專利名稱：介層窗偏移偵測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于一種介層窗(Via)偏移偵測(cè)裝置，特別是有關(guān)于在半導(dǎo)體組件制程中，用以偵測(cè)各層中金屬線的介層窗對(duì)準(zhǔn)(Alignment)能力的一種介層窗偏移偵測(cè)裝置。
然而，當(dāng)集成電路的積集度快速增加時(shí)，因半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面無法提供足夠的面積來制作所需的內(nèi)聯(lián)機(jī)(Interconnection)，為了配合晶體管縮小后所增加的內(nèi)聯(lián)機(jī)需求，而需要進(jìn)行多重金屬內(nèi)聯(lián)機(jī)(MultilevelInterconnection)的制作，所以兩層以上的金屬層設(shè)計(jì)，便逐漸成為許多集成電路所必需采用的方式。特別是一些功能較復(fù)雜的產(chǎn)品，如微處理器和應(yīng)用芯片組等，甚至需要五層或五層以上的金屬層，才得以完成產(chǎn)品內(nèi)部各個(gè)組件間的連接。
為了隔離各金屬導(dǎo)線，金屬層之間需加入絕緣體，這層用來隔離金屬層的介電材料，一般稱為金屬間介電材料(Intermetal Dielectric；IMD)或?qū)娱g介電材料(InterlevelDielectric；ILD)。如

圖1所示為已知集成電路的多重內(nèi)聯(lián)機(jī)的截面示意圖，其中芯片10具有晶體管層80及三層金屬層結(jié)構(gòu)。如圖1所示，金屬層20、金屬層30和金屬層40間借著金屬間介電材料50以互相隔離避免短路，并利用微影等方法，在介電層的適當(dāng)位置定義出介層窗60，接著在介層窗60中利用導(dǎo)電材料(如鎢等)形成插塞(Plug)70，使得電流能借著插塞70在金屬層20、金屬層30和金屬層40之間流動(dòng)。透過多重內(nèi)聯(lián)機(jī)的設(shè)計(jì)，芯片10上的各個(gè)晶體管便可以彼此互相連接，以成為一個(gè)完整電路。
早期的多重內(nèi)聯(lián)機(jī)制程，因?yàn)樵O(shè)計(jì)層數(shù)不多(多為兩層或三層)，而且制程線寬較寬松，所以金屬化的制程較容易進(jìn)行。然而，當(dāng)進(jìn)行四層或四層以上的多重內(nèi)聯(lián)機(jī)制程時(shí)，由于半導(dǎo)體組件的線寬已經(jīng)進(jìn)入深次微米，再加上芯片經(jīng)過眾多沉積、微影和蝕刻等制程后，沉積層表面出現(xiàn)不平坦的高低起伏，因而使得各沉積層間不容易互相對(duì)準(zhǔn)，特別是當(dāng)連接各金屬層的介層窗偏移時(shí)，組件的電性特征就會(huì)受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而降低產(chǎn)品的可靠性。
本發(fā)明的目的在于提供一種介層窗偏移偵測(cè)裝置，特別是有關(guān)于在半導(dǎo)體組件制程中，用以偵測(cè)各金屬層間的介層窗對(duì)準(zhǔn)能力的一種介層窗偏移偵測(cè)裝置。借著芯片內(nèi)金屬層間的介層窗出現(xiàn)偏移時(shí)，本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置內(nèi)偵測(cè)電路中的介層窗亦會(huì)同時(shí)出現(xiàn)偏移，故透過適當(dāng)布置偵測(cè)電路中介層窗的位置，在芯片內(nèi)金屬層間的介層窗出現(xiàn)偏移時(shí)，使得偵測(cè)電路中不同金屬層的金屬線透過已偏移的介層窗而發(fā)生短路，并產(chǎn)生較介層窗偏移前高的電壓輸出作為介層窗偏移偵測(cè)結(jié)果。因此可有效且準(zhǔn)確偵測(cè)出芯片內(nèi)各金屬層間的介層窗是否偏移及其偏移方向與程度，便可對(duì)制程作出相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化處理。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明提供的一種介層窗偏移偵測(cè)裝置，至少包括偵測(cè)電路，此偵測(cè)電路至少包括第一金屬層和第二金屬層，此第一金屬層至少包括第一金屬線和第二金屬線，其中第一金屬層的第一金屬線和第一金屬層的第二金屬線之間的距離為金屬線距離值，而第一金屬層的第一金屬線的一端和第一金屬層的第二金屬線的一端皆電性連接至操作電源，而第二金屬層至少包括有第一金屬線、第二金屬線和第三金屬線，此第二金屬層之第一金屬線的一端電性連接第一電阻器的一端，第一電阻器的另一端電性連接至接地，第二金屬層的第二金屬線的一端電性連接第二電阻器的一端，第二電阻器的另一端電性連接至接地，第二金屬層的第三金屬線的一端電性連接第三電阻器的一端，第三電阻器的另一端電性連接至接地，此外，第一金屬層系位于第二金屬層上方，第一金屬層系與第二金屬層互為正交布置；介電層，此介電層位于第一金屬層和第二金屬層之間，并根據(jù)預(yù)定介層窗布置方法，在對(duì)應(yīng)第二金屬層的第一金屬線的介電層的第一預(yù)定位置形成第一介層窗，在對(duì)應(yīng)第二金屬層的第二金屬線的介電層的第二預(yù)定位置形成第二介層窗，在對(duì)應(yīng)第二金屬層的第三金屬線的介電層之第三預(yù)定位置形成第三介層窗；以及緩存器，此緩存器具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，第一輸入端電性連接至第二金屬層的第一金屬線的另一端，第二輸入端電性連接至第二金屬層的第二金屬線的另一端，第三輸入端電性連接至第二金屬層的第三金屬線的另一端，輸出端則輸出介層窗偏移偵測(cè)裝置的偵測(cè)結(jié)果。
由于本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置，是根據(jù)芯片內(nèi)金屬層的數(shù)量和需要的偏移偵測(cè)敏感度，可以適當(dāng)布置介層窗偏移偵測(cè)裝置內(nèi)的介層窗位置，以準(zhǔn)確偵測(cè)出芯片內(nèi)金屬層之間介層窗的偏移方向和偏移量，便能作出相應(yīng)的調(diào)整以提升制程良率，降低產(chǎn)品成本。
請(qǐng)同時(shí)見圖2和圖3，圖3所示為本發(fā)明的一實(shí)施例的上方透視圖。在圖3中，假設(shè)本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170是應(yīng)用在具有兩層金屬層結(jié)構(gòu)的芯片中，故介層窗偏移偵測(cè)裝置170主要是由兩層金屬層(金屬層105和金屬層110)和緩存器175所構(gòu)成，其中金屬層105和金屬層110間具有介電層(未繪示)，是作絕緣隔離的用。
