測(cè)試結(jié)構(gòu)及其形成方法、測(cè)試方法
【專利摘要】一種測(cè)試結(jié)構(gòu)及其形成方法、測(cè)試方法。測(cè)試結(jié)構(gòu)包括:半導(dǎo)體襯底;位于半導(dǎo)體襯底上的第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層;第一介質(zhì)層中包括平行且交替排布的第一金屬線和第二金屬線,第一金屬線和第二金屬線均為兩個(gè)以上;位于第二介質(zhì)層中多個(gè)金屬插塞;第三介質(zhì)層中包括平行且交替排布的第三金屬線和第四金屬線,第三金屬線和第四金屬線均為兩個(gè)以上;第一金屬線與第三金屬線異面垂直,第二金屬線與第四金屬線異面垂直,一個(gè)第一金屬線通過一個(gè)金屬插塞與一個(gè)第三金屬線連接,一個(gè)第二金屬線通過一個(gè)金屬插塞與一個(gè)第四金屬線連接。本發(fā)明所提供的測(cè)試結(jié)構(gòu)能夠?qū)Χ鄠€(gè)金屬插塞的電阻電容延遲進(jìn)行評(píng)估。
【專利說明】測(cè)試結(jié)構(gòu)及其形成方法、測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種測(cè)試結(jié)構(gòu)及其形成方法、測(cè)試方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體制造工藝復(fù)雜,且制造成本極高,為保證制造質(zhì)量,在制造半導(dǎo)體芯片過程 中,通常在晶圓上制造測(cè)試結(jié)構(gòu),以在制造完成之后進(jìn)行測(cè)試。半導(dǎo)體芯片中包含多個(gè)金屬 插塞,其對(duì)半導(dǎo)體芯片的質(zhì)量有重大影響。目前業(yè)界一般在半導(dǎo)體芯片中制作金屬插塞測(cè) 試結(jié)構(gòu),在芯片制作完成后,通過金屬插塞測(cè)試結(jié)構(gòu)來測(cè)試芯片中金屬插塞的制作質(zhì)量。
[0003] 現(xiàn)有工藝中,通常將同一行(或者列)上的金屬插塞通過上下兩層金屬線連 接起來,以對(duì)該行(或者列)上的金屬插塞進(jìn)行性能測(cè)試,如進(jìn)行經(jīng)時(shí)擊穿(TDDB,Time dependent dielectric breakdown)測(cè)試。
[0004] 然而,隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸的不斷減小,在金屬插塞上(或者下)形成金屬線 時(shí),相鄰兩行(或者列)金屬線之間的距離太小,即使采用浸入式光刻工藝也無法將相鄰兩 行(或者列)金屬線通過一次光刻工藝形成。為此,需采用光刻-刻蝕-光刻-刻蝕技術(shù)形 成上層金屬線和下層金屬線。
[0005] 現(xiàn)有工藝在形成測(cè)試結(jié)構(gòu)時(shí)包括如下步驟:提供半導(dǎo)體襯底,并在半導(dǎo)體襯底上 形成第一介質(zhì)層;將下層金屬線分成兩部分,先通過光刻和刻蝕工藝在第一介質(zhì)層中形成 第一部分下層金屬線,再通過光刻和刻蝕工藝在相鄰兩條第一部分下層金屬線之間的第一 介質(zhì)層中形成第二部分下層金屬線,第一部分下層金屬線和第二部分下層金屬線的數(shù)量均 為多個(gè),第一部分下層金屬線和第二部分下層金屬線平行且間隔排布;在下層金屬線和第 一介質(zhì)層上由下至上依次形成第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層;以與形成下層金屬線相同的方法 在第三介質(zhì)層中形成上層金屬線,第一部分上層金屬線與第一部分下層金屬線所使用的光 罩相同,第二部分上層金屬線與第二部分下層金屬線所使用的光罩相同,所形成的一個(gè)上 層金屬線的與一個(gè)下層金屬線的平行且位置對(duì)應(yīng)。在形成上層金屬線的同時(shí),在第二介質(zhì) 層中形成金屬插塞,使一個(gè)上層金屬線通過位于其下方的一行金屬插塞(包括一個(gè)或者多 個(gè)金屬插塞)與一個(gè)下層金屬線連接。
[0006] 為了避免所形成的金屬插塞發(fā)生漏電,需保證相鄰的金屬插塞不重疊或者距離太 近。而由于與一個(gè)上層金屬線連接的一行金屬插塞的位置由該上層金屬線的位置所決定, 故在形成第二部分上層金屬線時(shí),至少需保證所形成的第二部分上層金屬線不與相鄰的第 一部分下層金屬線重疊。在形成金屬插塞時(shí),可沿與下層金屬線垂直的方向調(diào)整第二部分 下層金屬線的位置,調(diào)整相鄰兩行金屬插塞的位置關(guān)系。
[0007] 上述測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法僅能夠從與下層金屬線垂直的方向上調(diào)整相鄰兩行金 屬插塞之間的相對(duì)位置,無法從與下層金屬線平行的方向上調(diào)整金屬插塞之間的位置。而 位于第二介質(zhì)層中的金屬插塞的位置可由與下層金屬線垂直的方向和與下層金屬線平行 的方向兩個(gè)方向確定,僅從與下層金屬線垂直的方向上調(diào)整金屬插塞相對(duì)于其周圍的其他 金屬插塞的位置時(shí),金屬插塞位置的調(diào)整范圍有限,調(diào)整金屬插塞位置的準(zhǔn)確性差。
[0008] 而且,在對(duì)上述測(cè)試結(jié)構(gòu)中金屬插塞的電阻電容延遲進(jìn)行評(píng)估時(shí),需要對(duì)每個(gè)金 屬插塞的電阻進(jìn)行單獨(dú)檢測(cè),檢測(cè)的效率低、時(shí)間成本高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本發(fā)明解決的問題是提供一種測(cè)試結(jié)構(gòu)及其形成方法、測(cè)試方法,測(cè)試結(jié)構(gòu)的形 成方法能夠從相互垂直的兩個(gè)方向調(diào)整所形成金屬插塞的位置,提高所形成金屬插塞經(jīng)時(shí) 擊穿特性,進(jìn)而提高所形成金屬插塞的可靠性;所述測(cè)試結(jié)構(gòu)和測(cè)試方法能夠通過一個(gè)金 屬鏈檢測(cè)多個(gè)金屬插塞的電阻,以對(duì)金屬插塞的電阻電容延遲進(jìn)行評(píng)估,以及能夠?qū)λ?成金屬線和金屬插塞的布局、金屬插塞經(jīng)時(shí)擊穿特性進(jìn)行評(píng)估,檢測(cè)的效率高,時(shí)間成本 低。
[0010] 為解決上述問題,本發(fā)明提供一種測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:
[0011] 提供半導(dǎo)體襯底;
[0012] 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一介質(zhì)層;
[0013] 在所述第一介質(zhì)層中形成第一金屬圖案和第二金屬圖案,所述第一金屬圖案包括 兩個(gè)以上相互平行的第一金屬線,所述第二金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第二金屬 線,所述第二金屬線與所述第一金屬線平行且所述第二金屬線與所述第一金屬線交替排 布;
