本發(fā)明涉及半導體工藝領(lǐng)域，特別涉及一種測試線的形成方法。

背景技術(shù)：
在半導體后段工藝中，通常會在晶圓表面一定空白區(qū)域中制作一定長度的測試線。該測試線的制作材料與半導體器件功能區(qū)中金屬線（例如金屬互連線）的制作材料相同，其作用是代替功能區(qū)中的金屬線接受電阻值的檢測，根據(jù)檢測出的電阻值計算出測試線的電阻率，從而得到功能區(qū)金屬線的電阻率。如果該測試線的長度較小，檢測到該測試線的電阻值不穩(wěn)定，得到該測試線的電阻率準確度較低。為此，通常需要將測試線的長度設(shè)置得較大。但是，隨著半導體集成化程度的提高，半導體設(shè)計對晶圓表面的利用率越來越高，導致能夠用來制作測試線的空白區(qū)域面積越來越小?，F(xiàn)有測試線的制作方法通常是利用光刻工藝來實現(xiàn)，如公開號為CN101894756A的中國發(fā)明專利申請?zhí)峁┝艘环N“形成溝槽的方法、形成金屬連線的方法、光刻方法及設(shè)備”，但是受限于光刻工藝分辨率的限制，利用光刻工藝無法在面積較小的區(qū)域中制作出長度較大的測試線。為此，需要一種新的測試線的制作方法，以便能夠在面積較小的區(qū)域中制作長度較大的測試線。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的問題是提供一種測試線的形成方法，以便在面積較小的區(qū)域上制作出長度較大的測試線。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種測試線的形成方法，包括：提供具有測試材料層的襯底；在所述測試材料層上形成第一測試圖案；在所述第一測試圖案的側(cè)壁形成第一側(cè)墻；去除所述第一測試圖案，形成第一閉合圖案；在所述第一閉合圖案上形成第一缺口，形成第二測試圖案；在所述第二測試圖案的側(cè)壁形成第二側(cè)墻；去除所述第二測試圖案，形成第二閉合圖案；在所述第二閉合圖案上形成第二缺口，形成待轉(zhuǎn)移測試圖案；將所述待轉(zhuǎn)移測試圖案轉(zhuǎn)移到所述測試材料層，形成測試線?？蛇x的，所述測試材料層的制作材料包括以下一種或多種的任意組合：鋁、銅、鉬、鉭、鈦和鎢?？蛇x的，所述第一側(cè)墻或者所述第二側(cè)墻的制作材料包括多晶硅、氧化硅和氮化硅中的至少一種?？蛇x的，所述第一側(cè)墻或者所述第二側(cè)墻的厚度大于或者等于100埃且小于或者等于300埃?？蛇x的，采用干法蝕刻或者選擇性濕法蝕刻去除所述第一測試圖案或者所述第二測試圖案?？蛇x的，所述第一缺口和第二缺口位于所述測試材料層上相同位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：本發(fā)明所提供的測試線的形成方法通過先形成第一測試圖案，從而完成測試線輪廓的設(shè)置，再在第一測試圖案的側(cè)壁形成第一側(cè)墻，然后去除第一測試圖案，并在第一側(cè)墻上形成第一缺口，使得第一側(cè)墻變成第二測試圖案，再經(jīng)過一次側(cè)墻形成和缺口形成，最終形成具有較大長度的待轉(zhuǎn)移測試圖案繞線圖形，而通過將該待轉(zhuǎn)移測試圖案轉(zhuǎn)移到測試材料層形成測試線，所形成的測試線在所處區(qū)域的面積上，具有較大長度，而長度較大的測試線有利用后續(xù)準確地測試出該測試線制作材料的電阻率，從而有利于得到功能區(qū)金屬線準確的電阻率。進一步，本發(fā)明可選方案中，將第一缺口和第二缺口設(shè)置在位于所述測試材料層上相同位置，使得在形成第二缺口的位置比較容易找準，從而使得工藝更簡單，并且最終形成的測試圖案也比較規(guī)則整齊。附圖說明圖1至圖14為本發(fā)明實施例示意圖。具體實施方式現(xiàn)有測試線的制作方法通常是以光刻工藝，通過曝光顯影等步驟形成相應的測試線。