為了簡(jiǎn)單說明介層窗偏移偵測(cè)裝置170的動(dòng)作原理，圖3中的金屬層110僅具有三條金屬線(金屬線190、金屬線195和金屬線200)，而且位在金屬層105中的金屬線與位在金屬層110中的金屬線是互為正交布置，使得金屬層105中的金屬線180和金屬線185，與金屬層110中的金屬線190和金屬線195構(gòu)成后續(xù)步驟中布置介層窗的一個(gè)矩形范圍205。另外，位在金屬層105的金屬線180和金屬線185如圖3所示分別連接至操作電源215，而位在金屬層110的金屬線190的一端電性連接至電阻器220，電阻器220再電性連接至接地端240，金屬線190的另一端則通過緩沖器225電性連接至緩存器175。同樣地，位在金屬層110的金屬線195的一端電性連接至電阻器220，電阻器220再電性連接至接地端240，金屬線195的另一端則通過緩沖器225電性連接至緩存器175，而金屬線200的一端電性連接至電阻器220，電阻器220再電性連接至接地端240，金屬線200的另一端則通過緩沖器225電性連接至緩存器175。
在形成圖2的芯片150的第一區(qū)域140中金屬層間的介層窗時(shí)，若介層窗的位置偏移，介層窗連接的金屬層便不會(huì)導(dǎo)通，或雖可導(dǎo)通卻因介層窗偏移使得接觸電阻增加，流動(dòng)的電流便減少，組件的操作因而受到影響。
所以，在本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170中，是根據(jù)需要量測(cè)的介層窗偏移的敏感度、介層窗偏移范圍和介層窗的尺寸等，將介層窗布置在金屬層105和金屬層110的間的介電層的矩形范圍205內(nèi)。當(dāng)圖2的芯片150內(nèi)的介層窗沒有偏移時(shí)，介層窗偏移偵測(cè)裝置170中的介層窗245、介層窗250和介層窗255沒有出現(xiàn)偏移，故位在金屬層105的金屬線180和金屬線185未能通過介層窗245、或介層窗250、或介層窗255，與位在金屬層110的金屬線190、或金屬線195、或金屬線200短路，于是金屬線190、金屬線195和金屬線200維持在低電位并通過緩沖器225記錄在緩存器175中，因此通過緩存器175的輸出便可得知芯片150內(nèi)的介層窗沒有偏移。
當(dāng)芯片150內(nèi)的介層窗偏移時(shí)，介層窗偏移偵測(cè)裝置170中的介層窗245、介層窗250和介層窗255亦同時(shí)出現(xiàn)偏移，使得金屬線180或金屬線185可通過偏移后的介層窗245、介層窗250和介層窗255與金屬線190、或金屬線195、或金屬線200短路，由于金屬線180和金屬線185皆連接至操作電源215，所以在短路后金屬線190、或金屬線195、或金屬線200的電位升高，緩存器175記錄金屬線190、金屬線195和金屬線200的電位，因此通過緩存器175的輸出可得知金屬線190、或金屬線195、或金屬線200的電位被升高，從而推知芯片150中的介層窗是往金屬線180或金屬線185的方向偏移。以下舉一例子以說明圖3的介層窗偏移偵測(cè)裝置170的介層窗布置法則及相關(guān)的運(yùn)作原理。
例如，實(shí)施圖3的介層窗偏移偵測(cè)裝置170時(shí)，假設(shè)，欲量測(cè)的介層窗偏移范圍約為0.2 8μm，偏移偵測(cè)敏感度約為0.14μm(偏移偵測(cè)敏感度是表示圖3的介層窗偏移偵測(cè)裝置170所能偵測(cè)的最小介層窗偏移量)，以及介層窗的尺寸約為0.28μm。首先，根據(jù)介層窗245的尺寸210(約為0.28μm)以及欲量測(cè)的介層窗偏移范圍(約為0.28μm)，可獲知金屬線180和金屬線185間的金屬線距離230約為0.84μm；接著根據(jù)介層窗245的尺寸210以及欲量測(cè)的介層窗偏移范圍，以欲量測(cè)的介層窗偏移范圍作為對(duì)應(yīng)距離285，將介層窗245布置于對(duì)應(yīng)金屬線200上的介電層，使得介層窗245跟金屬線180和金屬線185間的對(duì)應(yīng)距離280均約為0.28μm；然后以偏移偵測(cè)敏感度作為對(duì)應(yīng)距離285，將介層窗250布置于對(duì)應(yīng)金屬線190上的介電層，使得介層窗250與金屬線180的對(duì)應(yīng)距離285約為0.14μm，與金屬線185對(duì)應(yīng)相距則約為0.42μm；最后以偏移偵測(cè)敏感度作為對(duì)應(yīng)距離290，將介層窗255布置于對(duì)應(yīng)金屬線195上的介電層，使得介層窗255與金屬線185的對(duì)應(yīng)距離290約為0.14μm，與金屬線180對(duì)應(yīng)相距則約為0.42μm。
由于上述的介層窗布置方法，當(dāng)芯片150內(nèi)金屬層105和金屬層110間的介層窗偏移時(shí)，介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)的介層窗245、介層窗250和介層窗255也同時(shí)偏移。
當(dāng)芯片150內(nèi)金屬層105和金屬層110間的介層窗朝負(fù)x方向偏移的距離介于0.14μm至0.28μm(大于偏移偵測(cè)敏感度)時(shí)，則介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)的介層窗245、介層窗250和介層窗255同時(shí)朝負(fù)x方向偏移的距離亦是介于0.14μm至0.28μm，由于介層窗250和金屬線180間的對(duì)應(yīng)距離285約為0.14μm，因此金屬線180可通過偏移后的介層窗250和金屬線190短路，又因金屬線180與操作電源215連接，所以在金屬線180和金屬線190短路后，金屬線190的電位被提高，但金屬線195和金屬線200的電位仍維持在低電位(因金屬線180和金屬線185未能通過偏移后的介層窗245、或介層窗250、或介層窗255與金屬線195或金屬線200短路)，故緩存器175記錄輸入端265為高電位，而輸入端260和輸入端270則為低電位，并經(jīng)由緩存器175的輸出端275輸出記錄結(jié)果，工作人員便可得知芯片1.50內(nèi)的介層窗朝負(fù)x方向的偏移距離是介于0.14μm至0.28μm。
同理，當(dāng)芯片150內(nèi)金屬層105和金屬層110間的介層窗朝正x方向偏移的距離介于0.14μm至0.28μm(大于偏移偵測(cè)敏感度)時(shí)，則介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)的介層窗245、介層窗250和介層窗255同時(shí)朝正x方向偏移的距離亦是介于0.14μm至0.28μm，由于介層窗255和金屬線185間的對(duì)應(yīng)距離290約為0.14μm，因此金屬線185可通過偏移后的介層窗255和金屬線195短路，又因金屬線185與操作電源215連接，所以在金屬線185和金屬線195短路后，金屬線195的電位被提高，但金屬線190和金屬線200的電位仍維持在低電位(因金屬線180和金屬線185未能通過偏移后的介層窗245、或介層窗250、或介層窗255與金屬線190短路)，故緩存器175記錄輸入端270為高電位而輸入端260和輸入端265為低電位，并經(jīng)由緩存器175的輸出端275輸出記錄結(jié)果，工作人員便可得知芯片150內(nèi)的介層窗朝正x方向的偏移距離是介于0.14μm至0.28μm。
