电迁移测试结构制造技术

本实用新型专利技术提出了一种电迁移测试结构，包括多个相同的测试单元、多条具有PN结的金属连线、多个感知测试盘，测试单元的两端通过金属连线分别与感知测试盘相连，构成多条测试回路，使其中一部分测试回路导通时，其余部分的测试回路关断。本实用新型专利技术采用具有PN结的金属连线组成多条测试回路，借助于PN结的单向导通性能，使一部分测试回路导通时，另一部分测试回路关断；当对导通的测试回路进行电迁移测试时，由于其余测试回路关断，则可以对关断的测试回路进行应力迁移测试，由应力迁移测试结果来判断是否对电迁移测试进行补偿，排除应力迁移对电迁移测试造成的干扰，提高测试电迁移测试的精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种电迀移测试结构。
技术介绍
半导体器件在制备完成后，通常需要进行多种测试以监测器件的性能。其中，电迀移(EM =Elect1 Migrat1n)是半导体铝制程或铜制程工艺后段可靠性评估的重要项目之一。电迀移是指在一定温度下，在金属中施加一定的电流，电子定向运动形成“电子风”，推动金属互连线或者通孔中金属原子迀移，在金属中形成空洞或隆起的物理现象。电迀移形成的空洞或隆起到达一定程度就使集成电路中的金属互连线发生断路或短路，造成失效。具体的，请参考图1，现有技术中电迀移测试结构，包括:第一施加端(Force)ll、第二施加端12、第一感知端(Sense) 13、第二感知端14、待测金属线20、环形金属线30以及环形金属线测试端31。其中，所述待测金属线20的两端分别与所述第一施加端11和第二施加端12通过通孔连线21相连，所述第一感知端13和第一施加端11相连，所述第二感知端14和第二施加端12相连。在现有技术中，通常会采用四端法进行电迀移测试。通过四端法测量电迀移测试结构的电阻评估待测金属线20的电迀移寿命，其缺点是按照设计规则(Design rule)，第一施加端11和第二施加端12的宽度比待测金属线的宽度更宽，而它们之间是通过通孔连线21互连，存在尺寸较小的通孔连线21落在尺寸较大的第一施加端11和第二施加端12的情况，并且电迀移测试为了尽量减少电流焦耳热的影响，会使用高温烘烤，通常烘烤的温度范围是在200?350摄氏度，高温烘烤导致应力迀移效应可能非常显著，影响电迀移的测试准确度。所述应力迀移(SM:Stress Migrat1n)也是半导体销铜制程工艺后段可靠性评估的重要项目之一。应力迀移是在一定温度下，由于金属互联与其周围绝缘材料热涨系数不同导致金属受到应力，在应力作用下金属中晶粒空隙向应力集中的地方汇集，从而在金属中形成空洞的物理现象。应力迀移形成的空洞到达一定程度就能使集成电路中的金属互连线发生开路，造成失效。如上文所述，在电迀移测试中，高温烘烤温度通常在200?350摄氏度，应力迀移不可避免会发生。而在现有的电迀移测试结构的设计中，并没有考虑应力迀移的情形，势必会影响测试结果的精确度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电迀移测试结构，能够在进行电迀移测试的同时，对应力迀移也进行测试，从而有利于对电迀移进行补偿，提高测试精度。为了实现上述目的，本技术提出了一种电迀移测试结构，包括:多个相同的测试单元、多条具有PN结的金属连线、多个感知测试盘，其中，每个所述测试单元的两端均通过所述金属连线分别与所述感知测试盘相连，构成多条测试回路，其中一部分测试回路导通时，其余部分的测试回路关断。可选的，在所述的电迀移测试结构中，所述测试单元包括:第一施加端、第二施加端及待测金属线，其中，所述待测金属线的两端分别与所述第一施加端和第二施加端通过通孔连线相连。可选的，在所述的电迀移测试结构中，所述第一施加端和第二施加端位于所述待测金属线的下一层。可选的，在所述的电迀移测试结构中，所述第一施加端和第二施加端位于所述待测金属线的上一层。可选的，在所述的电迀移测试结构中，所述待测金属线的长度为400 μπι。可选的，在所述的电迀移测试结构中，所述第一施加端和第二施加端的宽度为所述待测金属线宽度的5倍。可选的，在所述的电迀移测试结构中，所述测试单元的个数为2个，分别为第一测试单元和第二测试单元。可选的，在所述的电迀移测试结构中，所述感知测试盘的个数为2个，分别为第一感知测试盘和第二感知测试盘。可选的，在所述的电迀移测试结构中，所述第一感知测试盘与所述第一施加端相连，所述第二感知测试盘与所述第二施加端相连。可选的，在所述的电迀移测试结构中，还包括第一施加测试盘和第二施加测试盘，所述第一施加测试盘与所述第一感知测试盘电连接，所述第二施加测试盘与所述第二感知测试盘电连接。与现有技术相比，本技术的有益效果主要体现在:采用具有PN结的金属连线组成多条测试回路，借助于PN结的单向导通性能，使一部分测试回路导通时，另一部分测试回路关断；当对导通的测试回路进行电迀移测试时，由于其余测试回路关断，则可以对关断的测试回路进行应力迀移测试，由应力迀移测试结果来判断是否对电迀移测试进行补偿，排除应力迀移对电迀移测试造成的干扰，提高电迀移测试的精度。【附图说明】图1为现有技术中电迀移测试结构示意图；图2为本技术一实施例中电迀移测试结构的结构框图；图3为本技术一实施例中电迀移测试结构的具体结构示意图。【具体实施方式】下面将结合示意图对本技术的电迀移测试结构进行更详细的描述，其中表示了本技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本技术，而仍然实现本技术的有利效果。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技术。根据下面说明和权利要求书，本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、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。请参考图2，在本实施例中，提出了一种电迀移测试结构，包括:多个相同的测试单元、多条具有PN结的金属连线、多个感知测试盘。在本实施例中，测试单元为2个，分别为第一测试单元和第二测试单元；感知测试盘的个数也为2个，分别为第一感知测试盘SI和第二感知测试盘S2 ;每个所述测试单元的两端通过所述金属连线分别与两个感知测试盘相连，构成多条测试回路，使其中一部分测试回路导通时，其余部分的测试回路关断。具体地，第一测试单元的两端通过具有PN结的金属连线分别与所述第一感知测试盘SI和第二感知测试盘S2相连，同样的，第二测试单元的两端通过具有PN结的金属连线分别与所述第一感知测试盘SI和第二当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电迁移测试结构，其特征在于，包括：多个相同的测试单元、多条具有PN结的金属连线、多个感知测试盘，其中，每个所述测试单元的两端均通过所述金属连线分别与所述感知测试盘相连，构成多条测试回路，其中一部分测试回路导通时，其余部分的测试回路关断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祥富，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11