受限于光刻工藝分辨率的影響，用光刻工藝形成的測試線的線寬通常在400埃以上，并且兩段平行測試線之間的間距在800埃以上。因而用現(xiàn)有方法來制作測試線，對晶圓表面積的面積利用率低，無法在面積較小的區(qū)域中制作出長度較大的測試線。本發(fā)明提供一種測試線的制作方法，通過在測試材料層上形成第一測試圖案，然后在所述測試圖案側(cè)壁形成第一側(cè)墻，之后去除所述測試圖案，并在第一側(cè)墻上形成一個缺口，形成第二測試圖案，再以相類似的步驟重復一次，最終形成，形成待轉(zhuǎn)移測試圖案，再將所述待轉(zhuǎn)移測試圖案轉(zhuǎn)移到所述測試材料層，形成測試線。這樣，就能夠在較小的面積中制作出長度較大的測試線。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。應當理解，當一結(jié)構(gòu)或?qū)颖环Q為在另一層“上”時，它可以直接在另一層或結(jié)構(gòu)“上”，或可以存在插入結(jié)構(gòu)。應當理解，盡管實施例中使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各個結(jié)構(gòu)、層或部分，但是這些結(jié)構(gòu)、層或部分不應該受這些術(shù)語限制。同時，附圖描述了本發(fā)明的某些實施例，這些附圖是本發(fā)明的理想化實施例的示意圖。照此，將預想由于圖例形狀的變化例如制造工藝或容差的變化。因此，本發(fā)明的實施例不應該認為限于在此所示的區(qū)域的特定形狀，而是包括所得的形狀例如由制造的偏差。另外，除非另外限定，在此使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)和科學術(shù)語）具有與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同意思。還應當理解，如在通常使用的詞典中定義的那些術(shù)語應該解釋為具有符合相關(guān)技術(shù)的環(huán)境中的意思，且不被解釋理想化或過度地形式感知。本實施例提供一種測試線的形成方法，包括步驟S11至步驟S19。需要說明的是，本實施例以S11至步驟S19命名各步驟是為了區(qū)分和便于說明各步驟，但并不限定各步驟的先后順序，在不同實施例中，某些步驟順序可調(diào)整。以下將對各步驟加以說明，請參考圖1至圖13。步驟S11，請參考圖1，本實施例提供具有測試材料層120的襯底。圖1中未顯示出襯底而僅顯示出位于襯底上的測試材料層120。該未顯示出的襯底可以是半導體襯底，例如是單晶硅襯底、多晶硅襯底或者絕緣體上硅襯底（SOI）。另外，該襯底也可以是絕緣襯底等其它襯底。本實施例中該測試材料層120形成在該襯底用于制作測試線的區(qū)域上。測試材料層120的制作材料為導電材料，例如可以是摻雜多晶硅或者是摻雜多晶硅和金屬硅化物的疊層，也可以是導電金屬材料，例如包括鋁、銅、鉬、鉭、鈦、鎢或者它們的合金的至少其中一種。本實施例中該測試材料層的材料為銅。本實施例中，該測試材料層120可以通過多種沉積工藝形成在襯底上。例如，可以通過化學氣相沉積(ChemicalVapordeposition，CVD)工藝、物理氣相沉積（PhysicalVaporDeposition，PVD）工藝或者原子層沉積（atomiclayerdeposition，ALD）工藝在襯底上形成該測試材料層120。步驟S12，請參考圖1和圖2，在測試材料層120上形成第一測試圖案110。圖2中包括有A-A點劃線，圖1可以看成是圖2所示結(jié)構(gòu)沿A-A點劃線切開得到的截面示意圖。圖2省略了對圖1中測試材料層120的顯示，僅顯示了第一測試圖案110，但應當理解，該第一測試圖案110形成在該測試材料層120上，如圖1所示。該第一測試圖案110的制作材料可以是氧化硅、氮化硅、無定形碳或者光刻膠。在本實施例中，該第一測試圖案110由光刻膠材料制作而成。可以通過涂覆光刻膠，再對光刻膠曝光顯影，形成如圖2所示的第一測試圖案110。