[0014] 在所述第一介質(zhì)層、所述第一金屬圖案和所述第二金屬圖案上由下至上依次形成 第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層,并在所述第二介質(zhì)層中形成多個(gè)金屬插塞,在所述第三介質(zhì)層 中形成第三金屬圖案和第四金屬圖案,所述第三金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第三金 屬線,所述第四金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第四金屬線,所述第四金屬線與所述第 三金屬線平行且所述第四金屬線與所述第三金屬線交替排布;
[0015] 其中,所述第一金屬線與所述第三金屬線異面垂直,所述第二金屬線與所述第四 金屬線異面垂直,一個(gè)所述第一金屬線通過一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第三金屬線連 接,一個(gè)所述第二金屬線通過一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第四金屬線連接。
[0016] 可選的,米用光刻-刻蝕-光刻-刻蝕技術(shù)在所述第一介質(zhì)層中形成所述第一金 屬圖案和第二金屬圖案;采用光刻-刻蝕-光刻-刻蝕技術(shù)在所述第三介質(zhì)層中形成所述 第三金屬圖案和第四金屬圖案。
[0017] 可選的,所述第一金屬線、第二金屬線、第三金屬線和第四金屬線的尺寸相等。
[0018] 可選的,所述第一金屬圖案、第二金屬圖案、第三金屬圖案、第四金屬圖案和金屬 插塞均為多個(gè);所述第一金屬圖案和所述第三金屬圖案通過所述金屬插塞依次串連在一起 構(gòu)成了第一金屬鏈,每個(gè)所述第一金屬圖案中第一金屬線的數(shù)目、每個(gè)所述第三金屬圖案 中第三金屬線的數(shù)目與所述第一金屬鏈的數(shù)目均相等;所述第二金屬圖案和所述第四金屬 圖案通過所述金屬插塞依次串連在一起構(gòu)成了第二金屬鏈,每個(gè)所述第二金屬圖案中第二 金屬線的數(shù)目、每個(gè)所述第四金屬圖案中第四金屬線的數(shù)目與所述第二金屬鏈的數(shù)目均相 等;所述第一金屬鏈和所述第二金屬鏈依次間隔排布。
[0019] 為解決上述問題,本發(fā)明還提供了一種測(cè)試結(jié)構(gòu),包括:
[0020] 半導(dǎo)體襯底;
[0021] 位于所述半導(dǎo)體襯底上的第一介質(zhì)層,所述第一介質(zhì)層中形成有第一金屬圖案和 第二金屬圖案,所述第一金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第一金屬線,所述第二金屬圖 案包括兩個(gè)以上相互平行的第二金屬線,所述第二金屬線與所述第一金屬線平行且所述第 二金屬線與所述第一金屬線交替排布;
[0022] 位于所述第一介質(zhì)層、所述第一金屬圖案和所述第二金屬圖案上的第二介質(zhì)層, 所述第二介質(zhì)層中形成有多個(gè)金屬插塞;
[0023] 位于所述第二介質(zhì)層和所述金屬插塞上的第三介質(zhì)層,所述第三介質(zhì)層中形成有 第三金屬圖案和第四金屬圖案,所述第三金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第三金屬線, 所述第四金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第四金屬線,所述第四金屬線與所述第三金屬 線平行且所述第四金屬線與所述第三金屬線交替排布;
[0024] 其中,所述第一金屬線與所述第三金屬線異面垂直,所述第二金屬線與所述第四 金屬線異面垂直,一個(gè)所述第一金屬線通過一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第三金屬線連 接,一個(gè)所述第二金屬線通過一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第四金屬線連接。
[0025] 可選的,所述第一金屬線、第二金屬線、第三金屬線和第四金屬線的尺寸相等。
[0026] 可選的,所述第一金屬圖案、第二金屬圖案、第三金屬圖案、第四金屬圖案和金屬 插塞均為多個(gè);所述第一金屬圖案和所述第三金屬圖案通過所述金屬插塞依次串連在一起 構(gòu)成了第一金屬鏈,每個(gè)所述第一金屬圖案中第一金屬線的數(shù)目、每個(gè)所述第三金屬圖案 中第三金屬線的數(shù)目與所述第一金屬鏈的數(shù)目均相等;所述第二金屬圖案和所述第四金屬 圖案通過所述金屬插塞依次串連在一起構(gòu)成了第二金屬鏈,每個(gè)所述第二金屬圖案中第二 金屬線的數(shù)目、每個(gè)所述第四金屬圖案中第四金屬線的數(shù)目與所述第二金屬鏈的數(shù)目均相 等;所述第一金屬鏈和所述第二金屬鏈依次間隔排布。
[0027] 為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種測(cè)試方法,包括:
[0028] 提供第一測(cè)試結(jié)構(gòu),所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)為上述包括第一金屬鏈和第二金屬鏈的測(cè) 試結(jié)構(gòu);
[0029] 向相鄰的一個(gè)所述第一金屬鏈和一個(gè)所述第二金屬鏈?zhǔn)┘悠秒妷?,并檢測(cè)所述 第一金屬鏈和所述第二金屬鏈之間的漏電流;
[0030] 當(dāng)檢測(cè)獲取的所述漏電流小于參考漏電流時(shí),所檢測(cè)的第一金屬鏈和第二金屬鏈 相互絕緣。
[0031] 可選的,當(dāng)所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中相鄰的一個(gè)所述第一金屬鏈和一個(gè)所述第二金屬 鏈之間的漏電流大于參考漏電流時(shí),所述測(cè)試方法還包括:提供第二測(cè)試結(jié)構(gòu),所述第二測(cè) 試結(jié)構(gòu)為上述包括第一金屬鏈和第二金屬鏈的測(cè)試結(jié)構(gòu),所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中第二金屬線 的位置相對(duì)于所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第二金屬線的位置沿所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬線 的寬度方向移動(dòng),所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中第四金屬線的位置相對(duì)于所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第四 金屬線的位置沿所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬線的長(zhǎng)度方向移動(dòng),直至使第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中 相鄰的第一金屬鏈和第二金屬鏈之間的漏電流均小于參考漏電流。