當(dāng)芯片150內(nèi)金屬層105和金屬層110間的介層窗朝正或負(fù)x方向偏移的距離大于0.28μm時(shí)，則介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)的介層窗245、介層窗250和介層窗255同時(shí)朝正或負(fù)x方向偏移的距離亦大于0.28μm，由于介層窗250和金屬線180間的對(duì)應(yīng)距離285約為0.14μm，介層窗255和金屬線185間的對(duì)應(yīng)距離290約為0.14μm，因此無論介層窗是朝正或負(fù)x方向偏移，金屬線180可通過偏移后的介層窗250和介層窗245與金屬線190和金屬線200短路(介層窗朝負(fù)x方向偏移時(shí))，或金屬線185可通過偏移后的介層窗245和介層窗255與金屬線200和金屬線195短路(介層窗朝正x方向偏移時(shí))，因金屬線180和金屬線185與操作電源215連接，所以當(dāng)介層窗朝負(fù)x方向偏移時(shí)，金屬線190和金屬線200的電位被提高，而金屬線195的電位維持在低電位，緩存器175記錄輸入端265和輸入端260為高電位而輸入端270為低電位，并經(jīng)由緩存器175的輸出端275輸出記錄結(jié)果。當(dāng)介層窗朝正x方向偏移時(shí)，金屬線200和金屬線195的電位被提高，而金屬線190的電位維持在低電位，緩存器175記錄輸入端260和輸入端270為高電位而輸入端265為低電位，并經(jīng)由緩存器175的輸出端275輸出記錄結(jié)果，如此工作人員即可判斷出芯片150內(nèi)的介層窗的偏移方向和偏移距離。
另外，當(dāng)芯片150內(nèi)的介層窗朝正或負(fù)x方向的偏移距離小于0.14μm時(shí)，雖然介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)的介層窗245、介層窗250和介層窗255會(huì)同時(shí)偏移，卻因介層窗250與金屬線180對(duì)應(yīng)相距約0.14μm，介層窗255亦與金屬線185對(duì)應(yīng)相距約0.14μm，所以當(dāng)芯片150內(nèi)的介層窗朝正或負(fù)x方向的偏移距離小于0.14μm時(shí)，金屬線180未能通過介層窗245、或介層窗250、或介層窗255與金屬線190或金屬線195或金屬線200短路，金屬線185也未能通過介層窗245、或介層窗250、或介層窗255與金屬線190或金屬線195或金屬線200短路，因而緩存器175所記錄輸入端260、輸入端265和輸入端270均為低電位，工作人員因而未能得知芯片150內(nèi)的介層窗偏移情況。因此，當(dāng)需提高偏移偵測(cè)敏感度，則需縮少介層窗與介層窗之間的對(duì)應(yīng)距離295。
為了提高偏移偵測(cè)敏感度與偵測(cè)的偏移范圍，由于在芯片內(nèi)介層窗偏移時(shí)獲得介層窗的準(zhǔn)確偏移量，在介層窗偏移偵測(cè)裝置170的金屬層110中可應(yīng)用眾多金屬線，并提高布置在金屬層105和金屬層110間的介電層的介層窗數(shù)量，縮減每一個(gè)介層窗與介層窗的間的對(duì)應(yīng)距離，達(dá)到提高偏移偵測(cè)敏感度，以下舉一例子以說明的。
圖4所示為本發(fā)明的另一實(shí)施例的上方透視圖。在圖4中，假設(shè)本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170是應(yīng)用在具有兩層金屬層結(jié)構(gòu)的芯片中，而介層窗偏移偵測(cè)裝置170是由一組偵測(cè)電路300和緩存器175所構(gòu)成，此偵測(cè)電路300主要是由兩層金屬層(金屬層105和金屬層110)構(gòu)成，而且金屬層105中的金屬線與金屬層110中的金屬線是互為正交布置，其中金屬層105和金屬層110之間具有介電層(未繪示)。
假設(shè)金屬層105由金屬線340和金屬線345構(gòu)成，欲量測(cè)的介層窗偏移范圍約為0.12μm，偏移偵測(cè)敏感度約為0.03μm(此即為介層窗之間的對(duì)應(yīng)距離295)，以及介層窗375的尺寸350約為0.28μm，則可根據(jù)預(yù)定的介層窗布置方法的公式(1)，計(jì)算出位在金屬層110中的金屬線的數(shù)量。 擬金屬層105為第一金屬層，金屬層110為第二金屬層，根據(jù)欲量測(cè)的介層窗偏移范圍約為0.12μm以及偏移偵測(cè)敏感度約為0.03μm，便可利用公式(1)計(jì)算出金屬層110具有的金屬線數(shù)量為7，即表示金屬層110至少需由七條金屬線(金屬線305、金屬線310、金屬線315、金屬線320、金屬線325、金屬線330和金屬線335)構(gòu)成。因此，金屬線340、金屬線345、金屬線305和金屬線335構(gòu)成后續(xù)步驟中布置介層窗375的一個(gè)矩形范圍205。
此外，根據(jù)欲量測(cè)的介層窗偏移范圍約為0.12μm，以及介層窗375的尺寸350約為0.28μm，可進(jìn)而得知圖4中金屬線340與金屬線345之間的金屬線距離230約為0.52μm。位在對(duì)應(yīng)金屬線305上的介電層的介層窗375與金屬線340的對(duì)應(yīng)距離390約為0.03μm(即等于偏移偵測(cè)敏感度)，位在對(duì)應(yīng)金屬線335上的介電層的介層窗380與金屬線345對(duì)應(yīng)距離395約為0.03μm(即等于偏移偵測(cè)敏感度)，同時(shí)每一介層窗375相互的間的對(duì)應(yīng)距離385亦約為0.03μm(即等于偏移偵測(cè)敏感度)。
進(jìn)而，如圖4所示，位在金屬層105的金屬線340和金屬線345分別連接至操作電源215，而位在金屬層110的每一金屬線的一端是電性連接至電阻器220，各電阻器220再電性連接至接地端240，位在金屬層110的每一金屬線的另一端則通過緩沖器225電性連接至緩存器175。
當(dāng)應(yīng)用圖4的介層窗偏移偵測(cè)裝置170時(shí)，若芯片150內(nèi)金屬層間的介層窗朝負(fù)x方向偏移的距離介于約0.03μm至約0.06μm之間時(shí)，則介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)的所有介層窗375同時(shí)朝負(fù)x方向偏移的距離都是介于約0.03μm至約0.06μm之間。由于位在對(duì)應(yīng)金屬線305上的介電層的介層窗375與金屬線340的對(duì)應(yīng)距離390約為0.03μm，所以金屬線340和金屬線305可通過偏移后的介層窗375短路。又因金屬線340與操作電源215連接，所以在金屬線340和金屬線305短路后，金屬線305的電位被提高，但位在金屬層110的其它金屬線的電位仍維持在低電位(因其它金屬線未能通過偏移后的介層窗375與金屬線340或金屬線345短路)，因而緩存器175記錄輸入端405為高電位，而其它的輸入端為低電位，并經(jīng)由緩存器175的輸出端400輸出記錄結(jié)果，工作人員便可得知芯片150內(nèi)金屬層間的介層窗朝負(fù)x方向的偏移距離是介于約0.03μm至約0.06μm之間。
