專利名稱：半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)和測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)和測試方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造工藝中，完成半導(dǎo)體器件單元的制造后需要利用導(dǎo)電層進(jìn)行布線， 例如利用金屬層布線將半導(dǎo)體器件單元相連，例如將同一半導(dǎo)體器件單元的柵極和源極/ 漏極相連，將不同半導(dǎo)體器件單元的電極相連，或者將不同層的半導(dǎo)體器件單元的電極互 連，而構(gòu)成半導(dǎo)體器件。由于導(dǎo)電層形成的導(dǎo)線的厚度和長度將影響導(dǎo)線的電阻值，而導(dǎo)線 的電阻值又會影響半導(dǎo)體器件的性能，因此通常需要對半導(dǎo)體器件的導(dǎo)線的電阻值的進(jìn)行 測量，也可以通過導(dǎo)線厚度變化反映電阻值的變化。例如在公開號為“CN1747144A”的中國專利中提供了一種內(nèi)連線金屬層結(jié)構(gòu)的測 試方法，其中公開了內(nèi)連線金屬層，也就是導(dǎo)線的電阻測量方法，以及根據(jù)上述電阻值的變 化得知內(nèi)連線金屬層結(jié)構(gòu)應(yīng)力遷移的變化的方法。圖1為半導(dǎo)體器件的測試示意圖，如圖1所示，在傳統(tǒng)的測試方法中，為了不影響 正常的半導(dǎo)體器件的制造，會在晶片10上劃分出部分區(qū)域作為測試區(qū)20，然后利用和半導(dǎo) 體器件相同的工藝步驟形成測試圖形30。具體的，在半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電層布線步驟中，在測 試區(qū)20同時形成導(dǎo)電層布線的測試圖形30。通常在對導(dǎo)線電阻的測試方法中，在測試區(qū)20 形成的測試圖形30(測試導(dǎo)線)是和半導(dǎo)體器件的導(dǎo)線是在相同的步驟中形成，例如先進(jìn) 行化學(xué)氣相淀積(CVD)，接著進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)。因為測試導(dǎo)線和半導(dǎo)體器件的導(dǎo)線 是在相同的工藝步驟中形成，因此通常認(rèn)為厚度相同，測試導(dǎo)線的寬度為導(dǎo)線的最小寬度， 長度為設(shè)定值。然后通過在測試導(dǎo)線兩端施加電壓，并對測試導(dǎo)線內(nèi)的電流進(jìn)行測量，從而通過 計算，可以得到測試導(dǎo)線的電阻。由于導(dǎo)線的電阻和寬度成反比，和長度成正比，從而可以 由測試導(dǎo)線的電阻推算得到半導(dǎo)體器件中的導(dǎo)線的電阻。由于測試導(dǎo)線通常設(shè)置為半導(dǎo)體器件內(nèi)寬度最小的導(dǎo)線，因此也就僅僅能測試到 半導(dǎo)體器件內(nèi)寬度最小的導(dǎo)線的電阻，而對半導(dǎo)體器件內(nèi)寬度較大的導(dǎo)線的電阻不能測 試，因此只能推算，但這樣得到的寬度較大的導(dǎo)線的電阻誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)及測試方法，從而可以更精確的 得到半導(dǎo)體器件內(nèi)寬度較大的導(dǎo)線的電阻。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)，包括位于晶片測試區(qū)的半導(dǎo)體基底；測試圖形，位于所述半導(dǎo)體基底上，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線、間隙帶和寬測 試導(dǎo)線，所述寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且所述間隙帶沿所述矩形的長邊方向貫通于所述矩形的兩條短邊之間，所述窄測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，且沿所述矩形的短邊向矩形中 心方向，測試圖形的厚度遞減。優(yōu)選的，所述間隙帶和所述窄測試導(dǎo)線呈方波形、正弦波、三角波或者直線型分布。優(yōu)選的，所述寬測試導(dǎo)線包括兩個交錯排列的梳齒部，兩個所述梳齒部之間的縫 隙為所述間隙帶，且所述間隙帶的寬度小于所述梳齒部的每根梳齒的寬度，所述間隙帶的 寬度大于窄測試導(dǎo)線的寬度。