的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)中的虛線矩形框內(nèi)的結(jié)構(gòu)的放大示意圖。如圖2并結(jié)合圖3所示，柵極層201向上通過多個(gè)通孔202與柵極引出線204相連接。該柵極引出線204與首層金屬層203可以位于同一水平層，甚至可以是在形成首層金屬層203的時(shí)候同步形成的，但兩者互相不接觸。而首層金屬層203直接通過一首金引出線205引出，該首金引出線205與首層金屬層203位于同一水平層，可以是首層金屬層203的一延伸部分，兩者互相接觸。其中，柵極引出線204和首金引出線205中一個(gè)接測試電壓，另一個(gè)接地。
[0034]圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于首層金屬至柵極的異常檢測的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。在本實(shí)施例中，如圖4所示，該層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)包括了多個(gè)測試單元200，這些測試單元200排成矩形陣列，形成一測試陣列210。
[0035]圖5為圖4所示實(shí)施例的用于首層金屬至柵極的異常檢測的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)的虛線矩形框A內(nèi)的結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖6為圖4所示實(shí)施例的用于首層金屬至柵極的異常檢測的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)的虛線矩形框B內(nèi)的結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖7為圖4所示實(shí)施例的用于首層金屬至柵極的異常檢測的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)的虛線矩形框C內(nèi)的結(jié)構(gòu)的放大示意圖。請(qǐng)參考圖4并結(jié)合圖5?圖7 —起來理解，在本實(shí)施例中，測試陣列210中的每個(gè)測試單元200的柵極層201可以通過柵極連接線206與相鄰的其它測試單元200的柵極層201相連接。測試陣列210中的每個(gè)測試單元200的首層金屬層203可以通過首金連接線207與相鄰的其它測試單元200的首層金屬層203相連接。在本實(shí)施例中，該柵極連接線206和該首金連接線207在上下方向上的位置可以是重合的。
[0036]如圖4和圖7所示，測試陣列210的一側(cè)(如右側(cè))邊緣的每個(gè)測試單元200的柵極層201分別向上通過多個(gè)通孔202與一公共連接線208相連接，該公共連接線208向陣列外延伸出多個(gè)柵極層測試端口 211。該公共連接線208加上多個(gè)該柵極層測試端口 211相當(dāng)于圖2?圖3所示實(shí)施例中的單個(gè)測試單元200的柵極引出線204。另外，如圖4和圖6所示，測試陣列210的相對(duì)的另一側(cè)(如左側(cè))邊緣的每個(gè)測試單元200的首層金屬層203直接分別向陣列外延伸出多個(gè)首金層測試端口 212。多個(gè)該首金層測試端口 212相當(dāng)于圖2?圖3所示實(shí)施例中的單個(gè)測試單元200的首金引出線205?；氐綀D4中，在柵極層測試端口 211和首金層測試端口 212中，一個(gè)均接測試電壓，另一個(gè)均接地。
[0037]在上述實(shí)施例中，該柵極層201的材質(zhì)可以為多晶硅，該層間介質(zhì)層的材質(zhì)可以為二氧化硅或者氮化硅，該首層金屬層203的材質(zhì)可以為鋁或者銅。
[0038]本發(fā)明能夠檢測首層金屬層至柵極層的工藝漂移(process excurs1n),實(shí)現(xiàn)對(duì)首層金屬至柵極的異常檢測，并且評(píng)估首層金屬層至柵極層的電學(xué)性能。
[0039]另外，本發(fā)明的測試結(jié)構(gòu)可以包括多個(gè)測試單元，該多個(gè)測試單元被設(shè)計(jì)為批量結(jié)構(gòu)(bulk structure)并陣列化，來實(shí)現(xiàn)不同的測試區(qū)域。越大的測試區(qū)域?qū)τ诋惓z測的效果是越好的。
[0040]本發(fā)明的設(shè)計(jì)考慮了工藝限制如銅工藝化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的問題，并且是非常彈性的(flexible)?；诓煌墓に嚕景l(fā)明的測試陣列可以是適用于不同的測試區(qū)域的。
[0041]本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，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)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于首層金屬至柵極的異常檢測的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)或多個(gè)測試單元(200),所述測試單元(200)包括: 柵極層(201),位于一半導(dǎo)體襯底的上方； 層間介質(zhì)層，位于所述柵極層(201)的上方，由非導(dǎo)電性材料構(gòu)成；以及 首層金屬層(203)，位于所述層間介質(zhì)層的上方； 其中，所述柵極層(201)向上通過多個(gè)通孔與柵極引出線(204)相連接，所述柵極引出線(204)與所述首層金屬層(203)位于同一水平層，但互相不接觸；所述首層金屬層(203)直接通過首金引出線(205)引出；所述柵極引出線(204)和所述首金引出線(205)中一個(gè)接測試電壓，另一個(gè)接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括多個(gè)測試單元(200)，所述測試單元(200)排成矩形陣列，形成測試陣列(210)； 其中，每個(gè)所述測試單元(200)的所述柵極層(201)通過柵極連接線(206)與相鄰的其它所述測試單元(200)的所述柵極層(201)相連接；每個(gè)所述測試單元(200)的所述首層金屬層(203)通過首金連接線(207)與相鄰的其它所述測試單元(200)的所述首層金屬層(203)相連接；所述測試陣列(210)的一側(cè)邊緣的每個(gè)所述測試單元(200)的所述柵極層(201)分別向上通過多個(gè)通孔與一公共連接線(208)相連接，所述公共連接線(208)向外延伸出多個(gè)柵極層測試端口(211);所述測試陣列(210)的相對(duì)的另一側(cè)邊緣的每個(gè)所述測試單元(200)的所述首層金屬層(203)直接分別向外延伸出多個(gè)首金層測試端口(212);所述柵極層測試端口(211)和所述首金層測試端口(212)中一個(gè)接測試電壓，另一個(gè)接地。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵極連接線(206)和所述首金連接線(207)在上下方向上的位置是重合的。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵極層(201)的材質(zhì)為多晶石圭。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述首層金屬層(203)的材質(zhì)為招或者銅。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述層間介質(zhì)層的材質(zhì)為二氧化硅或者氮化硅。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)具有有源區(qū)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于首層金屬至柵極的異常檢測的層間介質(zhì)測試結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)或多個(gè)測試單元，該測試單元包括：柵極層，位于一半導(dǎo)體襯底的上方；層間介質(zhì)層，位于柵極層的上方，由非導(dǎo)電性材料構(gòu)成；首層金屬層，位于層間介質(zhì)層的上方；其中，柵極層向上通過多個(gè)通孔與柵極引出線相連接，柵極引出線與首層金屬層位于同一水平層，但互相不接觸；首層金屬層直接通過首金引出線引出；柵極引出線和首金引出線中一個(gè)接測試電壓，另一個(gè)接地。本發(fā)明可以包括多個(gè)測試單元，這些測試單元排成矩形陣列，形成測試陣列，來實(shí)現(xiàn)不同的測試區(qū)域。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)首層金屬至柵極的異常檢測，并且評(píng)估首層金屬至柵極的電學(xué)性能。
【IPC分類】G01R31/26, H01L23/544
【公開號(hào)】CN105336730
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410377113
【發(fā)明人】何蓮群, 鄭鵬飛, 高玉珠, 趙永
【申請(qǐng)人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2014年8月1日