同理，當(dāng)芯片150內(nèi)金屬層間的介層窗朝x方向偏移的距離介于約0.03μm至約0.06μm之間時(shí)，則介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)所有介層窗375同時(shí)朝正x方向偏移的距離亦是介于約0.03μm至約0.06μm之間。由于位在對(duì)應(yīng)金屬線335上的介電層的介層窗375與金屬線345的對(duì)應(yīng)距離395約為0.03μm，所以金屬線345和金屬線335可通過偏移后的介層窗短路。又因金屬線345與操作電源215連接，所以在金屬線345和金屬線335短路后，金屬線335的電位被提高，但位在金屬層110的其它金屬線的電位仍維持在低電位(因其它金屬線未能通過偏移后的介層窗與金屬線345或金屬線340短路)，因而緩存器175記錄輸入端410為高電位而其它的輸入端為低電位，并經(jīng)由緩存器175的輸出端400輸出記錄結(jié)果，工作人員便可得知芯片150內(nèi)金屬層間的介層窗朝正x方向的偏移距離是介于約0.03μm至約0.06μm之間。
當(dāng)芯片150內(nèi)金屬層間的介層窗朝負(fù)x方向偏移的距離介于約0.06μm至約0.09μm之間時(shí)，則介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)所有介層窗375同時(shí)朝負(fù)x方向偏移的距離亦是介于約0.06μm至約0.09μm之間。由于位在對(duì)應(yīng)金屬線305上的介電層的介層窗375與金屬線340的對(duì)應(yīng)距離390約為0.03μm，而位在對(duì)應(yīng)金屬線310上的介電層的介層窗375與金屬線340的對(duì)應(yīng)距離約為0.06μm(對(duì)應(yīng)距離390加上二介層窗380間的對(duì)應(yīng)距離385)，因而金屬線340和金屬線305可通過偏移后的介層窗375短路，金屬線340和金屬線310也可通過偏移后的介層窗375短路，由于金屬線340與操作電源215連接，所以在金屬線340和金屬線305短路后，金屬線305的電位被提高，而在金屬線340和金屬線310短路后，金屬線310的電位亦被提高，但位在金屬層110的其它金屬線的電位仍維持在低電位(因其它金屬線未能通過偏移后的介層窗375與金屬線340或金屬線345短路)，所以緩存器175記錄輸入端405和輸入端415為高電位，而其它的輸入端為低電位，并經(jīng)由緩存器175的輸出端400輸出記錄結(jié)果，工作人員便可得知芯片150內(nèi)金屬層間的介層窗朝負(fù)x方向的偏移距離是介于約0.06μm至約0.09μm之間。
同理，當(dāng)芯片150內(nèi)金屬層間的介層窗朝正x方向偏移的距離介于約0.06μm至約0.09μm之間時(shí)，則介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)所有介層窗375同時(shí)朝正x方向偏移的距離也是介于約0.06μm至約0.09μm之間。由于位在對(duì)應(yīng)金屬線335上的介電層的介層窗375與金屬線345的對(duì)應(yīng)距離395約為0.03μm，而位在對(duì)應(yīng)金屬線330上的介電層的介層窗375與金屬線345的對(duì)應(yīng)距離約為0.06μm(對(duì)應(yīng)距離395加上二介層窗375間的對(duì)應(yīng)距離385)，因而金屬線345和金屬線335可通過偏移后的介層窗375短路，金屬線345和金屬線330亦可通過偏移后的介層窗375短路，由于金屬線345與操作電源215連接，所以在金屬線345和金屬線335短路后，金屬線335的電位被提高，而在金屬線345和金屬線330短路后，金屬線330的電位亦被提高，但位在金屬層110的其它金屬線的電位仍維持在低電位(因其它金屬線未能通過偏移后的介層窗375與金屬線340或金屬線345短路)，所以緩存器175記錄輸入端410和輸入端420為高電位，而其它的輸入端為低電位，并經(jīng)由緩存器175的輸出端400輸出記錄結(jié)果，工作人員便可得知芯片150內(nèi)金屬層間的介層窗朝x方向的偏移距離是介于約0.06μm至約0.09μm之間。
由于在圖4的介層窗偏移偵測(cè)裝置170中，兩個(gè)介層窗375的間的對(duì)應(yīng)距離385約為0.03μm，位在對(duì)應(yīng)金屬線305上的介電層的介層窗375與金屬線340的對(duì)應(yīng)距離390為0.03μm，位在對(duì)應(yīng)金屬線335上的介電層的介層窗375與金屬線345的對(duì)應(yīng)距離395為0.03μm，以及在對(duì)應(yīng)金屬線320上的介電層的介層窗375與金屬線340的對(duì)應(yīng)距離380和與金屬線345的對(duì)應(yīng)距離380皆約為0.12μm。所以，當(dāng)芯片150內(nèi)金屬層之間的介層窗往正x方向或負(fù)x方向偏移，而且偏移量是介于約0.03μm至約0.12μm之間時(shí)，圖4的介層窗偏移偵測(cè)裝置170的動(dòng)作原理同上所述。通過在緩存器175的輸出端400讀取金屬層110中各金屬線的電位高低，便可獲知芯片150內(nèi)金屬層之間介層窗的偏移方向及偏移量，從而作出相應(yīng)的優(yōu)化處理。
在圖3和圖4中，都是描述本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170應(yīng)用在具有兩層金屬層結(jié)構(gòu)的芯片中時(shí)的情況，所以圖3和圖4的介層窗偏移偵測(cè)裝置170主要是由一組偵測(cè)電路300和緩存器175所構(gòu)成，其中偵測(cè)電路300是由兩層金屬層-金屬層105和金屬層110構(gòu)成。
當(dāng)本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170應(yīng)用在具有兩層以上的金屬層結(jié)構(gòu)的芯片中時(shí)，見圖5所示為本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置應(yīng)用在具有三層金屬層結(jié)構(gòu)的芯片時(shí)的截面示意圖。如圖5所示，由于芯片500內(nèi)具有三層金屬層結(jié)構(gòu)(金屬層505、金屬層510和金屬層515)，各金屬層上都覆蓋有具有絕緣阻隔性質(zhì)的介電層，故位在芯片500的第二區(qū)域145中的介層窗偏移偵測(cè)裝置亦需具有對(duì)應(yīng)芯片三層金屬層結(jié)構(gòu)的兩組偵測(cè)電路，以偵測(cè)各金屬層間介層窗的偏移狀況。
為了偵測(cè)及區(qū)分金屬層505與金屬層510間介層窗485的偏移和金屬層510與金屬層515間介層窗490的偏移，圖5的介層窗偏移偵測(cè)裝置更包括利用尋址模塊(圖5中未繪示)，以及在各偵測(cè)電路中加入金屬層隔離模塊(圖5中未繪示)，用以區(qū)分并記錄不同金屬層間的介層窗偏移偵測(cè)結(jié)果。有關(guān)于尋址模塊和金屬層隔離模塊與介層窗偏移偵測(cè)裝置內(nèi)各金屬層的連接及其動(dòng)作原理，見圖6。
