集成电路中可靠性分析的测试结构及其测试方法技术

本发明专利技术揭示了一种集成电路中可靠性分析的测试结构，该测试结构包括：待测结构；N个虚拟结构，N个所述虚拟结构与所述待测结构电连接，N为大于0的正整数；包括第一引线结构和第二引线结构的引线结构；和包括第一通孔结构和第二通孔结构的通孔结构。本发明专利技术还揭示了该测试结构的测试方法，包括：提供一衬底，根据所述的测试结构在所述衬底上形成实际待测试结构；所述第二引线结构接一第一测试电流，所述第一节点接地，测量第一失效电流。本发明专利技术的测试结构，能准确评估焦耳热效应对器件的影响，从而保证可靠性分析的准确性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术揭示了一种集成电路中可靠性分析的测试结构，该测试结构包括：待测结构；N个虚拟结构，N个所述虚拟结构与所述待测结构电连接，N为大于0的正整数；包括第一引线结构和第二引线结构的引线结构；和包括第一通孔结构和第二通孔结构的通孔结构。本专利技术还揭示了该测试结构的测试方法，包括：提供一衬底，根据所述的测试结构在所述衬底上形成实际待测试结构；所述第二引线结构接一第一测试电流，所述第一节点接地，测量第一失效电流。本专利技术的测试结构，能准确评估焦耳热效应对器件的影响，从而保证可靠性分析的准确性。【专利说明】
本专利技术涉及半导体制造业中的可靠性(Reliability)领域，特别是涉及一种。
技术介绍
超大规模集成电路(Very Large Scale Integration,简称VLSI)中的可靠性问题受到焦耳热效应的影响。随着特征尺寸(Critical Dimension)缩小，使得高阻材料(Highresistance)的焦耳热效应更加明显。这是因为特征尺寸的缩小将导致高阻材料与其它器件之间的距离的减小，高阻材料通电后产生的热量传递给相邻的器件，从而使相邻的器件受:热而失效。为了评价由于焦耳热效应而产生的可靠性问题，现有技术中用于可靠性分析的测试结构只能评价高阻材料产生的焦耳热对其本身的影响。图1为现有技术中的可靠性分析的测试结构的俯视图，如图1所示，待测结构11周围具有若干虚拟结构12，待测结构11和若干虚拟结构12电隔绝，所以在对待测结构11接入电流时，虚拟结构12中没有电流，整个测试结构只有待测结构11会产生焦耳热，所以无法测试相邻器件的焦耳热对待测结构11产生的影响。因此，如何提供一种，能准确评估焦耳热效应对器件的影响，从而保证可靠性分析的准确性，已成为本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种，能准确评估焦耳热效应对器件的影响，从而保证可靠性分析的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种集成电路中可靠性分析的测试结构，包括:待测结构；N个虚拟结构，N个所述虚拟结构与所述待测结构临近且电连接，N为大于O的正整数；引线结构，位于所述待测结构的上层，包括第一引线结构和第二引线结构，所述第一引线结构和第二引线结构用于为所述待测结构提供电流；以及通孔结构，包括第一通孔结构和第二通孔结构，其中，所述第一引线结构通过第一通孔结构与所述待测结构的一端连接，所述待测结构的另一端通过第二通孔结构与所述第二引线结构连接。进一步的，所述待测结构和所述虚拟结构位于同一层。进一步的，所述待测结构和所述虚拟结构均为条形，N个所述虚拟结构均匀排列于所述待测结构的四周，N大于等于4。进一步的，N为12，条形的所述待测结构的每个边的侧面均依次排列3个所述待测结构。进一步的，所述待测结构和所述虚拟结构位于相邻层。进一步的，所述待测结构为弓形，横跨于N个所述虚拟结构的上方。进一步的，N个所述虚拟结构并联后，再与所述待测结构串联。进一步的,N个所述虚拟结构并联,再通过一第一节点和一第二节点并联一具有单向导通功能的整流元件后，再通过所述第二节点与所述待测结构串联。进一步的，所述整流元件为一二极管。