于所述半导体衬底和层间介质层内的导热沟槽，所述导热沟槽围绕所述待检测器件设置；位于所述层间介质层内的加热结构，所述加热结构与导热沟槽相连接，所述加热结构产生热量且将热量传导到导热沟槽中，利用所述导热沟槽为待检测器件加热。由于所述导热沟槽围绕所述待检测器件设置，使得所述待检测器件受热均匀，且通过改变所述加热结构产生的热量，控制导热沟槽产生的热量，从而控制待检测器件的温度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造技术，特别涉及一种为待检测器件升温的微加热装置。
技术介绍
随着集成电路的集成度不断提高，集成电路中的器件密度和电流速率变得越来越高，集成电路会产生越来越高的能量。因此，集成电路中器件的高温可靠性变得越来越重要，越来越多的对集成电路的测试需要在较高温度下进行。例如，对金属互连线的电迁移检测、对栅介质层的与时间相关的电介质测试、器件的高温寿命测试等，都需要在较高温度下进行，以便能获得在较高温度下器件的电学性能。传统的电迁移检测、与时间相关的电介质测试、器件的高温寿命测试等通过封装级可靠性测试(Package level reliability test)来完成,但是这种电迁移评价方法需要对样品划片后进行芯片封装并装入烘箱测试。在这个装配过程中，由于静电放电而导致操作性损坏的可能性非常大，消耗硅片。在评价过程中，从芯片封装到评价完成需要几周时间，这就使我们不能对金属互连线的质量进行在线实时监控。晶圆级可靠性测试(Wafer-level reliability test)则可以避免电迁移评价过程中周期过长的问题。下面以金属互连线电迁移测试装置为例对现有的晶圆级可靠性测试过程中对器件进行加热的方法进行说明。所述金属互连线电迁移测试装置的具体结构如图1所示，包括:进行电迁移可靠性测试的待检测金属互连线10，位于所述待检测金属互连线10两端的金属互连层21和22，所述金属互连层21具有第一加载节点Fl和第一感测节点SI，所述金属互连层22具有第二加载节点F2和第二感测节点S2。首先通过在第一加载节点Fl和第二加载节点F2之间施加偏置电压，产生电流，然后通过第一感测节点SI和第二感测节点S2分别感测第一加载节点F1、第二加载节点F2之间施加偏置电压后产生的电压，进行电迁移可靠性测试。通常，利用传统互连线电迁移测试装置进行互连线晶圆级可靠性测试是在室温环境中进行的，因此需要通过图1中互连线电迁移测试装置的第一加载节点Fl和第二加载节点F2向图1中互连线电迁移测试装置施加一个非常大的电压，进而在图1中金属互连线电迁移测试装置中产生非常大的电流，利用焦耳电热效应使得测试装置周围的环境温度上升至673.15开尔文左右，因此施加在互连线电迁移测试装置上的电流与测试装置的温度有直接的关系。施加在互连线电迁移测试装置上的电流一部分用于产生焦耳电热，另一部分用于测试互连线的失效时间，而这两部分电流通过同一电源提供，因此无法准确确定用于进行互连线失效时间测量时用于产生热量的电流大小，从而无法准确的控制施加在互连线电迁移测试装置上的温度，无法利用所述装置准确推断出不同温度下互连线电迁移的失效时间，导致互连线电迁移评价的不准确。更多关于检测金属互连线电迁移的测试装置和方法请参考公开号为US2004/0036495A1的美国专利申请
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种为待检测器件升温的微加热装置，可独立地利用微加热装置进行加热，使得待检测器件受热均匀，且温度可控。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种微加热装置，包括:半导体衬底，位于所述半导体衬底上的待检测器件，位于所述半导体衬底表面的层间介质层；位于所述半导体衬底和层间介质层内的导热沟槽，所述导热沟槽围绕所述待检测器件设置；位于所述层间介质层内的加热结构，所述加热结构与导热沟槽相连接，所述加热结构产生热量且将热量传导到导热沟槽中，利用所述导热沟槽为待检测器件加热。可选的，所述导热沟槽的图形为同心环，所述同心环至少包括一个环，所述待检测器件位于所述同心环导热沟槽的中心。可选的，所述导热沟槽的图形为断开的同心环，每个环断开至少分成两个部分，每个部分分别与加热结构相连接。可选的，所述导热沟槽的图形为螺旋形，所述待检测器件位于所述螺旋形导热沟槽的中心。