圖6所示是根據(jù)圖5的本發(fā)明的另一實(shí)施例中各構(gòu)件的連接關(guān)系示意圖。圖6所示，由于需要偵測(cè)芯片500中金屬層505與金屬層510間的介層窗偏移量和金屬層510與金屬層515間的介層窗偏移量，本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170則需要由兩組偵測(cè)電路(偵測(cè)電路530和偵測(cè)電路535)、緩存器175和尋址模塊520構(gòu)成，其中每組偵測(cè)電路內(nèi)更包括一個(gè)金屬層隔離模塊。有關(guān)于每一偵測(cè)電路的構(gòu)成和介層窗偏移偵測(cè)裝置170的動(dòng)作原理，以下加以詳細(xì)說明。
同時(shí)見圖6、圖7和圖8，圖7所示是根據(jù)圖5的本發(fā)明的另一實(shí)施例的上方透視圖，圖8所示是根據(jù)圖5的本發(fā)明的另一實(shí)施例的上方透視圖。在圖7中，為了方便說明尋址模塊520和金屬層隔離模塊555的動(dòng)作原理，圖6中的偵測(cè)電路535并未繪示。圖7所示的偵測(cè)電路530的構(gòu)造，與圖4的偵測(cè)電路300的構(gòu)造大致相同，不同之處在于圖7的偵測(cè)電路530與緩存器175之間是通過金屬層隔離模塊555來加以連接。
假設(shè)欲量測(cè)的介層窗偏移范圍約為0.12μm，偏移偵測(cè)敏感度約為0.03μm，以及介層窗525的尺寸635約為0.28μm，則根據(jù)公式(1)的計(jì)算，可獲知圖7的金屬層505具有的金屬線數(shù)量為7，分別為金屬線570、金屬線575、金屬線580、金屬線585、金屬線590、金屬線595和金屬線600，而圖7的金屬層510則是由金屬線540和金屬線545組成。
所以根據(jù)欲量測(cè)的介層窗偏移范圍和介層窗605的尺寸635，即可計(jì)算出金屬線540和金屬線545的間的金屬線距離605約為0.54μm，兩個(gè)介層窗525之間的對(duì)應(yīng)距離615約為0.03μm，位在對(duì)應(yīng)金屬線570上的介電層的介層窗525與金屬線540的對(duì)應(yīng)距離620約為0.03μm，位在對(duì)應(yīng)金屬線600上的介電層的介層窗525與金屬線545的對(duì)應(yīng)距離625約為0.03μm，而位在對(duì)應(yīng)金屬線585上的介電層的介層窗525與金屬線540的對(duì)應(yīng)距離630和與金屬線545的對(duì)應(yīng)距離630皆約為0.12μm，其中圖7的所有介層窗525皆是布置于矩形范圍610內(nèi)。
當(dāng)需要偵測(cè)金屬層505和金屬層510間的介層窗偏移量時(shí)，將第一預(yù)設(shè)地址輸入圖6的介層窗偏移偵測(cè)裝置170的尋址模塊520中，尋址模塊520經(jīng)過地址譯碼處理后，激活電源供應(yīng)模塊495將操作電源215供應(yīng)給位在金屬層510的金屬線540和金屬線545。另外，尋址模塊520亦激活偵測(cè)電路535的金屬層隔離模塊550(示圖8中)，并同時(shí)停止偵測(cè)電路530的金屬層隔離模塊555，由于以偵測(cè)電路530產(chǎn)生的介層窗偏移偵測(cè)結(jié)果可通過金屬層隔離模塊555暫存在緩存器175中，以及使得偵測(cè)電路535與緩存器175的間形同斷路，避免任何干擾訊號(hào)或電氣影響暫存在緩存器175中偵測(cè)電路530產(chǎn)生的介層窗偏移偵測(cè)結(jié)果。
在圖8中，同樣為了方便說明尋址模塊520和金屬層隔離模塊550的動(dòng)作原理，圖6的偵測(cè)電路530并未繪示。圖8的偵測(cè)電路535的構(gòu)造，與圖7所示的偵測(cè)電路530的構(gòu)造大致相同，假設(shè)欲量測(cè)的介層窗偏移范圍約為0.16μm，偏移偵測(cè)敏感度約為0.04μm，以及介層窗525的尺寸635約為0.28μm，則根據(jù)公式(1)的計(jì)算，可獲知圖8中的金屬層510是由七條金屬線組成，分別為金屬線670、金屬線675、金屬線680、金屬線685、金屬線690、金屬線695和金屬線700，因而根據(jù)圖6、圖7和圖8所示，得知金屬層510中共具有九條金屬線，分別為金屬線540、金屬線545、金屬線670、金屬線675、金屬線680、金屬線685、金屬線690、金屬線695和金屬線700，而金屬層515則是由金屬線560和金屬線565組成。偵測(cè)電路535與緩存器175之間則通過金屬層隔離模塊550來加以連接。
所以根據(jù)欲量測(cè)的介層窗偏移范圍和介層窗705的尺寸710，即可計(jì)算出金屬線560和金屬線565的間的金屬線距離665約為0.60μm，兩個(gè)介層窗705的間的對(duì)應(yīng)距離645約為0.04μm，位在對(duì)應(yīng)金屬線670上的介電層的介層窗705與金屬線560的對(duì)應(yīng)距離650約為0.04μm，位在對(duì)應(yīng)金屬線700上的介電層的介層窗705與金屬線565的對(duì)應(yīng)距離655約為0.04μm，而位在對(duì)應(yīng)金屬線685上的介電層的介層窗705與金屬線560的對(duì)應(yīng)距離660和與金屬線565的對(duì)應(yīng)距離660均約為0.16μm，其中圖7的所有介層窗705皆是布置于矩形范圍640內(nèi)。
同理，當(dāng)需要偵測(cè)金屬層510和金屬層515間的介層窗偏移量時(shí)，將第二預(yù)設(shè)地址輸入圖6的介層窗偏移偵測(cè)裝置170的尋址模塊520中，尋址模塊520經(jīng)過地址譯碼處理后，激活電源供應(yīng)模塊495將操作電源215供應(yīng)給位在金屬層515的金屬線560和金屬線565。另外，尋址模塊520亦激活偵測(cè)電路530的金屬層隔離模塊555，并同時(shí)停止偵測(cè)電路535的金屬層隔離模塊550，由于偵測(cè)電路535產(chǎn)生的介層窗偏移偵測(cè)結(jié)果可通過金屬層隔離模塊550暫存在緩存器175中，以及使得偵測(cè)電路530與緩存器175之間形同斷路，避免任何干擾訊號(hào)或電氣影響暫存在緩存器175中偵測(cè)電路535產(chǎn)生的介層窗偏移偵測(cè)結(jié)果。而有關(guān)圖6、圖7和圖8所示的介層窗偏移偵測(cè)裝置170的相關(guān)運(yùn)作原理，已于圖3和圖4的說明中描述，故在此不再贅述。
另外，圖3、圖4、圖7和圖8中所述的介層窗偏移范圍和偏移偵測(cè)敏感度等數(shù)據(jù)都是為了描述本發(fā)明的運(yùn)作而舉例說明，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可依據(jù)不同的設(shè)計(jì)而加以修改。此外，本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170內(nèi)的各項(xiàng)組件可應(yīng)用已知半導(dǎo)體制程技術(shù)，如沉積和濺鍍等方法形成。