进一步的，所述虚拟结构的材料为多晶硅、氮化钛或氮化铊。进一步的，本专利技术还提供一种集成电路中可靠性分析的测试方法，包括:提供一衬底，根据如权利要求1所述的测试结构在所述衬底上形成实际待测试结构；所述第二引线结构接一第一测试电流，所述第一节点接地，测量第一失效电流。进一步的，N个所述虚拟结构并联后，再与所述待测结构串联，Ihi = IS1/N，其中，Ihi为所述第一失效电流，Isi为所述第一测试电流。进一步的,N个所述虚拟结构并联,再通过一第一节点和一第二节点并联一具有单向导通功能的整流元件后，再通过所述第二节点与所述待测结构串联。进一步的，所述整流元件为一二极管。进一步的，所述集成电路中可靠性分析的测试方法还包括:所述第一节点接一第二测试电流，所述第二引线结构接地，测量第二失效电流，Ih2=IS2，Ih2为所述第二失效电流，Is2为所述第二测试电流。进一步的，通过电阻温度系数或电迁移来评价所述待测结构是否失效。与现有技术相比，本专利技术提供的具有以下优点:1、本专利技术提供的，该测试结构中所述虚拟结构与所述待测结构电连接，与现有技术相比，在对所述待测结构接入电流时，所述虚拟结构中也有电流，所述虚拟结构对所述待测结构产生焦耳热效应，能准确模拟真实电路中焦耳热效应对器件的影响，从而保证可靠性分析的准确性。2、本专利技术提供的，该测试结构的所述待测结构和所述虚拟结构可以位于同一层，从而可以模拟真实电路中同一层电阻产生的焦耳热效应对器件的影响，评估同一层电阻产生的焦耳热效应对器件的影响；所述待测结构和所述虚拟结构也可以位于相邻层，从而可以模拟真实电路中相邻层电阻产生的焦耳热效应对器件的影响，评估相邻层电阻产生的焦耳热效应对器件的影响。3、本专利技术提供的，该测试结构的N个所述虚拟结构并联，再并联一整流元件后，与所述待测结构串联，所述整流元件具有单向导通功能，当所述第一引线结构接一测试电流，所述第二引线结构接地时，所述整流元件导通，所述虚拟结构短路而不产生焦耳热效应，此时测得的所述第一失效电流为所述待测结构发热而导致所述待测结构失效的电流；当所述第二引线结构接所述测试电流，所述第一引线结构接地时，所述整流元件不导通，所述虚拟结构由电流而产生焦耳热效应，此时测得的所述第二失效电流为所述虚拟结构发热而导致所述待测结构失效的电流。所以该测试结构即可以测得所述待测结构发热而导致所述待测结构失效的电流，又可以测得所述待测结构发热而导致所述待测结构失效的电流。【专利附图】【附图说明】图1为现有技术中的可靠性分析的测试结构的俯视图；图2为本专利技术一实施例中集成电路中可靠性分析的测试结构的俯视图；图3为图2沿剖开线C-C’的剖面图；图4为本专利技术另一实施例中集成电路中可靠性分析的测试结构的俯视图；图5为本专利技术一实施例中集成电路中可靠性分析的测试结构的测试方法的流程图；图6a_图6b为本专利技术一实施例中集成电路中可靠性分析的测试结构的测试方法中的等效电路图；图7为本专利技术又一实施例中集成电路中可靠性分析的测试结构的俯视图；图8为图7沿剖开线D-D’的剖面图。【具体实施方式】下面将结合示意图对本专利技术的进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路中可靠性分析的测试结构，包括：待测结构；N个虚拟结构，N个所述虚拟结构与所述待测结构临近且电连接，N为大于0的正整数；引线结构，位于所述待测结构的上层，包括第一引线结构和第二引线结构，所述第一引线结构和第二引线结构用于为所述待测结构提供电流；以及通孔结构，包括第一通孔结构和第二通孔结构，其中，所述第一引线结构通过第一通孔结构与所述待测结构的一端连接，所述待测结构的另一端通过第二通孔结构与所述第二引线结构连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯军宏，甘正浩，
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：