[0032] 為解決上述問題,本發(fā)明還提供一種測(cè)試方法,包括:
[0033] 提供上述包括第一金屬鏈和第二金屬鏈的測(cè)試結(jié)構(gòu);
[0034] 檢測(cè)相鄰的一個(gè)所述第一金屬鏈和一個(gè)所述第二金屬鏈之間的電容;
[0035] 當(dāng)檢測(cè)獲取的電容大于0時(shí),所檢測(cè)的第一金屬鏈和第二金屬鏈相互絕緣。
[0036] 為解決上述問題,本發(fā)明還提供了一種測(cè)試方法,包括:
[0037] 提供上述包括第一金屬鏈和第二金屬鏈的測(cè)試結(jié)構(gòu);
[0038] 檢測(cè)一個(gè)所述第一金屬鏈或者一個(gè)所述第二金屬鏈的電阻,確定第一金屬鏈或者 一個(gè)所述第二金屬鏈中金屬插塞的電阻。
[0039] 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(diǎn):
[0040] 先在位于半導(dǎo)體襯底上的第一介質(zhì)層中形成第一金屬圖案和第二金屬圖案,使第 一金屬圖案中各第一金屬線與第二金屬圖案中各第二金屬線平行且交替分布;再在第一 介質(zhì)層、第一金屬圖案和第二金屬圖案上由下至上依次形成第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層,并 在所述第二介質(zhì)層中形成多個(gè)金屬插塞,在第三介質(zhì)層中形成第三金屬圖案和第四金屬圖 案,使第三金屬圖案中各第三金屬線與第四金屬圖案中各第四金屬線平行且交替分布,以 及使所述第一金屬線與所述第三金屬線異面垂直,所述第二金屬線與所述第四金屬線異面 垂直,一個(gè)第一金屬線通過一個(gè)金屬插塞與一個(gè)第三金屬線連接,一個(gè)第二金屬線通過一 個(gè)金屬插塞與一個(gè)第四金屬線連接。由于與一個(gè)金屬插塞連接的兩個(gè)金屬線在不同介質(zhì)層 中,且兩個(gè)金屬線異面垂直,采用光刻-刻蝕-光刻-刻蝕技術(shù)在第一介質(zhì)層中先后形成第 一金屬圖案和第二金屬圖案時(shí),可沿第一金屬線寬度方向調(diào)整第二金屬線的位置;采用光 刻-刻蝕-光刻-刻蝕技術(shù)在第三介質(zhì)層中先后形成第三金屬圖案和第四金屬圖案時(shí),可 沿第一金屬線長(zhǎng)度方向調(diào)整第四金屬線的位置。因此,上述方法能夠?qū)εc第二金屬線和第 四金屬線連接的金屬插塞的位置從相互垂直的兩個(gè)的方向進(jìn)行調(diào)整,精確調(diào)整該金屬插塞 相對(duì)于其周圍其他金屬插塞的位置,避免所形成的金屬插塞重疊或者距離太近,進(jìn)而避免 所形成的測(cè)試結(jié)構(gòu)發(fā)生漏電,改善所形成金屬插塞的經(jīng)時(shí)擊穿特性,提高所形成金屬插塞 的可靠性。
[0041] 進(jìn)一步的,所述測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬圖案、第二金屬圖案、第三金屬圖案、第四金 屬圖案和金屬插塞均為多個(gè),所述第一金屬圖案和所述第三金屬圖案通過所述金屬插塞依 次串連在一起構(gòu)成了第一金屬鏈,所述第二金屬圖案和所述第四金屬圖案通過所述金屬插 塞依次串連在一起構(gòu)成了第二金屬鏈。此時(shí),所述測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多條第一金屬鏈和多條第 二金屬鏈。第一金屬鏈與第二金屬鏈間隔排布。由于金屬線的電阻遠(yuǎn)小于金屬插塞的電阻, 通過檢測(cè)第一金屬鏈或者第二金屬鏈的電阻,能夠?qū)Φ谝唤饘冁溁蛘叩诙饘冁溨械亩鄠€(gè) 金屬插塞的電阻電容延遲(RC Delay)進(jìn)行評(píng)估,確定測(cè)試結(jié)構(gòu)中金屬插塞的電阻是否符合 要求。而由于能夠同時(shí)檢測(cè)位于一個(gè)金屬鏈中多個(gè)金屬插塞的電阻,檢測(cè)的效率高,時(shí)間成 本低。
[0042] 進(jìn)一步的,所述第一金屬線、第二金屬線、第三金屬線和第四金屬線的尺寸相等, 利于測(cè)試結(jié)構(gòu)中各金屬線和金屬插塞的布局,簡(jiǎn)化了測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成工藝,降低了測(cè)試結(jié) 構(gòu)的工藝成本,提高了所形成測(cè)試結(jié)構(gòu)的集成度。
[0043] 由于第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層均為絕緣材料,通過向上述測(cè)試結(jié)構(gòu) 中相鄰兩個(gè)金屬鏈(即一個(gè)第一金屬鏈和與之相鄰的一個(gè)第二金屬鏈)施加偏置電壓,并檢 測(cè)該相鄰兩個(gè)金屬鏈之間的漏電流,以及將檢測(cè)得到的漏電流與參考漏電流進(jìn)行比較,能 夠判斷相鄰兩個(gè)金屬鏈?zhǔn)欠裣嗷ソ^緣。當(dāng)相鄰兩個(gè)金屬鏈之間的漏電流小于參考漏電流 時(shí),該兩個(gè)金屬鏈未發(fā)生重疊、相互絕緣,所形成金屬線和金屬插塞的布局好、完整性佳。
[0044] 進(jìn)一步的,當(dāng)上述測(cè)試結(jié)構(gòu)(作為第一測(cè)試結(jié)構(gòu))中相鄰的一個(gè)所述第一金屬鏈和 一個(gè)所述第二金屬鏈之間的漏電流大于參考漏電流時(shí),還可以再提供一個(gè)包括第一金屬鏈 和第二金屬鏈的測(cè)試結(jié)構(gòu)(作為第二測(cè)試結(jié)構(gòu)),所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中第二金屬線的位置相 對(duì)于所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第二金屬線的位置沿所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬線的寬度方 向移動(dòng),所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中第四金屬線的位置相對(duì)于所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第四金屬線的 位置沿所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬線的長(zhǎng)度方向移動(dòng),直至使第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中相鄰的第 一金屬鏈和第二金屬鏈之間的漏電流均小于參考漏電流。,從而在不符合要求的第一測(cè)試 結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,可以使第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中各金屬插塞均未發(fā)生重疊,改善第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中金 屬插塞的經(jīng)時(shí)擊穿特性,提高第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中金屬插塞的可靠性。