優(yōu)選的，還包括位于所述半導(dǎo)體基底上的子測試導(dǎo)線，其寬度和所述窄測試導(dǎo)線 相同。優(yōu)選的，所述矩形的長邊長度小于或等于所述窄測試導(dǎo)線寬度的150倍。優(yōu)選的，所述測試圖形的材料為銅。相應(yīng)的本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件的測試方法，包括步驟提供位于晶片測試區(qū)的半導(dǎo)體基底；在所述半導(dǎo)體基底上形成測試圖形，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線、間隙帶和寬 測試導(dǎo)線，所述寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且所述間隙帶沿所述矩形的長邊方向貫通于所 述矩形的兩條短邊之間，所述窄測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，且沿所述矩形的短邊向矩形 中心方向，測試圖形的厚度遞減；在所述窄測試導(dǎo)線的兩端施加電壓，并測試所述窄測試導(dǎo)線內(nèi)的電流；根據(jù)所述電流計算所述窄測試導(dǎo)線的電阻；根據(jù)所述電阻計算窄測試導(dǎo)線的厚度，即寬測試導(dǎo)線的厚度；根據(jù)所述寬測試導(dǎo)線的厚度得到所述寬測試導(dǎo)線的電阻。優(yōu)選的，在所述半導(dǎo)體基底上形成測試圖形的步驟包括在所述半導(dǎo)體基底上形成絕緣介質(zhì)層；對所述絕緣介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，在絕緣介質(zhì)層中形成寬溝槽和窄溝槽，所述寬溝槽 的外圍構(gòu)成矩形，且所述矩形的兩條短邊之間具有貫通的窄溝槽；在所述寬溝槽、所述窄溝槽內(nèi)以及所述絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；對所述導(dǎo)電層進(jìn)行平坦化，使所述寬溝槽和所述窄溝槽以外的區(qū)域露出所述絕緣 介質(zhì)層，從而在所述寬溝槽的位置形成寬測試導(dǎo)線，在所述窄溝槽的位置形成窄測試導(dǎo)線。優(yōu)選的，所述間隙帶和所述窄測試導(dǎo)線呈方波形、正弦波、三角波或者直線型分 布。優(yōu)選的，所述寬測試導(dǎo)線包括兩個交錯排列的梳齒部，兩個所述梳齒部之間的縫 隙為所述間隙帶，且所述間隙帶的寬度小于所述梳齒部的每根梳齒的寬度，所述溝槽的寬 度大于窄測試導(dǎo)線的寬度。優(yōu)選的，還包括位于所述半導(dǎo)體基底上的子測試導(dǎo)線，其寬度和所述窄測試導(dǎo)線 相同。優(yōu)選的，所述矩形的長邊長度小于或等于所述窄測試導(dǎo)線寬度的150倍。和現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案的優(yōu)點在于在測試結(jié)構(gòu)中設(shè)置測試圖形，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線和寬測試導(dǎo)線，所述 寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且從所述矩形的短邊之間具有貫通的間隙帶，所述窄測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，這樣窄測試導(dǎo)線和寬測試導(dǎo)線的厚度等特性更接近，這樣對窄測試導(dǎo) 線內(nèi)的電阻進(jìn)行測試，就可以計算出窄測試導(dǎo)線的厚度，從而就得到寬度和所述矩形長邊 寬度相同的導(dǎo)線的厚度，由此厚度可以計算得出其電阻。