需要說明的是，第一測試圖案110除了圖2中所顯示的形狀之外，還可以是其它形狀，例如曲線圖案形狀，或者直線彎折圖案與曲線圖案兩者結(jié)合形成的形狀，例如笛卡爾曲線，“之”字型彎折圖案以及它們的組合等。可以根據(jù)用于上述襯底中，用于制作測試線的區(qū)域的形狀來對應設(shè)計該第一測試圖案110的形狀。步驟S13，請參考圖3、圖4和圖5，在第一測試圖案110側(cè)壁形成第一側(cè)墻132’。請參考圖3，本實施例在圖1所示的結(jié)構(gòu)中沉積一層材料層，該材料層可以是多晶硅、氧化硅和氮化硅中的至少一種。該材料層沉積在第一測試圖案110之后分成三部分，分別如圖3中所示的：位于第一測試圖案110頂部表面的第一部分131；位于第一測試圖案110側(cè)壁的第二部分132，位于第一測試圖案110間隙之間的測試材料層120上的第三部分133。可以通過ALD工藝形成該材料層，ALD工藝能夠容易地控制材料層的形成厚度，并且由于該工藝的沉積過程中，在各個方向和位置上的沉積速度基本相同，因而利用ALD工藝能夠沉積出具有良好的臺階形狀的材料層。請參考圖4，本實施例接著對圖3所示結(jié)構(gòu)進行一次各向異性蝕刻，將圖3中位于第一測試圖案110頂部表面的材料層第一部分131和位于第一測試圖案110間隙之間的材料層第三部分133去除，只保留著位于第一測試圖案110側(cè)壁的材料層第二部分132，該部分保留的材料層第二部分132形成第一側(cè)墻132’，如圖4所示。該各向異性蝕刻可以是干法蝕刻，可以根據(jù)上述材料層的具體材料來選擇不同的蝕刻參數(shù)。本實施例中，該第一側(cè)墻132’的厚度可以設(shè)置在100?！?00埃之間。該第一側(cè)墻132’的厚度可以通過上述ALD工藝控制。第一側(cè)墻132’的厚度可以制作到100埃～300埃之間，小于用光刻工藝能夠達到的最小間距（光刻工藝達到的最小間距在800埃以上），因而本實施例后續(xù)能夠制作出密集程度高的測試線。請參考圖5，圖5可以看成是圖4所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。上述過程最終形成的結(jié)構(gòu)俯視示意圖如圖5所示。在第一測試圖案110的側(cè)壁形成有第一側(cè)墻132’，該第一側(cè)墻132’由上述蝕刻過程中得到。步驟S14，請參考圖6，去除第一測試圖案110，形成第一閉合圖案140。本實施例在形成圖5所示結(jié)構(gòu)之后，可以采用干法蝕刻或者選擇性濕法蝕刻去除第一測試圖案110，形成第一閉合圖案140，如圖6所示。事實上，該第一閉合圖案140即為上述第一側(cè)墻132’，但是在第一測試圖案110被去除之后，以第一閉合圖案140來表示，以顯示出其作為一種獨立的結(jié)構(gòu)。步驟S15，請結(jié)合參考圖6、圖7和圖8，在第一閉合圖案140上形成第一缺口，形成第二測試圖案150。在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，右下角存在著B-B虛線，沿該B-B虛線切開第一閉合圖案140，形成第一缺口（未標號），形成如圖7所示的第二測試圖案150。該步驟可以通過光刻工藝實現(xiàn)，具體過程本說明書不詳細展開。需要說明的是，本實施例中，第一缺口的位置可以是圖7中所示位置，也可以是其它位置。由于第一閉合圖案140上形成了第一缺口，該第一閉合圖案140轉(zhuǎn)化成的第二測試圖案150呈一根連續(xù)的線條（即非封閉的繞線結(jié)構(gòu)），如圖7所示，這樣，就保證了后續(xù)形成的第二閉合圖案170（請參考圖12）為首尾連接的閉合結(jié)構(gòu)。圖8可以看成是圖7所示結(jié)構(gòu)沿圖7中C-C點劃線切開得到的截面示意圖。