半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)包括位于一具有多個(gè)有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底上的第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)，由于第一測(cè)試結(jié)構(gòu)與有源區(qū)絕緣隔離，多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)分別與有源區(qū)電連接；第一測(cè)試結(jié)構(gòu)同一層的第一測(cè)試結(jié)構(gòu)的第一金屬互連線和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)的第二金屬互連線交叉排列。應(yīng)用時(shí)，分別向第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)通電并測(cè)試兩者之間的電容，確定半導(dǎo)體器件的金屬互連線之間是否存在電化學(xué)腐蝕，并對(duì)腐蝕的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，避免電化學(xué)腐蝕所帶來的影響，提高了產(chǎn)品的良率。
【專利說明】
半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著集成電路技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，芯片上將集成更多器件，芯片也將采用更快的速度。在這些要求的推進(jìn)下，器件的幾何尺寸將不斷縮小，在芯片的制造工藝中不斷采用新材料、新技術(shù)和新的制造工藝，這就要求制備芯片過程中各項(xiàng)參數(shù)測(cè)試更為精準(zhǔn)可靠。
[0003]半導(dǎo)體技術(shù)中各種器件電學(xué)連接通常使用多層金屬層互連結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，所述金屬層之間利用絕緣性能良好的介質(zhì)材料(通常稱為層間介質(zhì)層)進(jìn)行電隔離，多層金屬層互連結(jié)構(gòu)的可靠性測(cè)試對(duì)于整個(gè)1C制造工藝良率、產(chǎn)品性能和可靠性而言都是至關(guān)重要的。但是，在化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)等制備工藝中，臨近的兩個(gè)金屬層之間的空隙的電解液的濃度會(huì)產(chǎn)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致兩個(gè)金屬層之間存在電化學(xué)腐蝕。具體而言，金屬電化學(xué)腐蝕成因主要是金屬之間的電解液中存在著可以使金屬氧化的物質(zhì)，從而導(dǎo)致了金屬的熱力學(xué)不穩(wěn)定。 金屬被腐蝕氧化后會(huì)產(chǎn)生空隙(void)，使器件的穩(wěn)定性以及性能均受到影響，特別是當(dāng)金屬和通過的尺寸變得更小和更小的先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)(如28nm節(jié)點(diǎn))，已經(jīng)成為影響器件性能的主要因素之一，帶來很大隱患。
[0004]針對(duì)多層金屬層之間可能存在電化學(xué)腐蝕的問題，現(xiàn)有技術(shù)中仍沒有相關(guān)測(cè)試結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不能有效的預(yù)防這一問題的出現(xiàn)，降低了產(chǎn)品的良率。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)無從獲知金屬層之間是否存在電化學(xué)腐蝕，而導(dǎo)致的產(chǎn)品良率降低的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，用于測(cè)試層間介質(zhì)層中是否存在電化學(xué)腐蝕，所述半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括:
[0007]第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)位于一具有多個(gè)有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底上，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)與所述有源區(qū)絕緣隔離，所述多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)分別與所述有源區(qū)電連接;其中，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多層第一金屬互連線以及多個(gè)第一插塞，所述多層第一金屬互連線通過層間介質(zhì)層相互隔離并通過所述第一插塞電連接;所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多層第二金屬互連線以及多個(gè)第二插塞，所述多層第二金屬互連線通過層間介質(zhì)層相互隔離并通過所述第二插塞電連接;并且，同一層的第一金屬互連線和第二金屬互連線交叉排列。
[0008]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述多層第一金屬互連線中，最頂層和最底層的第一金屬互連線為U型結(jié)構(gòu)，其余層的第一金屬互連線為條形結(jié)構(gòu)，所述多層第一金屬互連線通過所述第一插塞首尾連接構(gòu)成一蛇形結(jié)構(gòu)。[〇〇〇9]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述多層第二金屬互連線均為條形結(jié)構(gòu)，并且所述多層第二金屬互連線堆疊設(shè)置。
[0010]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述層間介質(zhì)層為環(huán)氧樹脂層。
[0011]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述第一金屬互連線為銅互連線。
[0012]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述第一金屬互連線為鋁互連線。
[0013]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述第二金屬互連線為銅互連線。
[0014]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述第二金屬互連線為鋁互連線。
[0015]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述第一插塞為鎢插塞。
[0016]可選的，在所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述第二插塞為鎢插塞。
[0017]在本實(shí)用新型所提供的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)包括位于一具有多個(gè)有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底上的第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)，由于第一測(cè)試結(jié)構(gòu)與有源區(qū)絕緣隔離，多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)分別與有源區(qū)電連接;第一測(cè)試結(jié)構(gòu)同一層的第一測(cè)試結(jié)構(gòu)的第一金屬互連線和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)的第二金屬互連線交叉排列。應(yīng)用時(shí)，分別向第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)通電并測(cè)試兩者之間的電容，確定半導(dǎo)體器件的金屬互連線之間是否存在電化學(xué)腐蝕，并對(duì)腐蝕的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，避免電化學(xué)腐蝕所帶來的影響，提高了產(chǎn)品的良率?！靖綀D說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例中半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0019]圖2是圖1沿A-A方向的剖面圖；
