电迁移测试结构及测试方法技术

本发明专利技术提供一种电迁移测试结构和测试方法。该测试结构包括：目标结构、第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构，其中，目标结构包括第一端和第二端，第二端与第一端相对设置；第一连接结构从目标结构的第一侧与第一端连接；第二连接结构从目标结构的第二侧与第一端连接，第二侧与第一侧相对设置；第三连接结构从目标结构的第二侧与第二端连接。本发明专利技术的电迁移测试结构通过在目标结构的至少一端同时电连接两个连接结构，使测试电流通过该两个连接结构进入目标结构，在降低了单个连接结构中的电流密度的同时可以向目标结构中施加相对较大的电流，避免了改变目标结构的失效模式，节约测试时间。节约测试时间。节约测试时间。

【技术实现步骤摘要】
电迁移测试结构及测试方法


[0001]本专利技术主要涉及半导体制造领域，具体地涉及一种电迁移测试结构和测试方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术节点的日益缩小，金属互连线的电迁移可靠性变得越来越重要，越来越具有挑战性。电迁移(Electro
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Migration，EM)是微电子器件中主要的失效模式之一，其会造成金属化的开路和短路，使器件漏电流增加。在器件向亚微米、深亚微米发展后，电流密度不断增加，更易于因电迁移而失效。因此，随着工艺的进步，金属互连线的电迁移可靠性备受重视。
[0003]导致电迁移的直接原因是金属原子的移动。当互连线中通过大电流时，静电场力驱动电子由阴极向阳极运动，高速运动的电子与金属原子发生能量交换，原子受到猛烈的电子冲击力，这就是所谓的电子风力。金属原子同时还受到反方向的静电场力。当互连线中的电流密度较高时，向阳极运动的大量电子碰撞原子，使得金属原子受到的电子风力大于静电场力。因此，金属原子受到电子风力的驱动，使其从阴极向阳极定向扩散，从而发生电迁移。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种电迁移测试结构和测试方法，该测试方法和系统可快速准确地测量出金属互连线的寿命。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种电迁移测试结构，包括：目标结构、第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构，其中，所述目标结构包括第一端和第二端，所述第二端与所述第一端相对设置；所述第一连接结构从所述目标结构的第一侧与所述第一端连接；所述第二连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第一端连接，所述第二侧与所述第一侧相对设置；所述第三连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第二端连接。
[0006]在本专利技术的一实施例中，所述第一连接结构包括第一子连接结构，所述第一子连接结构具有第一子端和第二子端，所述第一子端与所述目标结构的第一端相接触，所述第一子端的关键尺寸小于所述第二子端的关键尺寸。
[0007]在本专利技术的一实施例中，还包括：第四连接结构，所述第四连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第二端连接。
[0008]在本专利技术的一实施例中，所述目标结构的材料包括金属或合金。
[0009]在本专利技术的一实施例中，还包括：阴极结构，所述阴极结构通过所述第一连接结构和所述第二连接结构与所述第一端连接；阳极结构，所述阳极结构通过所述第三连接结构与所述第二端连接。
[0010]在本专利技术的一实施例中，所述阳极结构还通过所述第四连接结构与所述第二端连接。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述阴极结构包括第一阴极引线和第二阴极引线，其中，所述第一阴极引线与所述第一连接结构连接，所述第二阴极引线与所述第二连接结构连接。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述第一连接结构还包括第二子连接结构，所述第二子连接结构具有第三子端和第四子端，所述第三子端与所述第一子连接结构的第二子端相接触，所述第四子端与所述第一阴极引线相接触，所述第四子端的关键尺寸小于所述第三子端的关键尺寸。
[0013]在本专利技术的一实施例中，所述第二子连接结构的第三子端的关键尺寸小于所述第一子连接结构的第二子端的关键尺寸。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述阳极结构包括第一阳极引线和第二阳极引线，其中，所述第一阳极引线与所述第三连接结构连接，所述第二阳极引线与所述第四连接结构连接。
[0015]在本专利技术的一实施例中，所述第一阴极引线与加载电压节点和感测电压节点电连接，所述第二阴极引线与加载电压节点和感测电压节点电连接；所述加载电压节点用于与测试机的第一探针相接触，所述测试机通过所述加载电压节点向所述目标结构施加电流；所述感测电压节点与测试机的第二探针相接触，所述测试机通过所述感测电压节点获得所述目标结构的电阻。