通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目 的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按 實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖1為半導(dǎo)體器件的測試示意圖；圖2為半導(dǎo)體器件內(nèi)的導(dǎo)線的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)一實施例的俯視圖；圖4為圖3中測試圖形的俯視圖；圖5為圖3中測試圖形的剖面圖；圖6至圖7為測試圖形形成方法的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以 很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況 下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表 示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實例，其在此不應(yīng) 限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。利用傳統(tǒng)方法對半導(dǎo)體器件內(nèi)的導(dǎo)線進(jìn)行電阻測量時，通常會在晶片10上劃分 出部分區(qū)域作為測試區(qū)20，然后利用和半導(dǎo)體器件相同的工藝步驟在測試區(qū)的半導(dǎo)體基底 上形成測試圖形30。通常在對導(dǎo)線電阻的測試方法中，在測試區(qū)20形成的測試圖形30(測 試導(dǎo)線)是和半導(dǎo)體器件的導(dǎo)線是在相同的步驟中形成，例如先進(jìn)行化學(xué)氣相淀積(CVD)， 接著進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)。因為測試導(dǎo)線和半導(dǎo)體器件的導(dǎo)線是在形同的工藝步驟中 形成，因此通常認(rèn)為厚度相同，測試導(dǎo)線的寬度為半導(dǎo)體器件內(nèi)的導(dǎo)線的最小值，長度為設(shè) 定值。然后通過在測試導(dǎo)線兩端施加電壓，并對測試導(dǎo)線內(nèi)的電流進(jìn)行測量，從而通過計 算，可以得到測試導(dǎo)線的電阻。由于導(dǎo)線的電阻和寬度成反比，和長度成正比，從而可以由 測試導(dǎo)線的電阻推算得到半導(dǎo)體器件中的導(dǎo)線的電阻。但是，上述方法也就僅僅能測試到半導(dǎo)體器件內(nèi)寬度最小的導(dǎo)線的電阻，而對半 導(dǎo)體器件內(nèi)寬度較大的導(dǎo)線的電阻不能測試，只能推算得到。發(fā)明人在對半導(dǎo)體器件的導(dǎo)線實際測量時發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體器件內(nèi)大于測試導(dǎo)線寬度 的導(dǎo)線，由上述測試方法推算得到的電阻和實際測量得到的電阻的偏差很大。發(fā)明人研究 后認(rèn)為傳統(tǒng)的測試導(dǎo)線寬度同半導(dǎo)體器件內(nèi)最窄的導(dǎo)線寬度，這樣在CVD之后的CMP過程 中測試導(dǎo)線的厚度都和半導(dǎo)體器件內(nèi)最窄的導(dǎo)線厚度相同。實際上半導(dǎo)體器件內(nèi)的導(dǎo)線，具有多種寬度，圖2為半導(dǎo)體器件內(nèi)的較寬的導(dǎo)線的剖面示意圖，如圖3所示，在CVD之后 的CMP過程中，由于同種材質(zhì)的材料層中心處的研磨速率大于邊緣處的研磨速率，因此CMP 之后，越寬的導(dǎo)線的中心處相比邊緣處就會凹陷也越嚴(yán)重，從而寬度不同的導(dǎo)線的厚度也 不一樣，但是傳統(tǒng)技術(shù)中本領(lǐng)域技術(shù)人員通常在測試時利用較細(xì)的導(dǎo)線的電阻去計算較寬 的導(dǎo)線的電阻，因此就會存在較大誤差。因此本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)，包括位于晶片測試區(qū)的半導(dǎo)體基底；測試圖形，位于所述半導(dǎo)體基底上，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線、間隙帶和寬測 試導(dǎo)線，所述寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且所述間隙帶沿所述矩形的長邊方向貫通于所述 矩形的兩條短邊之間，所述窄測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，且沿所述矩形的短邊向矩形中 心方向，測試圖形的厚度遞減。優(yōu)選的，所述間隙帶和所述窄測試導(dǎo)線呈方波形、正弦波、三角波或者直線型分布。優(yōu)選的，所述寬測試導(dǎo)線包括兩個交錯排列的梳齒部，兩個所述梳齒部之間的縫 隙為所述間隙帶，且所述間隙帶的寬度小于所述梳齒部的每根梳齒的寬度，所述間隙帶的 寬度大于窄測試導(dǎo)線的寬度。