可选的，所述导热沟槽的图形为断开的螺旋形，所述螺旋形导热沟槽断开至少分成两个部分，每个部分分别与加热结构相连接。可选的，所述加热结构包括加热部分和热传导部分，所述加热部分为互连线，所述热传导部分为与所述互连线相连接且与导热沟槽相连接的金属互连层。可选的，所述互连线的两端与外部控制电路电学连接，通过在所述互连线的两端施加加热电流，使得所述互连线产生热量。可选的，所述互连线的形状为S型。可选的，一个加热结构分别与导热沟槽的两个断开的部分相连接。可选的，一个加热结构对应地与导热沟槽的一个断开的部分相连接。可选的，所述导热沟槽内的导热材料为铜。可选的，所述互连线的材料为铜、铝或多晶硅。可选的，所述金属互连层的材料为铜或铝。可选的，所述待检测器件为MOS晶体管、存储器件、发光器件、电容、电感、电阻、导电互连线或集成电路。可选的，所述待检测器件上连接有导电插塞和导电互连层，利用所述导电插塞和导电互连层使得所述待检测器件与外部检测电路电学连接。与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下优点:所述微加热装置具有围绕待检测器件设置的导热沟槽和与所述导热沟槽相连接的加热结构，当所述加热结构产生热量后将热量传导到导热沟槽中，利用所述导热沟槽为待检测器件加热。由于所述导热沟槽围绕所述待检测器件设置，所述待检测器件受热均匀，且通过改变所述加热结构产生的热量，控制导热沟槽产生的热量，从而控制待检测器件的温度。进一步的，所述导热沟槽断开分成多个电学隔离的部分，每个部分都独立地与一个加热结构相连接，通过控制不同的加热结构产生不同热量，对应的，待检测器件在不同方向上温度不同，使得待检测器件上产生温度梯度，通过控制所述温度梯度，可以更好地检测待检测器件的电学性能。附图说明图1为现有技术的金属互连线电迁移测试装置的结构简化示意图；图2至图6为本专利技术实施例的微加热装置的结构示意图。具体实施例方式由
技术介绍
可知，现有技术没有一种有效的为待检测器件升温的加热装置，使得在晶圆级可靠性测试过程中，可以对待检测器件进行单独加热，避免受到其他因素的影响，使得待检测器件受热均匀，且温度可控。因此，专利技术人经过研究，提出了一种微加热装置，包括:半导体衬底，位于所述半导体衬底上的待检测器件,位于所述半导体衬底表面的层间介质层；位于所述半导体衬底和层间介质层内的导热沟槽，所述导热沟槽围绕所述待检测器件设置；位于所述层间介质层内或表面的加热结构，所述加热结构与导热沟槽相连接，所述加热结构产生热量且将热量传导到导热沟槽中，利用所述导热沟槽为待检测器件加热。由于所述导热沟槽围绕所述待检测器件设置，所述待检测器件受热均匀，且通过改变所述加热结构产生的热量，控制导热沟槽产生的热量，从而控制待检测器件的温度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。第一实施例本专利技术第一实施例提供了一种微加热装置，请一并参考图2和图3，图2为本专利技术实施例的微加热装置的俯视视角的结构示意图，图3为图2中AA'线的微加热装置的剖面结构示意图，具体包括:半导体衬底100，位于所述半导体衬底100上的待检测器件101 ;位于所述半导体衬底100表面的第一层间介质层111，位于所述半导体衬底100和第一层间介质层111内的导热沟槽120，所述导热沟槽120围绕所述待检测器件101设置；位于所述第一层间介质层111表面的加热结构130，所述加热结构130包括位于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微加热装置，其特征在于，包括：半导体衬底，位于所述半导体衬底上的待检测器件，位于所述半导体衬底表面的层间介质层；位于所述半导体衬底和层间介质层内的导热沟槽，所述导热沟槽围绕所述待检测器件设置；位于所述层间介质层内的加热结构，所述加热结构与导热沟槽相连接，所述加热结构产生热量且将热量传导到导热沟槽中，利用所述导热沟槽为待检测器件加热。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：甘正浩，张莉菲，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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