一种半导体器件的漏电测试结构及测试方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体器件的漏电测试结构，包括：氧化物材料层；位于所述氧化物材料层上方的至少一个接触孔；位于接触孔上方的第一金属层，所述第一金属层包括至少一个第一导电沟槽和至少一个第二导电沟槽，第一导电沟槽和所述接触孔电连接；位于所述第一金属层上方的第二金属层，所述第二金属层具有至少一个第一导电梳状结构和至少一个第二导电梳状结构，所述第一导电梳状结构具有至少一个第一导电梳齿，所述第二导电梳状结构具有至少一个第二导电梳齿，所述第一导电梳齿和所述第一导电沟槽通过第一通孔电连接，第二导电梳齿和第二导电沟槽通过第二通孔电连接。本发明专利技术消除了测试的其他影响因素，为更小尺寸器件的检测提供标准以及检测方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
随着集成电路技术的持续发展，芯片上将集成更多器件，芯片也将采用更快的时钟速度。在这些要求的推进下，器件的几何尺寸将不断缩小，在芯片的制造工艺中不断采用新材料、新技术和新的制造工艺。这些改进对于单个器件的寿命影响非常大，可能造成局部区域的脆弱性增加、功率密度的提高、器件的复杂性增加以及引入新的失效机制，同时较小的容错空间意味着寿命问题必须在设计的一开始就必须考虑，并且在器件的开发和制造过程中一直进行监控和测试，一直到最终产品的完成。目前对半导体器件的监控和测试一般包括对具有特定封装形式的器件进行各种电学性能测试和工艺可靠性测试，目前大都采用静态随即存取存储器(简称为静态随机存储器或者Static RAM, SRAM)作为评估电学性能的测试平台，随着SRAM单元尺寸变的越来越小，特别是当器件尺寸降到28nm级别时，在后段制程中金属尺寸以及空隙大小对于器件制备中超低K材料的使用以及空隙的填充具有关键影响，SRMM测试结构通常如图1所示，所述测试可以很容易发现电流泄露问题，但是在判断那一层出现问题导致电流泄漏时变的非常困难，从第一金属层底部到接触孔之间的空隙也可能会导致电流泄露，但是对于28nm级别器件现有技术中没有对第一金属层底部到接触孔之间的空隙进行检测的方法，而且对于所述空隙大小的定义也没有标准和规则。现有技术中还可以选用梳状和梳状交错(Comb to comb structure)结构进行测试，所述测试是通过所述Comb to comb结构中梳齿之间的电容来确定是否发生击穿、电流泄露问题，但是所述方法仅仅适用于同层之间的测试，因此所述方法的适用收到很大的限制。现有技术中的各种测试方法都存在很多问题，或适用性太差或者测试过程中的其他影响因素较多，很难对测试结果进行分析评价，得不到准确测试结果，因此，需要有更加有效地测试结构及方法，以保证在器件测试过程中的稳定性。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术为了克服目前存在问题，提供了一种半导体器件的漏电测试结构，包括:氧化物材料层；位于所述氧化物材料层上方的至少一个接触孔；位于所述至少一个接触孔上方的第一金属层，所述第一金属层包括至少一个第一导电沟槽和至少一个第二导电沟槽，其中所述第一导电沟槽和所述接触孔电连接；位于所述第一金属层上方的第二金属层，所述第二金属层具有至少一个第一导电梳状结构和至少一个第二导电梳状结构，所述第一导电梳状结构具有至少一个第一导电梳齿，所述第二导电梳状结构具有至少一个第二导电梳齿，所述第一导电梳状结构与第二导电梳状结构相对设置，并且所述第一导电梳齿和所述第二导电梳齿相互交错，其中，所述第一导电梳齿和所述第一导电沟槽通过第一通孔电连接，所述第二导电梳齿和所述第二导电沟槽通过第二通孔电连接。作为优选，所述第一导电沟槽和第二导电沟槽之间的距离大于或等于0.lum。作为优选，所述第一导电梳齿和所述第二导电梳齿之间的距离大于或等于0.lum。作为优选，所述第一导电沟槽和第二导电沟槽的面积大于或等于0.lum2。作为优选，所述第一导电梳齿和所述第二导电梳齿的宽度大于或等于0.3um。本专利技术还提供了一种基于上述漏电测试结构的测试方法，包括:改变所述接触孔和所述第二导电沟槽之间距离，同时测定每个距离下所述第一导电梳状结构和第二导电梳状结构之间的电容，以此确定所述接触孔和所述第二导电沟槽之间的安全距离。作为优选，所述方法应用于与时间相关电介质击穿的相关测试。作为优选，所述方法中可以任意选择第二金属层中的多个导电梳齿进行测试。