優(yōu)選的，還包括位于所述半導(dǎo)體基底上的子測試導(dǎo)線，其寬度和所述窄測試導(dǎo)線 相同。優(yōu)選的，所述矩形的長邊長度小于或等于所述窄測試導(dǎo)線寬度的150倍。優(yōu)選的，所述測試圖形的材料為銅。相應(yīng)的本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件的測試方法，包括步驟提供位于晶片測試區(qū)的半導(dǎo)體基底；在所述半導(dǎo)體基底上形成測試圖形，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線、間隙帶和寬 測試導(dǎo)線，所述寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且所述間隙帶沿所述矩形的長邊方向貫通于所 述矩形的兩條短邊之間，所述窄測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，且沿所述矩形的短邊向矩形 中心方向，測試圖形的厚度遞減；在所述窄測試導(dǎo)線的兩端施加電壓，并測試所述窄測試導(dǎo)線內(nèi)的電流；根據(jù)所述電流計算所述窄測試導(dǎo)線的電阻；根據(jù)所述電阻計算窄測試導(dǎo)線的厚度，即寬測試導(dǎo)線的厚度；根據(jù)所述寬測試導(dǎo)線的厚度得到所述寬測試導(dǎo)線的電阻。優(yōu)選的，在所述半導(dǎo)體基底上形成測試圖形的步驟包括在所述半導(dǎo)體基底上形成絕緣介質(zhì)層；對所述絕緣介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，在絕緣介質(zhì)層中形成寬溝槽和窄溝槽，所述寬溝槽 的外圍構(gòu)成矩形，且所述矩形的兩條短邊之間具有貫通的窄溝槽；在所述寬溝槽、所述窄溝槽內(nèi)以及所述絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；對所述導(dǎo)電層進(jìn)行平坦化，使所述寬溝槽和所述窄溝槽以外的區(qū)域露出所述絕緣 介質(zhì)層，從而在所述寬溝槽的位置形成寬測試導(dǎo)線，在所述窄溝槽的位置形成窄測試導(dǎo)線。優(yōu)選的，所述間隙帶和所述窄測試導(dǎo)線呈方波形、正弦波、三角波或者直線型分 布。
優(yōu)選的，所述寬測試導(dǎo)線包括兩個交錯排列的梳齒部，兩個所述梳齒部之間的縫 隙為所述間隙帶，且所述間隙帶的寬度小于所述梳齒部的每根梳齒的寬度，所述溝槽的寬 度大于窄測試導(dǎo)線的寬度。優(yōu)選的，還包括位于所述半導(dǎo)體基底上的子測試導(dǎo)線，其寬度和所述窄測試導(dǎo)線 相同。優(yōu)選的，所述矩形的長邊長度小于或等于所述窄測試導(dǎo)線寬度的150倍。上述技術(shù)方案在測試結(jié)構(gòu)中設(shè)置測試圖形，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線和寬測 試導(dǎo)線，所述寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且所述矩形的短邊之間具有貫通的間隙帶，所述窄 測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，這樣在CMP的過程中位于窄測試導(dǎo)線會隨著寬測試導(dǎo)線一起 凹陷，所以沿所述矩形的短邊向矩形中心方向，測試圖形的厚度遞減，這樣在對窄測試導(dǎo)線 進(jìn)行測試，就可以推算得到寬度和所述矩形長邊寬度相同的導(dǎo)線的較精確的電阻。圖3為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)一實施例的俯視圖，圖4為圖3中測試圖 形的俯視圖，圖5為圖3中測試圖形的剖面圖。如圖3所示，半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)包括位于晶片100測試區(qū)的半導(dǎo)體基底(未 圖示)。通常在晶片包括器件區(qū)110和測試區(qū)120。其中，器件區(qū)110用于形成半導(dǎo)體器件，測試區(qū)120用于進(jìn)行測試，例如可以在器 件區(qū)110形成金屬導(dǎo)線的同時，也在測試區(qū)120形成測試導(dǎo)線，然后可以對測試區(qū)的測試導(dǎo) 線進(jìn)行測試，從而得到測試導(dǎo)線的性能，例如電阻。