[0020]圖3是圖1沿B-B方向的剖面圖。[0021 ]圖中，第一測(cè)試結(jié)構(gòu)-1;第一金屬互連線-10;第一插塞-11;第二測(cè)試結(jié)構(gòu)-2;第二金屬互連線-20;第二插塞-21;有源區(qū)-3;焊墊-4。【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0023]請(qǐng)參考圖1-圖3,圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例中半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖2是圖 1沿A-A方向的剖面圖；圖3是圖1沿B-B方向的剖面圖。如圖1所示的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，用于測(cè)試層間介質(zhì)層中是否存在電化學(xué)腐蝕，主要包括第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)位于一具有多個(gè)有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底上，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)與所述有源區(qū)絕緣隔離，所述多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)分別與所述有源區(qū)電連接;其中，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多層第一金屬互連線以及多個(gè)第一插塞，所述多層第一金屬互連線通過層間介質(zhì)層相互隔離并通過所述第一插塞電連接(具體請(qǐng)參考圖2);所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多層第二金屬互連線以及多個(gè)第二插塞，所述多層第二金屬互連線通過層間介質(zhì)層相互隔離并通過所述第二插塞電連接(具體請(qǐng)參考圖3);并且，同一層的第一金屬互連線和第二金屬互連線交叉排列。[〇〇24]進(jìn)一步地，所述多層第一金屬互連線中，最頂層和最底層的第一金屬互連線為U型結(jié)構(gòu)，其余層的第一金屬互連線為條形結(jié)構(gòu)，所述多層第一金屬互連線通過所述第一插塞首尾連接構(gòu)成一蛇形結(jié)構(gòu)。
[0025]進(jìn)一步地，所述多層第二金屬互連線均為條形結(jié)構(gòu)，并且所述多層第二金屬互連線堆疊設(shè)置。
[0026]本實(shí)施例中，所述層間介質(zhì)層為環(huán)氧樹脂層。當(dāng)然層間介質(zhì)層還可以為其他絕緣材料制備，只要可以起到金屬線與金屬線之間的絕緣及支撐作用即可。[〇〇27]較佳的，所述第一金屬互連線為銅互連線或鋁互連線。所述第二金屬互連線為銅互連線或鋁互連線。
[0028]優(yōu)選的，本實(shí)施例中所述第一插塞為鎢插塞，所述第二插塞為鎢插塞，從而實(shí)現(xiàn)金屬互連線之間的連接。
[0029]實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過焊墊向第一測(cè)試結(jié)構(gòu)通電，于此同時(shí)還向第二測(cè)試結(jié)構(gòu)通電，測(cè)試第一測(cè)試結(jié)構(gòu)與第二測(cè)試結(jié)構(gòu)之間的電容，以此確定半導(dǎo)體器件的金屬互連線之間是否存在電化學(xué)腐蝕，并對(duì)腐蝕的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，以避免由電化學(xué)腐蝕所帶來的影響，提高了產(chǎn)品的良率。[〇〇3〇]綜上，在本實(shí)用新型所提供的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)中，所述半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)包括第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)位于一具有多個(gè)有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底上，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)與所述有源區(qū)絕緣隔離，所述多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)分別與所述有源區(qū)電連接;其中，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多層第一金屬互連線以及多個(gè)第一插塞，所述多層第一金屬互連線通過層間介質(zhì)層相互隔離并通過所述第一插塞電連接； 所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多層第二金屬互連線以及多個(gè)第二插塞，所述多層第二金屬互連線通過層間介質(zhì)層相互隔離并通過所述第二插塞電連接;并且，同一層的第一金屬互連線和第二金屬互連線交叉排列。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，分別向第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和第二測(cè)試結(jié)構(gòu)通電并測(cè)試兩者之間的電容，確定半導(dǎo)體器件的金屬互連線之間是否存在電化學(xué)腐蝕，并對(duì)腐蝕的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，避免電化學(xué)腐蝕所帶來的影響，提高了產(chǎn)品的良率。
[0031]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，用于測(cè)試層間介質(zhì)層中是否存在電化學(xué)腐蝕，其特征在于，包 括第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)和多個(gè)第二測(cè)試結(jié)構(gòu)位于一具有 多個(gè)有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底上，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)與所述有源區(qū)絕緣隔離，所述多個(gè)第二測(cè) 試結(jié)構(gòu)分別與所述有源區(qū)電連接;其中，所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多層第一金屬互連線以及 多個(gè)第一插塞，所述多層第一金屬互連線通過層間介質(zhì)層相互隔離并通過所述第一插塞電 連接;所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多層第二金屬互連線以及多個(gè)第二插塞，所述多層第二金屬 互連線通過層間介質(zhì)層相互隔離并通過所述第二插塞電連接;并且，同一層的第一金屬互 連線和第二金屬互連線交叉排列。2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層第一金屬互連線中，最 頂層和最底層的第一金屬互連線為U型結(jié)構(gòu)，其余層的第一金屬互連線為條形結(jié)構(gòu)，所述多 層第一金屬互連線通過所述第一插塞首尾連接構(gòu)成一蛇形結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層第二金屬互連線均為條 形結(jié)構(gòu)，并且所述多層第二金屬互連線堆疊設(shè)置。4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述層間介質(zhì)層為環(huán)氧樹脂層。5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一金屬互連線 為銅互連線。6.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一金屬互連線 為鋁互連線。7.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬互連線 為銅互連線。8.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬互連線 為鋁互連線。9.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一插塞為鎢插塞。10.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二插塞為鎢插塞。
【文檔編號(hào)】G01R31/26GK205581262SQ201620354317
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】吳啟熙
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造（天津）有限公司, 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司