從圖8中可以看到，第二測試圖案150位于測試材料層120上，并且第二測試圖案150自身的寬度（未標注）小，在圖8所示截面中，相鄰兩段第二測試圖案150之間的間距（未標注）也小，這就進一步保證能夠在較小的區(qū)域中制作出長度較大的測試線。步驟S16，請參考圖9、圖10和圖11，在第二測試圖案150的側(cè)壁形成第二側(cè)墻162’。請參考圖9，類似于步驟S13，本實施例在圖8所示結(jié)構(gòu)中沉積一層材料層，形成如圖9所示結(jié)構(gòu)。該材料層沉積之后分成三部分，分別如圖9中所示的：位于第二測試圖案150頂部表面的第一部分161；位于第二測試圖案150側(cè)壁的第二部分162，位于第二測試圖案150間隙之間的測試材料層120上的第三部分163。同樣的，該材料層可以是多晶硅、氧化硅和氮化硅中的至少一種?？梢酝ㄟ^ALD工藝形成該材料層。其原理可以參考步驟S13的相應內(nèi)容。請參考圖10，本實施例接著對圖9所示結(jié)構(gòu)進行一次各向異性蝕刻，將圖9中位于第二測試圖案150頂部表面的材料層第一部分161和位于第二測試圖案150間隙之間的材料層第三部分163去除，只保留位于第二測試圖案150側(cè)壁的材料層第二部分162，該部分保留的材料層第二部分162形成第二側(cè)墻162’，如圖10所示。該各向異性蝕刻可以是干法蝕刻，可以根據(jù)上述材料層的具體材料來選擇不同的蝕刻參數(shù)。本實施例中，該第一側(cè)墻162’的厚度可以設(shè)置在100埃～300埃之間，該厚度范圍的選取可以參考步驟S13相應內(nèi)容。由于第二側(cè)墻162’的厚度可以制作到100?！?00埃之間，小于用光刻工藝能夠達到的最小間距，因而本實施例后續(xù)能夠制作出密集程度高的測試線。第二側(cè)墻162’的厚度可以制作成小于第一側(cè)墻132’的厚度，例如，將第一側(cè)墻132’設(shè)置成300埃，而將第二側(cè)墻162’的厚度設(shè)置成100埃。這樣，有助于后續(xù)形成線條較細的測試線。但是，如果希望得到線條較粗的測試線，而可以對應將第二側(cè)墻162’的厚度設(shè)置成大于或等于第一側(cè)墻132’的厚度。而如果要得到最終間距較小的測試線，則需要將第一側(cè)墻132’的厚度設(shè)置成較小，因為第二側(cè)墻162’各段之間的間距與第一側(cè)墻132’的厚度大致相等。請參考圖11，圖11可以看成是圖10所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。上述過程最終形成的結(jié)構(gòu)俯視示意圖如圖11所示。在第二測試圖案150的側(cè)壁形成有第二側(cè)墻162’，該第二側(cè)墻162’由上述蝕刻過程中得到。步驟S17，請參考圖12，去除第二測試圖案150，形成第二閉合圖案170。本實施例在形成圖11所示結(jié)構(gòu)之后，可以采用干法蝕刻或者選擇性濕法蝕刻去除第二測試圖案150，形成第二閉合圖案170，如圖12所示。事實上，該第二閉合圖案170即為上述第二側(cè)墻162’，但是在第二測試圖案150被去除之后，以第二閉合圖案170來表示。步驟S18，請結(jié)合參考圖12、圖13和圖14，在第二閉合圖案170上形成一個缺口，形成第三測試圖案180。在圖12所示的結(jié)構(gòu)中，右下角存在著D-D虛線，沿該D-D虛線切開第二閉合圖案170，形成第二缺口（未標號），形成如圖13所示的第三測試圖案180。該步驟可以通過光刻工藝實現(xiàn)，具體過程本說明書不詳細展開。圖13中顯示，該第三測試圖案180為非封閉結(jié)構(gòu)，而是一根連續(xù)的線條，并且，對比圖2可知，該第三測試圖案180從圖2所示的單繞線結(jié)構(gòu)第一測試圖案110變成圖13所示的四重繞線結(jié)構(gòu)，即對比圖2和圖13可知，圖2中可看出有四條橫線段，而圖13中對應有十六條橫線段（圖13中第三測試圖案180的長度為圖2中第一測試圖案110長度的四倍）。