測試區(qū)可以根據(jù)測試的需要形成便于測 試的測試圖形，而且由于和器件區(qū)110在相同的工藝步驟中形成，因此可以真實的反應(yīng)出 器件區(qū)Iio的器件結(jié)構(gòu)的性能，并且在測試區(qū)120進(jìn)行測試不會影響到正常生產(chǎn)的器件。參考圖4和圖5，在本實施例中，測試區(qū)具有測試圖形130，所述測試圖形130包括 窄測試導(dǎo)線130a、間隙帶130c和寬測試導(dǎo)線130b，所述寬測試導(dǎo)線130b的輪廓為矩形，且 所述間隙帶130c沿所述矩形的長邊方向貫通于所述矩形的兩條短邊之間，所述窄測試導(dǎo) 線130a位于所述間隙帶130c內(nèi)，且沿所述矩形的短邊向矩形中心方向，測試圖形130的厚 度遞減。在一個優(yōu)選實施方式中，所述窄測試導(dǎo)線的寬度和器件中最窄的導(dǎo)線的寬度相 同，這樣可以利用本發(fā)明的方法測試得到器件中任意寬度的導(dǎo)線的電阻。在本實施例中，所述半導(dǎo)體器件制造工藝的特征尺寸為0. 13μπι，所述窄測試導(dǎo)線 的寬度和器件中最小尺寸的導(dǎo)線的寬度相同，例如所述窄測試導(dǎo)線的寬度為0. 16μπι，所述 矩形的長邊寬度可以小于或等于所述窄測試導(dǎo)線寬度的150倍，例如16μπι，所述測試圖形 130的材料為銅。因為在平坦化的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)過程中，通常同種材質(zhì)的材料層中心處的 研磨速率大于邊緣處的研磨速率，因此當(dāng)導(dǎo)線越寬時，它的中心比邊緣凹陷的越嚴(yán)重，例 如寬度為當(dāng)銅材質(zhì)的導(dǎo)線的寬度為0. 16 μ m時，其邊緣的厚度為2510Α,而中心的厚度為 1528人,在本發(fā)明中，將測試圖形130分布為上述結(jié)構(gòu)，這樣因為寬測試導(dǎo)線130b大面積相 連，以矩形分布，只有在短邊之間具有一個間隙帶130c，所述間隙帶130c中沒有導(dǎo)線，因此 將寬測試導(dǎo)線斷開，所述間隙帶130c內(nèi)可以填充有絕緣介質(zhì)，也可以為空。在CMP時可以忽 略間隙帶130c，而將寬測試導(dǎo)線看做寬度為矩形長邊寬度的導(dǎo)線，這樣沿短邊向中心方向 會出現(xiàn)凹陷。因為窄測試導(dǎo)線130a位于所述間隙帶130c內(nèi)，因此間隙帶130c內(nèi)的窄測試導(dǎo)線130a會隨著寬測試導(dǎo)線130b —起凹陷，從而窄測試導(dǎo)線130a就可以反映出寬測試導(dǎo) 線130b的厚度變化。這樣只要對窄測試導(dǎo)線130a兩端施加電壓，并測試所述窄測試導(dǎo)線 130a內(nèi)的電流，通過計算就可以得出窄測試導(dǎo)線130a內(nèi)的電阻，因為導(dǎo)線的電阻率一定， 而導(dǎo)線的長度和寬度也已知，從而可以計算得到窄測試導(dǎo)線130a的厚度，因為窄測試導(dǎo)線 130a和寬測試導(dǎo)線130b的厚度相同，因此就可以得到寬測試導(dǎo)線130b的厚度，因為導(dǎo)線的 電阻和橫截面積成反比和長度成正比，因此由厚度、寬度和長度從而就可以計算出寬度等 于矩形長邊寬度的導(dǎo)線的電阻。通過調(diào)整寬測試導(dǎo)線130b構(gòu)成的矩形的長邊長度就可以 得到不同寬度的導(dǎo)線的電阻。在一個優(yōu)選的實施方式中，所述窄測試導(dǎo)線130a和所述間隙帶130c呈方波形分 布。這樣窄測試導(dǎo)線130a就可以在寬測試導(dǎo)線130b內(nèi)分布的更均勻，從而厚度可以和寬 測試導(dǎo)線130b的厚度更接近，因此可以更加精確由窄測試導(dǎo)線130a的電阻，從而得到寬測 試導(dǎo)線130b的厚度。當(dāng)然除此之外，窄測試導(dǎo)線130a也可以為正弦波或者三角波或者直 線型。具體的，所述寬測試導(dǎo)線130b包括兩個交錯排列的梳齒部130d，兩個所述梳齒部 130d之間的縫隙為所述間隙帶130c，且所述間隙帶130c的寬度dl小于所述梳齒部130d的 每根梳齒130e的寬度d2，所述間隙帶130c的寬度dl大于窄測試導(dǎo)線130a的寬度d3。因 為使得窄測試導(dǎo)線130a和寬測試導(dǎo)線130b之間的距離很近，因此可以隨寬測試導(dǎo)線130b 凹陷的效果更接近。