[0045] 檢測(cè)測(cè)試結(jié)構(gòu)中相鄰兩個(gè)金屬鏈之間的電容。當(dāng)相鄰兩個(gè)金屬鏈之間的電容大于 0時(shí),兩個(gè)金屬鏈相互絕緣,所形成金屬線和金屬插塞的布局好、完整性佳;當(dāng)相鄰兩個(gè)金 屬鏈之間的電容等于0時(shí),兩個(gè)金屬鏈發(fā)生重疊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046] 圖1?圖4是本發(fā)明測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖;
[0047] 圖5為本發(fā)明測(cè)試結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖;
[0048] 圖6為本發(fā)明測(cè)試結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 現(xiàn)有測(cè)試結(jié)構(gòu)中,僅能從一個(gè)方向調(diào)整金屬插塞相對(duì)于其周圍其他金屬插塞的位 置,調(diào)整金屬插塞位置的準(zhǔn)確性差。而且在對(duì)測(cè)試結(jié)構(gòu)中的金屬插塞的電阻電容延遲進(jìn)行 評(píng)估時(shí),需要對(duì)每個(gè)金屬插塞的電阻進(jìn)行單獨(dú)檢測(cè),檢測(cè)的效率低、時(shí)間成本高。
[0050] 本發(fā)明中技術(shù)方案,通過在第一介質(zhì)層中先后形成第一金屬圖案和第二金屬圖 案,第一金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第一金屬線,第二金屬圖案包括兩個(gè)以上相互 平行的第二金屬線,第一金屬線和第二金屬線平行且交替排布;然后在第一介質(zhì)層、第一金 屬圖案和第二金屬圖案上依次形成第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層;再然后,在所述第二介質(zhì)層 中形成金屬插塞,以及在所述第三介質(zhì)層中先后形成第三金屬圖案和第四金屬圖案,第三 金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第三金屬線,第四金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第 四金屬線,第三金屬線和第四金屬線平行且交替排布。并使第一金屬線與所述第三金屬線 的異面垂直,使第二金屬線與所述第四金屬線異面垂直,以及使一個(gè)所述第一金屬線通過 一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第三金屬線連接,一個(gè)所述第二金屬線通過一個(gè)所述金屬插 塞與一個(gè)所述第四金屬線連接。
[0051] 由于在形成第二金屬線時(shí),可沿第一金屬線的寬度方向?qū)Φ诙饘倬€的位置進(jìn)行 調(diào)整;在形成第四金屬線時(shí),可沿第一金屬線的長(zhǎng)度方向?qū)Φ谒慕饘倬€的位置進(jìn)行調(diào)整,從 而從相互垂直的兩個(gè)的方向?qū)B接第二金屬線和第四金屬線的金屬插塞的位置進(jìn)行調(diào)整, 達(dá)到調(diào)整金屬插塞相對(duì)于其周圍其他金屬插塞的目的,改善了所形成金屬插塞的經(jīng)時(shí)擊穿 特性,提高了所形成金屬插塞的可靠性。
[0052] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0053] 第一實(shí)施例
[0054] 本實(shí)施例對(duì)本發(fā)明中測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法進(jìn)行說明,本實(shí)施例中所形成的測(cè)試結(jié) 構(gòu)中第一金屬圖案、第二金屬圖案、第三金屬圖案和第四金屬圖案中均包括兩條金屬線。
[0055] 參考圖1,提供半導(dǎo)體襯底(圖未示),并在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一介質(zhì)層1。
[0056] 本實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體襯底的材料可以為單晶硅、單晶鍺或者單晶鍺硅、絕緣體 上硅、III-V族元素化合物、單晶碳化硅等本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他半導(dǎo)體材料。
[0057] 此外,所述半導(dǎo)體襯底中還可形成有器件結(jié)構(gòu)(圖未示),所述器件結(jié)構(gòu)可為半導(dǎo) 體前段工藝中形成的器件結(jié)構(gòu),例如M0S晶體管等;所述半導(dǎo)體襯底中還可形成有與器件 結(jié)構(gòu)連接的金屬插塞等。
[0058] 本實(shí)施例中,所述第一介質(zhì)層1的材料可為低k材料或者超低k材料,形成所述第 一介質(zhì)層1的方法可為化學(xué)氣相沉積工藝。
[0059] 在所述第一介質(zhì)層1形成之后,米用光刻-刻蝕-光刻-刻蝕工藝在所述第一介 質(zhì)層1中形成第一金屬圖案和第二金屬圖案。所形成第一金屬圖案中第一金屬線的數(shù)量與 第二金屬圖案中第二金屬線的數(shù)量相同。
[0060] 繼續(xù)參考圖1,在所述第一介質(zhì)層1中形成第一金屬圖案。所述第一金屬圖案包括 兩個(gè)相互平行的第一金屬線101。
[0061] 本實(shí)施例中,所述第一金屬線101的材料為銅,在所述第一介質(zhì)層1中形成第一金 屬圖案可包括如下步驟:
[0062] 在所述第一介質(zhì)層1上形成第一光刻膠層(圖未不);
[0063] 對(duì)所述第一光刻膠層進(jìn)行曝光和顯影工藝,在所述第一光刻膠層中形成兩個(gè)相互 平行的第一開口(圖未示),所述第一開口的位置和形狀分別與后續(xù)形成第一金屬線的位置 和形狀對(duì)應(yīng);
[0064] 以包括第一開口的第一光刻膠層為掩模,刻蝕所述第一介質(zhì)層1,直至在所述第一 介質(zhì)層1中形成貫穿其厚度的兩個(gè)第一凹槽(圖未示);
[0065] 去除包括第一開口的第一光刻膠層;
[0066] 在所述第一凹槽中形成第一金屬線101。
[0067] 參考圖2,在圖1中所述第一介質(zhì)層1中形成第二金屬圖案,所述第二金屬圖案包 括兩個(gè)相互平行的第二金屬線201,所述第二金屬線201與所述第一金屬線101平行且所述 第二金屬線201與所述第一金屬線101交替排布。
[0068] 具體的,所述第二金屬線201的材料為銅。所述第二金屬線201的尺寸(包括長(zhǎng)度 和寬度)與第一金屬線101的尺寸可相等,也可以不相等。兩個(gè)第二金屬線201之間的距離 與兩個(gè)第一金屬線101之間的距離可以相等,也可以不相等。
[0069] 本實(shí)施例中,所述第二金屬線201的尺寸與所述第一金屬線101的尺寸相等。兩 個(gè)第二金屬線201之間的距離與兩個(gè)第一金屬線101之間的距離相等。