本专利技术所述测试结构为了避免其他因素的影响，将所述的接触孔设置于氧化物材料层上，从而消除现有技术中可能会对测量结果造成影响的隐患，采用梳状和梳状交错(Comb to comb structure)结构来测试不同层之间的漏电情况，同时进一步对所述的结构中的导电沟槽的大小进行限定，从而消除了现有技术中可能引起漏电的因素，从而使得测量过程更加容易控制、找出漏电位置。本专利技术所述方法通过测量所述接触孔和所述第二导电沟槽之间距离，不同距离之间电容的变化，从而找到在该结构中甚至在更小的纳米尺寸的器件中所述接触孔和所述第二导电沟槽之间的安全距离，为更小尺寸器件的检测提供标准以及检测方法。【附图说明】本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的装置及原理。在附图中，图1为现有技术中SRAM测试结构示意图；图2为现有技术中Comb to comb测试结构不意图；图3为本专利技术所提供的测试结构俯视图；图4为图3测试结构沿A-Al的剖面示意图。【具体实施方式】在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本专利技术所述图像传感器以及制备方法。显然，本专利技术的施行并不限于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。现在，将参照附图更详细地描述根据本专利技术的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本专利技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。本专利技术提供了一种半导体器件的漏电测试结构，包括:氧化物材料层；位于所述氧化物材料层上方的至少一个接触孔；位于所述至少一个接触孔上方的第一金属层，所述第一金属层包括至少一个第一导电沟槽和至少一个第二导电沟槽，其中所述第一导电沟槽和所述接触孔电连接；位于所述第一金属层上方的第二金属层，所述第二金属层具有至少一个第一导电梳状结构和至少一个第二导电梳状结构，所述第一导电梳状结构具有至少一个第一导电梳齿，所述第二导电梳状结构具有至少一个第二导电梳齿，所述第一导电梳状结构与第二导电梳状结构相对设置，并且所述第一导电梳齿和所述第二导电梳齿相互交错，其中，所述第一导电梳齿和所述第一导电沟槽通过第一通孔电连接，所述第二导电梳齿和所述第二导电沟槽通过第二通孔电连接。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的漏电测试结构，包括：氧化物材料层；位于所述氧化物材料层上方的至少一个接触孔；位于所述至少一个接触孔上方的第一金属层，所述第一金属层包括至少一个第一导电沟槽和至少一个第二导电沟槽，其中所述第一导电沟槽和所述接触孔电连接；位于所述第一金属层上方的第二金属层，所述第二金属层具有至少一个第一导电梳状结构和至少一个第二导电梳状结构，所述第一导电梳状结构具有至少一个第一导电梳齿，所述第二导电梳状结构具有至少一个第二导电梳齿，所述第一导电梳状结构与第二导电梳状结构相对设置，并且所述第一导电梳齿和所述第二导电梳齿相互交错，其中，所述第一导电梳齿和所述第一导电沟槽通过第一通孔电连接，所述第二导电梳齿和所述第二导电沟槽通过第二通孔电连接。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的漏电测试结构，包括: 氧化物材料层； 位于所述氧化物材料层上方的至少一个接触孔； 位于所述至少一个接触孔上方的第一金属层，所述第一金属层包括至少一个第一导电沟槽和至少一个第二导电沟槽，其中所述第一导电沟槽和所述接触孔电连接； 位于所述第一金属层上方的第二金属层，所述第二金属层具有至少一个第一导电梳状结构和至少一个第二导电梳状结构，所述第一导电梳状结构具有至少一个第一导电梳齿，所述第二导电梳状结构具有至少一个第二导电梳齿，所述第一导电梳状结构与第二导电梳状结构相对设置，并且所述第一导电梳齿和所述第二导电梳齿相互交错，其中，所述第一导电梳齿和所述第一导电沟槽通过第一通孔电连接，所述第二导电梳齿和所述第二导电沟槽通过第二通孔电连接。2.根据权利要求1所述的漏电测试结构，其特征在于，所述第一导电沟槽和第二导电沟槽之间的距离大于或等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭冰清，
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：