可見該第三測試圖案180在其所在區(qū)域具有較大的長度，面積利用率高。圖14可以看成是圖13所示結(jié)構(gòu)沿圖13中E-E點劃線切開得到的截面示意圖。從圖14中可以看到，第三測試圖案180位于測試材料層120上，并且第三測試圖案180自身的寬度（未標注）小，在圖14所示截面示意圖中，相鄰兩段第三測試圖案180之間的間距（未標注）也小，因而在較小的區(qū)域中其長度仍然較大。本步驟形成的第二缺口與步驟S15形成的第一缺口位于測試材料層120上相同位置，可對比圖6和圖12和兩條虛線（分別為B-B虛線和D-D虛線）的位置看出，這種將第二缺口與第一缺口設(shè)置在測試材料層120上相同位置能夠使得在形成第二缺口的位置比較容易找準，從而使得工藝更簡單，并且最終形成的測試圖案也比較規(guī)則整齊。需要說明的是，在其它實施例中第二缺口也可以與第一缺口位于測試材料層上的不同位置，第二缺口只需要保證使首尾相連的第二閉合圖案170形成具有唯一一個缺口的形狀即可，亦即只需要保證第二閉合圖案170變成一根連線的線條（第三測試圖案180）即可。步驟S19，將第三測試圖案180作為所述待轉(zhuǎn)移測試圖案，轉(zhuǎn)移到測試材料層120，形成測試線。本實施例最后將圖13中所示的第三測試圖案180作為所述待轉(zhuǎn)移測試圖案，轉(zhuǎn)移到測試材料層120，亦可以參考圖14，將第三測試圖案180作為所述待轉(zhuǎn)移測試圖案，轉(zhuǎn)移到測試材料層120。該轉(zhuǎn)移過程可以使用平版印刷工藝、納米壓印工藝、定向自組裝工藝、干法蝕刻工藝和濕法蝕刻工藝的至少其中一種工藝。最終得到與第三測試圖案180相同形狀的測試線（未圖示）。通過本實施制作得到的測試線在制作區(qū)域面積上的密集程度高。在一定面積內(nèi)制作測試線時，假設(shè)所制作的測試線具有最大的面積利用率時，從一條線段方向切開，該線段的長度為L，該線段所經(jīng)過的繞線的條數(shù)最大值為N，此時各繞線之間具有最小間距為Δ。再假設(shè)通過本實施制作得到測試線時，按同一條線段方向切開，該線段的長度為L，此時繞線（如圖13所示為四重繞線）的關(guān)鍵尺寸（CD）為x,各繞線不同彎折段之間的最小間距為l，該切開線段所經(jīng)過的繞線的條數(shù)為n，此時有：n=N-[(x-2l)/Δ]×(L/2x)其中：Δ=L/N此時，n越接近N，說明本實施制作得到的測試線面積利用率越高，因而，再假設(shè)R為n與N的比值，當R的值為1（事實上不可能達到）時，說明制作的測試線達到了極限面積利用率，即有：R=n/N={N-[(x-2l)/Δ]×(L/2x)}/N代入Δ=L/N，最終得到：R=0.5+l/x由此可知，本實施例中，當關(guān)鍵尺寸x為400埃（此關(guān)鍵尺寸通過光刻工藝即可達到），而繞線不同彎折段之間的最小間距為l為100埃（本實施例中將第二側(cè)墻162’的厚度制作為100埃時，l即為100埃）時，R的值為0.75，即本實施例能夠達到極限面積利用率的75%，而現(xiàn)有僅用光刻工藝來制作的測試線（其計算公式未推導），其面積利用率通常小于極限面積利用率的50%。除了上述實施例外，在本發(fā)明的其它實施例中，還可以在形成第三測試圖案之后，在第三測試圖案的側(cè)壁形成第三側(cè)墻，然后去除第三測試圖案，形成第三閉合圖案，再在第三閉合圖案形成第三缺口，形成第四測試圖案，最后以第四測試圖案為待轉(zhuǎn)移測試圖案形成測試線。通過增加一次側(cè)墻的形成，最終得到的測試線具有八重繞線結(jié)構(gòu)，其長度更大，面積利用率更高。需要說明的是，還可以重復一次或多次上述側(cè)墻形成、測試圖案去除和缺口形成的步驟（只需要工藝和分辨率允許），從而進一步在較小的面積區(qū)域中形成較大長度的測試線。雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。