圖6、圖7和圖8僅是描述當(dāng)本發(fā)明的一實(shí)施例應(yīng)用在具有三層金屬結(jié)構(gòu)的芯片中時(shí)的情況。當(dāng)本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170應(yīng)用在具有四層金屬結(jié)構(gòu)的芯片中時(shí)，則本發(fā)明的一實(shí)施例可由電源供應(yīng)模塊495、緩存器175、尋址模塊520和至少三組偵測(cè)電路構(gòu)成，其中每組偵測(cè)電路包括了金屬層隔離模塊、復(fù)數(shù)個(gè)電阻器以及位在不同金屬層但互相對(duì)應(yīng)布置的復(fù)數(shù)條金屬線。而且，本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170也可用以偵測(cè)芯片底材和其上金屬層間的接觸孔偏移，而其運(yùn)作原理與偵測(cè)芯片內(nèi)金屬層間介層窗的運(yùn)作原理相同。
因此，本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170可針對(duì)芯片中金屬層結(jié)構(gòu)的數(shù)量不同而加以修改調(diào)整，同時(shí)也可根據(jù)所需的偏移偵測(cè)敏感度和介層窗偏移范圍，調(diào)整偵測(cè)電路中金屬線的數(shù)量和介層窗的布置位置。或者，只需將圖3、圖4、圖7或圖8中的偵測(cè)電路作90度旋轉(zhuǎn)的布置，本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置170即可量測(cè)y方向的介層窗偏移。
見圖9所示是應(yīng)用在具有兩層金屬層結(jié)構(gòu)的芯片時(shí)，用以量測(cè)y方向介層窗偏移的本發(fā)明的一實(shí)施例的上方透視圖，其中圖9所示的介層窗偏移偵測(cè)裝置170的構(gòu)成與圖4的介層窗偏移偵測(cè)裝置170大致相同，不同之處在于偵測(cè)電路300內(nèi)的金屬線305、金屬線310、金屬線315、金屬線320、金屬線325、金屬線330和金屬線335是通過金屬層隔離模塊750連接至緩存器175，而且電源供應(yīng)模塊495和金屬層隔離模塊750是由尋址模塊520控制。所以當(dāng)需要對(duì)芯片內(nèi)各金屬層間的介層窗作x方向和y方向的偏移偵測(cè)，本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置可同時(shí)利用如圖4、圖7或圖8所示的偵測(cè)電路和圖9所示的偵測(cè)電路，以圖6所示的連接形式實(shí)施，即可達(dá)成同時(shí)偵測(cè)x方向和y方向的介層窗偏移。
所以，在本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置中，偵測(cè)電路的數(shù)量、偵測(cè)電路的布置方向、偵測(cè)電路中各金屬層中金屬線的數(shù)量、介層窗的數(shù)量與布置，以及緩存器、尋址模塊、金屬層隔離模塊和電源供應(yīng)模塊的實(shí)施方式等皆未限制在上述實(shí)施例的描述中，而是可針對(duì)芯片中金屬層結(jié)構(gòu)的數(shù)量不同而加以修改調(diào)整，所以本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置應(yīng)用范圍廣泛且具有彈性設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種介層窗偏移偵測(cè)裝置，借著芯片金屬層間介層窗出現(xiàn)偏移時(shí)，介層窗偏移偵測(cè)裝置內(nèi)偵測(cè)電路中的介層窗亦同時(shí)出現(xiàn)偏移的原理，通過適當(dāng)布置偵測(cè)電路中介層窗的位置，使得偵測(cè)電路中介層窗偏移時(shí)觸發(fā)不同金屬層的金屬線短路而輸出介層窗偏移偵測(cè)結(jié)果。因此可有效且準(zhǔn)確偵測(cè)出芯片內(nèi)各金屬層間的介層窗是否偏移及其偏移方向與程度，便可對(duì)制程作出相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化處理。
如熟悉此技術(shù)的人員所了解的，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在下述的申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種介層窗偏移偵測(cè)裝置，是應(yīng)用在具有復(fù)數(shù)金屬層的一芯片中，其特征在于該介層窗偏移偵測(cè)裝置至少包括一電源供應(yīng)模塊；一第一偵測(cè)電路，該第一偵測(cè)電路至少包括該些金屬層的一第一金屬層，該第一金屬層至少包括一第一金屬線和一第二金屬線，其中該第一金屬層的該第一金屬線和該第一金屬層的該第二金屬線的間的距離為一第一金屬線距離值，而該第一金屬層的該第一金屬線的一端和該第一金屬層的該第二金屬線的一端皆電性連接至該電源供應(yīng)模塊；該些金屬層的一第二金屬層的復(fù)數(shù)條第一金屬線，該些第一金屬線至少包括一第一第一金屬線、一第二第一金屬線和一第三第一金屬線，其中該第一第一金屬線的一端電性連接一第一電阻器的一端，該第一電阻器的另一端電性連接至一接地端，該第二第一金屬線的一端電性連接一第二電阻器的一端，該第二電阻器的另一端電性連接至該接地端，該第三第一金屬線的一端電性連接一第三電阻器的一端，該第三電阻器的另一端電性連接至該接地端，且該第一金屬層是位于該第二金屬層上方，該第一金屬層是與該第二金屬層的該些第一金屬線互為正交布置；一第一金屬層隔離模塊，該第一金屬層隔離模塊至少包括一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端、一第一輸出端、一第二輸出端和一第三輸出端，該第一金屬層隔離模塊的該第一輸入端電性連接至該第一第一金屬線的另一端，該第一金屬層隔離模塊的該第二輸入端電性連接至該第二第一金屬線的另一端，該第一金屬層隔離模塊的該第三輸入端電性連接至該第三第一金屬線的另一端；以及一第一介電層，該第一介電層位于該第一金屬層和該第二金屬層的間，并根據(jù)一第一預(yù)定介層窗布置方法，在對(duì)應(yīng)該第一第一金屬線的該第一介電層的一第一預(yù)定位置形成一第一介層窗，在對(duì)應(yīng)該第二第一金屬線的該第一介電層的一第二預(yù)定位置形成一第二介層窗，并在對(duì)應(yīng)該第三第一金屬線的該第一介電層的一第三預(yù)定位置形成一第三介層窗；一第二偵測(cè)電路，該第二偵測(cè)電路至少包括該些金屬層的該第二金屬層的復(fù)數(shù)條第二金屬線，該些第二金屬線至少包括一第一第二金屬線和一第二第二金屬線，其中該第一第二金屬線的一端和該第二第二金屬線一端皆電性連接至該電源供應(