[0070] 具體的,在所述第一介質(zhì)層1中形成第二金屬圖案可包括如下步驟:
[0071] 在所述第一介質(zhì)層1和第一金屬圖案上形成第二光刻膠層(圖未示);
[0072] 對(duì)所述第二光刻膠層進(jìn)行曝光和顯影工藝,在所述第二光刻膠層中形成兩個(gè)相互 平行的第二開口(圖未示),所述第二開口的位置和形狀分別與后續(xù)形成第二金屬線的位置 和形狀對(duì)應(yīng);
[0073] 以包括第二開口的第二光刻膠層為掩模,刻蝕所述第一介質(zhì)層1,直至在所述第一 介質(zhì)層1中形成貫穿其厚度的兩個(gè)第二凹槽(圖未示);
[0074] 去除包括第二開口的第二光刻膠層;
[0075] 在所述第二凹槽中形成第二金屬線201。
[0076] 為了保證后續(xù)形成于第二金屬線201上的金屬插塞與形成于第一金屬線線101上 的金屬插塞不重疊,應(yīng)盡量使第二金屬線201與相鄰兩個(gè)第一金屬線101的距離相等。
[0077] 參考圖3,在圖2中所述第一介質(zhì)層1、所述第一金屬圖案和所述第二金屬圖案上 由下至上依次形成第二介質(zhì)層2和第三介質(zhì)層3。
[0078] 具體的,所述第二介質(zhì)層2和第三介質(zhì)層3的材料可為低k材料或者超低k材料。 形成所述第二介質(zhì)層2和第三介質(zhì)層3的方法可為化學(xué)氣相沉積工藝。所述第二介質(zhì)層2 和第三介質(zhì)層3可以一體形成,也可以分別形成。
[0079] 本實(shí)施例中,所述第二介質(zhì)層2和第三介質(zhì)層3分別形成。并且所述第二介質(zhì)層 2和第三介質(zhì)層3的厚度相等。但本發(fā)明不限于此。
[0080] 在所述第三介質(zhì)層3形成之后,采用光刻-刻蝕-光刻-刻蝕工藝在所述第三介 質(zhì)層3中形成第三金屬圖案和第四金屬圖案。所形成第三金屬圖案中第三金屬線的數(shù)量與 第四金屬圖案中第四金屬線的數(shù)量相同。
[0081] 繼續(xù)參考圖3,在所述第三介質(zhì)層3中形成第三金屬圖案,所述第三金屬圖案包括 兩個(gè)相互平行的第三金屬線301,并在第三金屬線301下方的第二介質(zhì)層2中形成金屬插塞 502。一個(gè)所述第三金屬線301通過一個(gè)金屬插塞502與第一介質(zhì)層1中一個(gè)所述第一金 屬線101連接。
[0082] 具體的,可采用雙鑲嵌工藝形成所述第三金屬線301和位于第三金屬線301下方 的金屬插塞502。所述第三金屬線301與所述第一金屬線101的異面垂直。所述第三金屬 線301和金屬插塞502的材料為銅。所述第三金屬線301的尺寸與第一金屬線101和第二 金屬線201的尺寸可以相等,也可以不相等。
[0083] 本實(shí)施例中,所述第三金屬線301與第一金屬線101的尺寸相等。
[0084] 在形成圖3中第三金屬圖案和金屬插塞502時(shí),可包括如下步驟:
[0085] 在所述第三介質(zhì)層3上形成硬掩膜層(圖未示),所述硬掩膜層中形成有兩個(gè)相互 平行的第三開口,所述第三開口的位置和形狀分別與后續(xù)形成第三金屬線301的位置和形 狀對(duì)應(yīng);
[0086] 在所述第三開口內(nèi)形成第三光刻膠層(圖未示),所述第三光刻膠層中形成有第四 開口,所述第四開口的位置和形狀分別與后續(xù)形成金屬插塞的位置和形狀對(duì)應(yīng);
[0087] 以所述硬掩膜層和第三光刻膠層為掩模,刻蝕所述第三介質(zhì)層3,至暴露所述第二 介質(zhì)層2 ;
[0088] 去除所述第三光刻膠層,并以所述硬掩膜層為掩模,刻蝕所述第三介質(zhì)層3和第 二介質(zhì)層2,直至形成第三凹槽(圖未示)以及位于第三凹槽下方暴露出部分所述第一金屬 線101上表面的第一通孔(圖未示);
[0089] 在所述第三凹槽和所述第一通孔中填充銅金屬,以在所述第三凹槽中形成第三金 屬線301且在所述第一通孔中形成金屬插塞502。
[0090] 參考圖4,在圖3中所述第三介質(zhì)層3中形成第四金屬圖案,所述第四金屬圖案包 括兩個(gè)相互平行的第四金屬線401,并在第四金屬線401下方的第二介質(zhì)層2中形成金屬插 塞504。所述第四金屬線401與所述第三金屬線301平行,且所述第四金屬線401與所述第 三金屬線301交替排布。一個(gè)所述第四金屬線401通過一個(gè)金屬插塞504與第一介質(zhì)層1 中一個(gè)所述第二金屬線201連接。
[0091] 具體的,可采用雙鑲嵌工藝形成所述第四金屬線401和位于第四金屬線401下方 的金屬插塞504。所述第四金屬線401和金屬插塞504的材料為銅。所述第四金屬線301 與第一金屬線101、第二金屬線201和第三金屬線301的尺寸可以相等,也可以不相等。
[0092] 本實(shí)施例中,所述第四金屬線301與第一金屬線101、第二金屬線201和第三金屬 線301的尺寸相等。形成第四金屬線401和金屬插塞504的方法與形成第三金屬線301和 金屬插塞502的方法類似,在此不再贅述。且由于第三金屬線301與第一金屬線101異面 垂直,位于第三介質(zhì)層3中的第三金屬301和第四金屬線401平行,第四金屬線401與第一 金屬線101異面垂直,第四金屬線401與第二金屬線201異面垂直。
[0093] 本實(shí)施例中,所形成的測(cè)試結(jié)構(gòu)包括兩條由第一金屬線101和第三金屬線301通 過金屬插塞502串連在一起的第一金屬鏈,以及兩條由第二金屬線201和第四金屬線401 通過金屬插塞504串連在一起的第二金屬鏈。
[0094] 本實(shí)施例中,在形成第二金屬線201時(shí),可沿第一金屬線101的寬度方向W對(duì)第二 金屬線201的位置進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而調(diào)整第二金屬線201相對(duì)第一金屬線的101的位置。相 應(yīng)的,在形成第四金屬線401時(shí),可沿第一金屬線101的長(zhǎng)度方向L對(duì)第四金屬線401的 位置進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而調(diào)整第四金屬線401相對(duì)第三金屬線的301的位置。由于第一金屬線 101的長(zhǎng)度方向L與寬度方向W垂直,故上述方法能夠從相互垂直的兩個(gè)方向調(diào)整金屬插塞 504的位置,調(diào)整測(cè)試結(jié)構(gòu)中金屬線和金屬插塞的布局,避免金屬插塞502和504發(fā)生重疊 或距離太近,防止所形成的測(cè)試結(jié)構(gòu)發(fā)生漏電,改善所形成金屬插塞502和504的經(jīng)時(shí)擊穿 特性,提高所形成金屬插塞502和504的可靠性,最終提高包括所形成金屬插塞502和504 的半導(dǎo)體器件的性能。
[0095] 另外,本實(shí)施例中,第一金屬線101與所述第三金屬線301異面垂直,第二金屬線 201與所述第四金屬線401異面垂直,所述第一金屬線101、第二金屬線201、第三金屬線 301和第四金屬線401的尺寸相等。利于測(cè)試結(jié)構(gòu)中各金屬線和金屬插塞的布局,簡(jiǎn)化了測(cè) 試結(jié)構(gòu)的形成工藝,降低了測(cè)試結(jié)構(gòu)的工藝成本,提高了所形成測(cè)試結(jié)構(gòu)的集成度。