優(yōu)選的，還包括位于測試區(qū)的半導(dǎo)體基底上的子測試導(dǎo)線，其寬度和所述窄測試 導(dǎo)線相同。所述子測試導(dǎo)線和傳統(tǒng)方法中的測試導(dǎo)線相同，其寬度和器件中最小尺寸的導(dǎo) 線的寬度相同，利用子測試導(dǎo)線可以通過傳統(tǒng)的測試方法來得到最小尺寸的導(dǎo)線的電阻。 利用子測試導(dǎo)線的電阻和窄測試導(dǎo)線的電阻比較，就可以得到子測試導(dǎo)線和窄測試導(dǎo)線的 厚度差，從而得知器件中較窄的導(dǎo)線和較寬的導(dǎo)線的厚度差，因為導(dǎo)線的電阻和長度成正 比和橫截面積成反比，因此這樣就可以根據(jù)較窄的導(dǎo)線的厚度和電阻得到較寬的導(dǎo)線的電 阻，從而可以了解器件電性的好壞。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件的測試方法，下面參考圖3至圖5，對半 導(dǎo)體器件的測試方法的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，提供位于晶片100測試區(qū)120的半導(dǎo)體基底(未圖示)；接著，在所述測試區(qū)120的半導(dǎo)體基底上形成測試圖形130，所述測試圖形130包 括窄測試導(dǎo)線130a和寬測試導(dǎo)線130b，所述寬測試導(dǎo)線130b輪廓為矩形，且所述矩形的兩 條短邊之間具有貫通的間隙帶130c，所述窄測試導(dǎo)線130a位于所述間隙帶130c內(nèi)。圖6至圖7為測試圖形形成方法的示意圖，在一具體實施方式
中，在測試區(qū)的半導(dǎo) 體基底上形成測試圖形130的步驟包括如圖6所示，具體的在晶片的器件區(qū)和測試區(qū)同時形成絕緣介質(zhì)層610 ；對所述絕緣介質(zhì)層610進(jìn)行刻蝕，在絕緣介質(zhì)層中形成寬溝槽610a和窄溝槽 610b，所述寬溝槽610a的外圍構(gòu)成矩形，且所述矩形的兩條短邊之間具有貫通的窄溝槽 610b。接著在所述寬溝槽、所述窄溝槽內(nèi)以及所述絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層710。對所述導(dǎo)電層710進(jìn)行平坦化，例如利用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)，使所述寬溝槽610a 和所述窄溝槽610b以外的區(qū)域露出所述絕緣介質(zhì)層610，從而在所述寬溝槽610a的位置形成寬測試導(dǎo)線，在所述窄溝槽610b的位置形成窄測試導(dǎo)線。由于同種材質(zhì)的材料層中心處 的研磨速率大于邊緣處的研磨速率，因此CMP之后沿所述矩形的短邊向矩形中心方向，測 試圖形的厚度遞減。在所述窄測試導(dǎo)線的兩端施加電壓，并測試所述窄測試導(dǎo)線內(nèi)的電流，通過計算 就可以得出窄測試導(dǎo)線130a內(nèi)的電阻，例如用電壓除以電流得到電阻；接著，根據(jù)上述電 阻計算窄測試導(dǎo)線的厚度，例如用電阻除以導(dǎo)線的電阻率，再除以導(dǎo)線的長度和寬度；因為 窄測試導(dǎo)線的厚度和寬測試導(dǎo)線的厚度變化相同，因此接著，根據(jù)上述窄測試導(dǎo)線的厚度 (即寬測試導(dǎo)線的厚度)得到所述寬測試導(dǎo)線的電阻，例如用窄測試導(dǎo)線的厚度乘以電阻 率，再乘以寬測試導(dǎo)線的長度和寬度。通過調(diào)整寬測試導(dǎo)線130b構(gòu)成的矩形的長度就可以 得到不同寬度的導(dǎo)線的厚度，因為導(dǎo)線的電阻和橫截面積成反比和長度成正比，因此由厚 度、寬度和長度就可以的得到其電阻。并且應(yīng)用上述方法因為考慮到了寬導(dǎo)線中心的凹陷， 因此測量更加準(zhǔn)確。優(yōu)選的，所述間隙帶和所述窄測試導(dǎo)線呈方波形、正弦波、三角波或者直線型分布。優(yōu)選的，所述寬測試導(dǎo)線包括兩個交錯排列的梳齒部，兩個所述梳齒部之間的縫 隙為所述間隙帶，且所述間隙帶的寬度小于所述梳齒部的每根梳齒的寬度，所述溝槽的寬 度大于窄測試導(dǎo)線的寬度。優(yōu)選的，還包括位于所述半導(dǎo)體基底上的子測試導(dǎo)線，其寬度和所述窄測試導(dǎo)線 相同。優(yōu)選的，所述矩形的長邊長度小于或等于所述窄測試導(dǎo)線寬度的150倍。