yīng)模塊，而該第一第二金屬線和該第二第二金屬線的間的距離為一第二金屬線距離值；該些金屬層的一第三金屬層，該第三金屬層至少包括一第一金屬線、一第二金屬線和一第三金屬線，該第三金屬層的該第一金屬線的一端電性連接一第四電阻器的一端，該第四電阻器的另一端電性連接至該接地端，該第三金屬層的該第二金屬線的一端電性連接一第五電阻器的一端，該第五電阻器的另一端電性連接至該接地端，該第三金屬層的該第三金屬線的一端電性連接一第六電阻器的一端，該第六電阻器的另一端電性連接至該接地端，且該第二金屬層是位于該第三金屬層上方，該第二金屬層的該些第二金屬線是與該第三金屬層的該第一金屬線、該第三金屬層的該第二金屬線和該第三金屬層的該第三金屬線互為正交布置；一第二金屬層隔離模塊，該第二金屬層隔離模塊至少包括一第一輸入端、一第二輸入端、一第三輸入端、一第一輸出端、一第二輸出端和一第三輸出端，該第二金屬層隔離模塊的該第一輸入端電性連接至該第三金屬層的該第一金屬線的另一端，該第二金屬層隔離模塊的該第二輸入端電性連接至該第三金屬層的該第二金屬線的另一端，該第二金屬層隔離模塊的該第三輸入端電性連接至該第三金屬層的該第三金屬線的另一端；以及一第二介電層，該第二介電層位于該第二金屬層和該第三金屬層的間，并根據(jù)一第二預(yù)定介層窗布置方法，在對(duì)應(yīng)該第三6金屬層的該第一金屬線的該第二介電層的一第四預(yù)定位置形成一第四介層窗，在對(duì)應(yīng)該第三金屬層的該第二金屬線的該第二介電層的一第五預(yù)定位置形成一第五介層窗，并在對(duì)應(yīng)該第三金屬層的該第三金屬線的該第二介電層的一第六預(yù)定位置形成一第六介層窗；一緩存器，該緩存器具有復(fù)數(shù)個(gè)緩存器輸入端和一緩存器輸出端，其中該些緩存器輸入端的一第一緩存器輸入端電性連接至該第一金屬層隔離模塊的該第一輸出端和該第二金屬層隔離模塊的該第一輸出端，該些緩存器輸入端的一第二緩存器輸入端電性連接至該第一金屬層隔離模塊的該第二輸出端和該第二金屬層隔離模塊的該第二輸出端，該些緩存器輸入端的一第三緩存器輸入端電性連接至該第一金屬層隔離模塊的該第三輸出端和該第二金屬層隔離模塊的該第三輸出端，藉以接收該第一金屬層隔離模塊輸出的復(fù)數(shù)個(gè)訊號(hào)和該第二金屬層隔離模塊輸出的復(fù)數(shù)個(gè)訊號(hào)；以及一尋址模塊，該尋址模塊用以接收一地址訊號(hào)，并根據(jù)該地址訊號(hào)以激活該電源供應(yīng)模塊，以及激活該第一金屬層隔離模塊和該第二金屬層隔離模塊中的一者及關(guān)閉該第一金屬層隔離模塊和該第二金屬層隔離模塊中的另一者，藉以使得該第一金屬層隔離模塊和該第二金屬層隔離模塊中的一者與該些緩存器輸入端短路，以及使得該第一金屬層隔離模塊和該第二金屬層隔離模塊中的另一者與該些緩存器輸入端斷路。
2.一種如權(quán)利要求1所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于該第二金屬層的該些第一金屬線更具有一第一金屬線數(shù)量值，該第一金屬線數(shù)量值為該第二金屬層的該些第一金屬線所包括的金屬線數(shù)量。
3.一種如權(quán)利要求2所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于上述的第一預(yù)定介層窗布置方法為利用一第一欲量測(cè)介層窗偏移范圍乘以2再除以一第一偏移偵測(cè)敏感度后減去1所得的結(jié)果，作為該第一金屬線數(shù)量值，使得該第一預(yù)定位置是位于該第一介電層的一第一矩形范圍內(nèi)，且該第一預(yù)定位置與該第一金屬層的該第一金屬線和該第二金屬層的該些第一金屬線的該第一第一金屬線的對(duì)應(yīng)交點(diǎn)的距離為該第一偏移偵測(cè)敏感度的數(shù)值，使得該第三預(yù)定位置是位于該第一介電層的該第一矩形范圍內(nèi)，且該第三預(yù)定位置與該第一金屬層的該第二金屬線和該第二金屬層的該些第一金屬線的該第三第一金屬線的對(duì)應(yīng)交點(diǎn)的距離為該第一偏移偵測(cè)敏感度的數(shù)值，以及使得該第二預(yù)定位置是位于該第一介電層的該第一矩形范圍內(nèi)，且該第二預(yù)定位置與該第一金屬層的該第一金屬線和該第二金屬層的該些第一金屬線的該第二第一金屬線的對(duì)應(yīng)交點(diǎn)的距離為該第一欲量測(cè)介層窗偏移范圍的數(shù)值，該第二預(yù)定位置與該第一金屬層的該第二金屬線和該第二金屬層的該些第一金屬線的該第二第一金屬線的對(duì)應(yīng)交點(diǎn)的距離亦為該第一欲量測(cè)介層窗偏移范圍的數(shù)值，同時(shí)該第二預(yù)定位置與該第一預(yù)定位置的一第一對(duì)應(yīng)距離為該第一偏移偵測(cè)敏感度的數(shù)值，該第二預(yù)定位置與該第三預(yù)定位置的一第二對(duì)應(yīng)距離為該第一偏移偵測(cè)敏感度的數(shù)值，其中該第一矩形范圍是由該第一金屬層的該第一金屬線、該第一金屬層的該第二金屬線、該第二金屬層的該些第一金屬線的該第一第一金屬線和該第二金屬層的該些第一金屬線的該第三第一金屬線所圍繞而成。
4.一種如權(quán)利要求3所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于該第一介層窗具有一第一尺寸，該第二介層窗具有一第二尺寸，以及該第三介層窗具有一第三尺寸。
5.一種如權(quán)利要求4所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于該第一尺寸、該第二尺寸和該第三尺寸等于一第一標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
6.一種如權(quán)利要求5所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于該第一金屬線距離值為該第一欲量測(cè)介層窗偏移范圍的二倍再加上該第一標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
7.一種如權(quán)利要求3所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于當(dāng)該第一介層窗、該第二介層窗和該第三介層窗的一第一偏移范圍介于該第一欲量測(cè)介層窗偏移范圍和該第一偏移偵測(cè)敏感度時(shí)，該第一緩存器輸入端和該第三緩存器輸入端中的一者接收該第一金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一高準(zhǔn)位訊號(hào)，該第一緩存器輸入端和該第三緩存器輸入端中的另一者接收該第一金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一第一低準(zhǔn)位訊號(hào)，該第二緩存器輸入端接收該第一金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一第二低準(zhǔn)位訊號(hào)。