[0096] 第二實(shí)施例
[0097] 本實(shí)施例對(duì)本發(fā)明中測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0098] 參考圖5,為本發(fā)明測(cè)試結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖,其與第一實(shí)施例中的測(cè)試結(jié) 構(gòu)相比,所述測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬圖案、第二金屬圖案、第三金屬圖案、第四金屬圖案和金 屬插塞均為多個(gè);所述第一金屬圖案和所述第三金屬圖案通過所述金屬插塞依次串連在一 起構(gòu)成了第一金屬鏈,所述第二金屬圖案和所述第四金屬圖案通過所述金屬插塞依次串連 在一起構(gòu)成了第二金屬鏈。
[0099] 其中,每個(gè)所述第一金屬圖案包括兩個(gè)相互平行的第一金屬線101。每個(gè)所述第 二金屬圖案包括兩個(gè)相互平行的第二金屬線201。所述第一金屬線101和第二金屬線201 位于半導(dǎo)體襯底(圖未示)上的第一介質(zhì)層(圖未示)中,所述第一金屬線101和第二金屬線 201平行,且所述第二金屬線201與所述第一金屬線101交替排布,第一金屬線101和第二 金屬線201的兩端并未對(duì)齊。
[0100] 所述金屬插塞502和504位于第一介質(zhì)層、第一金屬圖案和第二金屬圖案上的第 二介質(zhì)層(圖未示)中。
[0101] 每個(gè)所述第三金屬圖案包括兩個(gè)相互平行的第三金屬線301。每個(gè)所述第四金屬 圖案包括兩個(gè)相互平行的第四金屬線401。所述第三金屬線301和第四金屬線401位于第 二介質(zhì)層、金屬插塞502和金屬插塞504上的第三介質(zhì)層(圖未不)中,所述第三金屬線301 和第四金屬線401平行,且所述第三金屬線301與所述第四金屬線401交替排布,第三金屬 線301和第四金屬線401的兩端并未對(duì)齊。
[0102] 所述第一金屬線101與所述第三金屬線301異面垂直,所述第二金屬線201與所 述第四金屬線401異面垂直。一個(gè)所述第一金屬線101通過一個(gè)所述金屬插塞502與一個(gè) 所述第三金屬線301連接,一個(gè)所述第二金屬線201通過一個(gè)所述金屬插塞504與一個(gè)所 述第四金屬線401連接。
[0103] 具體的,所述第一金屬線101、第二金屬線201、第三金屬線301和第四金屬線401 的尺寸(包括長(zhǎng)度和寬度)可以相等,也可以不相等。所述第一金屬線101、第二金屬線201、 第三金屬線301和第四金屬線401的材料為銅。
[0104] 本實(shí)施例中,所述第一金屬線101、第二金屬線201、第三金屬線301和第四金屬線 401的尺寸(長(zhǎng)度和寬度)相等。所形成測(cè)試結(jié)構(gòu)包括兩條由第一金屬線101和第三金屬線 301通過金屬插塞502依次串連在一起的第一金屬鏈20和40,以及兩條由第二金屬線201 和第四金屬線401通過金屬插塞504依次串連在一起的第二金屬鏈10和30。第一金屬鏈 10、第二金屬鏈20、第一金屬鏈30和第二金屬鏈40依次間隔排布。
[0105] 在形成本實(shí)施例中測(cè)試結(jié)構(gòu)時(shí),也能夠通過第一實(shí)施例中測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法對(duì) 第二金屬線201、第四金屬線401、金屬插塞504的位置進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)化測(cè)試結(jié)構(gòu)中金屬線和 金屬插塞的布局,避免金屬插塞502和504發(fā)生重疊或距離太近,以及避免相鄰的兩個(gè)金屬 鏈發(fā)生重疊,改善所形成金屬插塞502和504的經(jīng)時(shí)擊穿特性,提高所形成金屬插塞502和 504的可靠性。
[0106] 圖5中測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法可參考第一實(shí)施例中測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法,在此不做 贅述。
[0107] 相應(yīng)的,本發(fā)明還提供了一種采用圖5中測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法。所述測(cè)試方法包 括:
[0108] 向第一金屬鏈20和與之相鄰的第二金屬鏈10施加偏置電壓,并檢測(cè)所述第一金 屬鏈20和第二金屬鏈10之間的漏電流1 21 ;
[0109] 向第一金屬鏈20和與之相鄰的第二金屬鏈30施加偏置電壓,并檢測(cè)所述第一金 屬鏈20和第二金屬鏈30之間的漏電流1 23 ;
[0110] 將所述漏電流121和123分別與參考漏電流I。進(jìn)行比較,以分別確定第一金屬鏈20 是否和第二金屬鏈10相互絕緣以及確定第一金屬鏈20是否和第二金屬鏈30相互絕緣。
[0111] 由于第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層均為絕緣材料,當(dāng)?shù)谝唤饘冁?0和第 二金屬鏈10 (或30)相互絕緣時(shí),第一金屬鏈20與第二金屬鏈10 (或30)之間的漏電流 121 (或123)很小,通常小于1E-9安。
[0112] 本實(shí)施例中,將1E-8安作為參考漏電流I。(即Ie=lE-8安)。當(dāng)漏電流1 21小于或 者等于參考漏電流I。時(shí),即表明第一金屬鏈20與第二金屬鏈10未發(fā)生重疊;當(dāng)漏電流123 小于或者等于參考漏電流I。時(shí),即表明第一金屬鏈20與第二金屬鏈30未發(fā)生重疊;當(dāng)漏 電流Ι2ι和漏電流L均小于或者等于參考漏電流I。時(shí),表明第一金屬鏈20與第二金屬鏈 10和30均未發(fā)生重疊,第一金屬鏈20中金屬線和金屬插塞502的絕緣性佳,第一金屬鏈 20中金屬插塞502的經(jīng)時(shí)擊穿特性好,包括金屬插塞502的半導(dǎo)體器件的性能好。
[0113] 在其他實(shí)施例中,當(dāng)相鄰兩條金屬鏈之間的漏電流等于參考漏電流I。時(shí),也可認(rèn) 為該兩條金屬鏈發(fā)生重疊,其由金屬插塞的具體應(yīng)用所決定。
[0114] 同理,能夠通過向第一金屬鏈40和與之相鄰的第二金屬鏈10施加偏置電壓,并檢 測(cè)所述第一金屬鏈40和第二金屬鏈10之間的漏電流1 41,以及向第一金屬鏈40和與之相 鄰的第二金屬鏈30施加偏置電壓,并檢測(cè)所述第一金屬鏈40和第二金屬鏈30之間的漏電 流1 43。并將所述漏電流141和143分別與參考漏電流I。進(jìn)行比較,確定第一金屬鏈40是否 和第二金屬鏈10相互絕緣,以及確定第一金屬鏈40是否和第二金屬鏈30相互絕緣,確定 第一金屬鏈40的絕緣性。