[0016]在本专利技术的一实施例中，所述第一阳极引线与加载电压节点和感测电压节点电连接，所述第二阳极引线与加载电压节点和感测电压节点电连接；所述加载电压节点用于与测试机的第一探针相接触，所述测试机通过所述加载电压节点向所述目标结构施加电流；所述感测电压节点与测试机的第二探针相接触，所述测试机通过所述感测电压节点获得所述目标结构的电阻。
[0017]在本专利技术的一实施例中，所述目标结构包括位于半导体结构中的金属互连线。
[0018]本专利技术为解决上述技术问题还提出一种基于如上所述的电迁移测试结构的电迁移测试方法，其特征在于，包括：向所述目标结构施加电流，所述电流通过所述第一连接结构和所述第二连接结构进入所述目标结构；实时监测所述目标结构的阻值变化。
[0019]在本专利技术的一实施例中，还包括：当所述阻值的变化达到预定数值时，记录向所述目标结构施加电流的时长，并结束测试。
[0020]本专利技术的电迁移测试结构通过在目标结构的至少一端同时连接两个连接结构，使测试电流通过该两个连接结构进入目标结构，在降低了单个连接结构中的电流密度的同时可以向目标结构中施加相对较大的电流，避免了改变目标结构的失效模式，节约测试时间。
附图说明
[0021]为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中：
[0022]图1是一种电迁移测试结构的结构示意图；
[0023]图2是另一种电迁移测试结构的结构示意图；
[0024]图3是本专利技术一实施例的一种电迁移测试结构的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术另外一实施例的一种电迁移测试结构的结构示意图；
[0026]图5是本专利技术一实施例的一种电迁移测试结构的结构示意图；
[0027]图6是本专利技术一实施例的一种电迁移测试方法的示例性流程图。
具体实施方式
[0028]为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。
[0029]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030]如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0031]此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
[0032]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电迁移测试结构，其特征在于，包括：目标结构、第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构，其中，所述目标结构包括第一端和第二端，所述第二端与所述第一端相对设置；所述第一连接结构从所述目标结构的第一侧与所述第一端连接；所述第二连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第一端连接，所述第二侧与所述第一侧相对设置；所述第三连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第二端连接。2.如权利要求1所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述第一连接结构包括第一子连接结构，所述第一子连接结构具有第一子端和第二子端，所述第一子端与所述目标结构的第一端相接触，所述第一子端的关键尺寸小于所述第二子端的关键尺寸。3.如权利要求2所述的电迁移测试结构，其特征在于，还包括：第四连接结构，所述第四连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第二端连接。4.如权利要求1所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述目标结构的材料包括金属或合金。5.如权利要求3所述的电迁移测试结构，其特征在于，还包括：阴极结构，所述阴极结构通过所述第一连接结构和所述第二连接结构与所述第一端连接；阳极结构，所述阳极结构通过所述第三连接结构与所述第二端连接。6.如权利要求5所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述阳极结构还通过所述第四连接结构与所述第二端连接。7.如权利要求5所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述阴极结构包括第一阴极引线和第二阴极引线，其中，所述第一阴极引线与所述第一连接结构连接，所述第二阴极引线与所述第二连接结构连接。8.如权利要求7所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述第一连接结构还包括第二子连接结构，所述第二子连接结构具有第三子端和第四子端，所述第三子端与所述第一子连接结构的第二子端相接触，所述第四子端与所述第一阴极引线相接触，所述第四子端的关键尺寸小于所述第三子端的关...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨素慧，杨盛玮，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：