8.一種如權(quán)利要求3所述的介層窗偏移偵測(cè)裝，其特征在于，當(dāng)該第一介層窗、該第二介層窗和該第三介層窗的一第一偏移范圍等于該第一欲量測(cè)介層窗偏移范圍時(shí)，該第一緩存器輸入端和該第三緩存器輸入端中的一者接收該第一金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一第一高準(zhǔn)位訊號(hào)，該第二緩存器輸入端接收該第一金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一第二高準(zhǔn)位訊號(hào)，該第一緩存器輸入端和該第三緩存器輸入端中的另一者接收該第一金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一低準(zhǔn)位訊號(hào)。
9.一種如權(quán)利要求1所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于，該第三金屬層更具有一第二金屬線數(shù)量值，該第二金屬線數(shù)量值為該第三金屬層所包括的金屬線數(shù)量。
10.一種如權(quán)利要求9所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于，上述的第二預(yù)定介層窗布置方法為利用一第二欲量測(cè)介層窗偏移范圍乘以2再除以一第二偏移偵測(cè)敏感度后減去1所得的結(jié)果，作為該第二金屬線數(shù)量值，使得該第四預(yù)定位置是位于該第二介電層的一第二矩形范圍內(nèi)，且該第四預(yù)定位置與該第二金屬層的該些第二金屬線的該第一第二金屬線和該第三金屬層的該第一金屬線的對(duì)應(yīng)交點(diǎn)的距離為該第二偏移偵測(cè)敏感度的數(shù)值，使得該第六預(yù)定位置是位于該第二介電層的該第二矩形范圍內(nèi)，且該第六預(yù)定位置與該第二金屬層的該些第二金屬線的該第二第二金屬線和該第三金屬層的該第二金屬線的對(duì)應(yīng)交點(diǎn)的距離為該第二偏移偵測(cè)敏感度的數(shù)值，以及使得該第五預(yù)定位置是位于該第二介電層的該第二矩形范圍內(nèi)，且該第五預(yù)定位置與該第二金屬層的該些第二金屬線的該第一第二金屬線和該第三金屬層的該第二金屬線的對(duì)應(yīng)交點(diǎn)的距離為該第二欲量測(cè)介層窗偏移范圍，及該第五預(yù)定位置與該第二金屬層的該些第二金屬線的該第二第二金屬線和該第三金屬層的該第二金屬線的對(duì)應(yīng)交點(diǎn)的距離亦為該第二欲量測(cè)介層窗偏移范圍，同時(shí)該第四預(yù)定位置與該第五預(yù)定位置的一第三對(duì)應(yīng)距離為該第二偏移偵測(cè)敏感度的數(shù)值，該第五預(yù)定位置與該第六預(yù)定位置的一第四對(duì)應(yīng)距離為該第二偏移偵測(cè)敏感度的數(shù)值，其中該第二矩形范圍是由該第二金屬層的該些第二金屬線的該第一第二金屬線、該第二金屬層的該些第二金屬線的該第二第二金屬線、該第三金屬層的該第一金屬線和該第三金屬層的該第三金屬線所圍繞而成。
11.一種如權(quán)利要求范圍10所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于，該第四介層窗具有一第四尺寸，該第五介層窗具有一第五尺寸，以及該第六介層窗具有一第六尺寸。
12.一種如權(quán)利要求11所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于，該第四尺寸、該第五尺寸和該第六尺寸等于一第二標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
13.一種如權(quán)利要求12所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于，該第二金屬線距離值為該第二欲量測(cè)介層窗偏移范圍的二倍再加上該第二標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
14.一種如權(quán)利要求10所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于，當(dāng)該第四介層窗、該第五介層窗和該第六介層窗的一第二偏移范圍介于該第二欲量測(cè)介層窗偏移范圍和該第二偏移偵測(cè)敏感度時(shí)，該第一緩存器輸入端和該第三緩存器輸入端中的一者接收該第二金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一高準(zhǔn)位訊號(hào)，該第一緩存器輸入端和該第三緩存器輸入端中的另一者接收該第二金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一第一低準(zhǔn)位訊號(hào)，該第二緩存器輸入端接收該第二金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一第二低準(zhǔn)位訊號(hào)。
15.一種如權(quán)利要求10所述的介層窗偏移偵測(cè)裝置，其特征在于，當(dāng)該第四介層窗、該第五介層窗和該第六介層窗的一第二偏移范圍等于該第二欲量測(cè)介層窗偏移范圍時(shí)，該第一緩存器輸入端和該第三緩存器輸入端中的一者接收該第二金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一第一高準(zhǔn)位訊號(hào)，該第二緩存器輸入端接收該第二金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一第二高準(zhǔn)位訊號(hào)，該第一緩存器輸入端和該第三緩存器輸入端中的另一者接收該第二金屬層隔離模塊輸出的該些訊號(hào)的一低準(zhǔn)位訊號(hào)。
全文摘要
一種介層窗(Via)偏移的偵測(cè)裝置，借著芯片內(nèi)金屬層間的介層窗出現(xiàn)偏移時(shí)，本發(fā)明的介層窗偏移偵測(cè)裝置內(nèi)偵測(cè)電路中之介層窗亦會(huì)同時(shí)出現(xiàn)偏移，故透過適當(dāng)布置偵測(cè)電路中介層窗的位置，在芯片內(nèi)金屬層間的介層窗出現(xiàn)偏移時(shí)，使得偵測(cè)電路中不同金屬層的金屬線透過已偏移的介層窗而發(fā)生短路，并產(chǎn)生較介層窗偏移前高的電壓輸出作為介層窗偏移偵測(cè)結(jié)果。因此可有效且準(zhǔn)確偵測(cè)出芯片內(nèi)各金屬層間的介層。窗是否偏移及其偏移方向與程度，便可對(duì)制程作出相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化處理，以提升制程良率，降低產(chǎn)品成本。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1467804SQ0214105
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月12日
發(fā)明者呂明圓, 謝宜璋, 田浩倫 申請(qǐng)人:矽統(tǒng)科技股份有限公司