[0115] 另外,還能夠通過檢測(cè)相鄰兩條金屬鏈之間的電容,確定所檢測(cè)的兩條金屬鏈?zhǔn)?否發(fā)生重疊。具體的,當(dāng)相鄰兩條金屬鏈之間的電容等于0時(shí),所檢測(cè)的兩條金屬鏈發(fā)生重 疊;當(dāng)相鄰兩條金屬鏈之間的電容大于0時(shí),所檢測(cè)的兩條金屬鏈未發(fā)生重疊。例如,檢測(cè) 第一金屬鏈20和第二金屬鏈10之間的電容,若所得到的電容為0,第一金屬鏈20和第二金 屬鏈10發(fā)生重疊;若所得到的電容大于0,第一金屬鏈20和第二金屬鏈10未發(fā)生重疊。
[0116] 另外,還能夠通過檢測(cè)第一金屬鏈20 (或40)中多個(gè)金屬插塞502的電阻;能夠通 過向第二金屬鏈10 (或30)施加電壓,檢測(cè)第二金屬鏈10 (或30)中多個(gè)金屬插塞504的 電阻。
[0117] 需要說明的是,上述測(cè)試方法所獲取的電阻實(shí)際上是一個(gè)金屬鏈上金屬線和金屬 插塞的電阻之和。金屬線的電阻并不是指整條金屬線的電阻,而是指位于一個(gè)金屬線上兩 個(gè)金屬插塞之間金屬線的電阻。但是由于金屬線的電阻相對(duì)于金屬插塞的電阻小得多,與 金屬插塞的電阻相比,金屬線電阻的變化對(duì)一個(gè)金屬鏈的電阻影響很小,故可通過對(duì)一個(gè) 金屬鏈的電阻進(jìn)行檢測(cè)來檢測(cè)該金屬鏈上多個(gè)金屬插塞的電阻的目的,進(jìn)而對(duì)所形成測(cè)試 結(jié)構(gòu)中金屬插塞的電阻電容延遲進(jìn)行評(píng)估,確定測(cè)試結(jié)構(gòu)中金屬插塞的電阻是否符合要 求。
[0118] 與現(xiàn)有技術(shù)中需對(duì)每個(gè)金屬插塞的電阻進(jìn)行單獨(dú)檢測(cè),以評(píng)估金屬插塞的電阻電 容延遲相比,通過本實(shí)施例中測(cè)試結(jié)構(gòu)對(duì)金屬插塞電阻電容延遲評(píng)估的方法更簡(jiǎn)單,效率 更高,時(shí)間更短。
[0119] 另外,還能夠通過向第一金屬鏈20 (或40)和第二金屬鏈10 (或30)施加電壓,檢 測(cè)各金屬線中金屬插塞的經(jīng)時(shí)擊穿時(shí)間。
[0120] 記錄圖5中測(cè)試結(jié)構(gòu)第一金屬鏈20與第二金屬鏈10之間的漏電流121和第一金 屬鏈20與第二金屬鏈30之間的漏電流1 23,以及記錄圖5中測(cè)試結(jié)構(gòu)第一金屬鏈40與第 二金屬鏈10之間的漏電流141和第一金屬鏈40與第二金屬鏈30之間的漏電流1 43。
[0121] 當(dāng)圖5中測(cè)試結(jié)構(gòu)的漏電流121、123、141和1 43中的一個(gè)大于參考漏電流I。時(shí),以圖 5中測(cè)試結(jié)構(gòu)作為第一測(cè)試結(jié)構(gòu),然后提供與第一測(cè)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類似的第二測(cè)試結(jié)構(gòu)。
[0122] 第二測(cè)試結(jié)構(gòu)與第一測(cè)試結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于:所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中第二金屬線的位 置相對(duì)于所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第二金屬線201的位置沿所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬線 101的寬度方向W (圖5中X軸方向)移動(dòng),所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中第四金屬線的位置相對(duì)于 所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第四金屬線401的位置沿所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬線101的長(zhǎng)度 方向L (圖5中y軸方向)移動(dòng),直至使第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中相鄰的第一金屬鏈和第二金屬鏈之 間的漏電流均小于參考漏電流I。。
[0123] 在以第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中各金屬線和金屬插塞的位置為參考位置,第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中第 二金屬線和第四金屬線分別在X軸方向和y軸方向發(fā)生移動(dòng),相應(yīng)的,用于連接第二金屬線 和第四金屬線的金屬插塞的位置沿X軸和y軸兩個(gè)方向發(fā)生了變化,該金屬插塞相對(duì)于用 于連接第一金屬線和第三金屬線的金屬插塞的位置發(fā)生變化。
[0124] 表一第二和第四金屬線位置變化與相鄰兩個(gè)金屬鏈之間漏電流的關(guān)系
[0125]
【權(quán)利要求】
1. 一種測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,包括: 提供半導(dǎo)體襯底; 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一介質(zhì)層; 在所述第一介質(zhì)層中形成第一金屬圖案和第二金屬圖案,所述第一金屬圖案包括兩個(gè) 以上相互平行的第一金屬線,所述第二金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第二金屬線,所 述第二金屬線與所述第一金屬線平行且所述第二金屬線與所述第一金屬線交替排布; 在所述第一介質(zhì)層、所述第一金屬圖案和所述第二金屬圖案上由下至上依次形成第 二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層,并在所述第二介質(zhì)層中形成多個(gè)金屬插塞,在所述第三介質(zhì)層中 形成第三金屬圖案和第四金屬圖案,所述第三金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第三金屬 線,所述第四金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第四金屬線,所述第四金屬線與所述第三 金屬線平行且所述第四金屬線與所述第三金屬線交替排布; 其中,所述第一金屬線與所述第三金屬線異面垂直,所述第二金屬線與所述第四金屬 線異面垂直,一個(gè)所述第一金屬線通過一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第三金屬線連接,一 個(gè)所述第二金屬線通過一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第四金屬線連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,采用光刻-刻蝕-光刻-刻 蝕技術(shù)在所述第一介質(zhì)層中形成所述第一金屬圖案和第二金屬圖案;采用光刻-刻蝕-光 刻-刻蝕技術(shù)在所述第三介質(zhì)層中形成所述第三金屬圖案和第四金屬圖案。
3. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一金屬圖案、第二金 屬圖案、第三金屬圖案、第四金屬圖案和金屬插塞的材料為銅。
4. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一金屬線、第二金屬 線、第三金屬線和第四金屬線的尺寸相等。
5. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一金屬圖案、第二金 屬圖案、第三金屬圖案、第四金屬圖案和金屬插塞均為多個(gè);所述第一金屬圖案和所述第三 金屬圖案通過所述金屬插塞依次串連在一起構(gòu)成了第一金屬鏈,每個(gè)所述第一金屬圖案中 第一金屬線的數(shù)目、每個(gè)所述第三金屬圖案中第三金屬線的數(shù)目與所述第一金屬鏈的數(shù)目 均相等;所述第二金屬圖案和所述第四金屬圖案通過所述金屬插塞依次串連在一起構(gòu)成了 第二金屬鏈,每個(gè)所述第二金屬圖案中第二金屬線的數(shù)目、每個(gè)所述第四金屬圖案中第四 金屬線的數(shù)目與所述第二金屬鏈的數(shù)目均相等;所述第一金屬鏈和所述第二金屬鏈依次間 隔排布。
6. -種測(cè)試結(jié)構(gòu),其特征在于,包括: 半導(dǎo)體襯底; 位于所述半導(dǎo)體襯底上的第一介質(zhì)層,所述第一介質(zhì)層中形成有第一金屬圖案和第二 金屬圖案,所述第一金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第一金屬線,所述第二金屬圖案包 括兩個(gè)以上相互平行的第二金屬線,所述第二金屬線與所述第一金屬線平行且所述第二金 屬線與所述第一金屬線交替排布; 位于所述第一介質(zhì)層、所述第一金屬圖案和所述第二金屬圖案上的第二介質(zhì)層,所述 第二介質(zhì)層中形成有多個(gè)金屬插塞; 位于所述第二介質(zhì)層和所述金屬插塞上的第三介質(zhì)層,所述第三介質(zhì)層中形成有第三 金屬圖案和第四金屬圖案,所述第三金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第三金屬線,所述 第四金屬圖案包括兩個(gè)以上相互平行的第四金屬線,所述第四金屬線與所述第三金屬線平 行且所述第四金屬線與所述第三金屬線交替排布; 其中,所述第一金屬線與所述第三金屬線異面垂直,所述第二金屬線與所述第四金屬 線異面垂直,一個(gè)所述第一金屬線通過一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第三金屬線連接,一 個(gè)所述第二金屬線通過一個(gè)所述金屬插塞與一個(gè)所述第四金屬線連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的測(cè)試結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一金屬圖案、第二金屬圖案、第 三金屬圖案、第四金屬圖案和金屬插塞的材料為銅。
8. 如權(quán)利要求6所述的測(cè)試結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一金屬線、第二金屬線、第三金 屬線和第四金屬線的尺寸相等。
9. 如權(quán)利要求6所述的測(cè)試結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一金屬圖案、第二金屬圖案、第 三金屬圖案、第四金屬圖案和金屬插塞均為多個(gè);所述第一金屬圖案和所述第三金屬圖案 通過所述金屬插塞依次串連在一起構(gòu)成了第一金屬鏈,每個(gè)所述第一金屬圖案中第一金屬 線的數(shù)目、每個(gè)所述第三金屬圖案中第三金屬線的數(shù)目與所述第一金屬鏈的數(shù)目均相等; 所述第二金屬圖案和所述第四金屬圖案通過所述金屬插塞依次串連在一起構(gòu)成了第二金 屬鏈,每個(gè)所述第二金屬圖案中第二金屬線的數(shù)目、每個(gè)所述第四金屬圖案中第四金屬線 的數(shù)目與所述第二金屬鏈的數(shù)目均相等;所述第一金屬鏈和所述第二金屬鏈依次間隔排 布。
10. -種測(cè)試方法,其特征在于,包括: 提供第一測(cè)試結(jié)構(gòu),所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)為如權(quán)利要求9所述的測(cè)試結(jié)構(gòu); 向相鄰的一個(gè)所述第一金屬鏈和一個(gè)所述第二金屬鏈?zhǔn)┘悠秒妷海z測(cè)所述第一 金屬鏈和所述第二金屬鏈之間的漏電流; 當(dāng)檢測(cè)獲取的所述漏電流小于參考漏電流時(shí),所檢測(cè)的第一金屬鏈和第二金屬鏈相互 絕緣。
11. 如權(quán)利要求10所述的測(cè)試方法,其特征在于,當(dāng)所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中相鄰的一個(gè) 所述第一金屬鏈和一個(gè)所述第二金屬鏈之間的漏電流大于參考漏電流時(shí),所述測(cè)試方法還 包括: 提供第二測(cè)試結(jié)構(gòu),所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)為如權(quán)利要求9所述的測(cè)試結(jié)構(gòu),所述第二測(cè) 試結(jié)構(gòu)中第二金屬線的位置相對(duì)于所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第二金屬線的位置沿所述第一測(cè) 試結(jié)構(gòu)中第一金屬線的寬度方向移動(dòng),所述第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中第四金屬線的位置相對(duì)于所述 第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第四金屬線的位置沿所述第一測(cè)試結(jié)構(gòu)中第一金屬線的長(zhǎng)度方向移動(dòng),直 至使第二測(cè)試結(jié)構(gòu)中相鄰的第一金屬鏈和第二金屬鏈之間的漏電流均小于參考漏電流。
12. -種測(cè)試方法,其特征在于,包括: 提供如權(quán)利要求9所述的測(cè)試結(jié)構(gòu); 檢測(cè)相鄰的一個(gè)所述第一金屬鏈和一個(gè)所述第二金屬鏈之間的電容; 當(dāng)檢測(cè)獲取的電容大于〇時(shí),所檢測(cè)的第一金屬鏈和第二金屬鏈相互絕緣。
13. -種測(cè)試方法,其特征在于,包括: 提供如權(quán)利要求9所述的測(cè)試結(jié)構(gòu); 檢測(cè)一個(gè)所述第一金屬鏈或者一個(gè)所述第二金屬鏈的電阻,確定一個(gè)所述第一金屬鏈 或者一個(gè)所述第二金屬鏈中金屬插塞的電阻。
【文檔編號(hào)】H01L23/544GK104282660SQ201310277149
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】曹軼賓, 趙簡(jiǎn) 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司