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng) 域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi) 容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此， 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單 修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括位于晶片測試區(qū)的半導(dǎo)體基底；測試圖形，位于所述半導(dǎo)體基底上，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線、間隙帶和寬測試導(dǎo)線，所述寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且所述間隙帶沿所述矩形的長邊方向貫通于所述矩形的兩條短邊之間，所述窄測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，且沿所述矩形的短邊向矩形中心方向，測試圖形的厚度遞減。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述間隙帶和所述窄測試導(dǎo)線呈方 波形、正弦波、三角波或者直線型分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述寬測試導(dǎo)線包括兩個交錯排列 的梳齒部，兩個所述梳齒部之間的縫隙為所述間隙帶，且所述間隙帶的寬度小于所述梳齒 部的每根梳齒的寬度，所述間隙帶的寬度大于窄測試導(dǎo)線的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于所述半導(dǎo)體基底上的子 測試導(dǎo)線，其寬度和所述窄測試導(dǎo)線相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述矩形的長邊長度小于或等于所 述窄測試導(dǎo)線寬度的150倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述測試圖形的材料為銅。
7.一種半導(dǎo)體器件的測試方法，其特征在于，包括步驟 提供位于晶片測試區(qū)的半導(dǎo)體基底；在所述半導(dǎo)體基底上形成測試圖形，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線、間隙帶和寬測試 導(dǎo)線，所述寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且所述間隙帶沿所述矩形的長邊方向貫通于所述矩 形的兩條短邊之間，所述窄測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，且沿所述矩形的短邊向矩形中心 方向，測試圖形的厚度遞減；在所述窄測試導(dǎo)線的兩端施加電壓，并測試所述窄測試導(dǎo)線內(nèi)的電流； 根據(jù)所述電流計算所述窄測試導(dǎo)線的電阻； 根據(jù)所述電阻計算窄測試導(dǎo)線的厚度，即寬測試導(dǎo)線的厚度； 根據(jù)所述寬測試導(dǎo)線的厚度得到所述寬測試導(dǎo)線的電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體基底上形成測試圖形 的步驟包括在所述半導(dǎo)體基底上形成絕緣介質(zhì)層；對所述絕緣介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，在絕緣介質(zhì)層中形成寬溝槽和窄溝槽，所述寬溝槽的外 圍構(gòu)成矩形，且所述矩形的兩條短邊之間具有貫通的窄溝槽；在所述寬溝槽、所述窄溝槽內(nèi)以及所述絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層； 對所述導(dǎo)電層進(jìn)行平坦化，使所述寬溝槽和所述窄溝槽以外的區(qū)域露出所述絕緣介質(zhì) 層，從而在所述寬溝槽的位置形成寬測試導(dǎo)線，在所述窄溝槽的位置形成窄測試導(dǎo)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測試方法，其特征在于，所述間隙帶和所述窄測試導(dǎo)線呈方 波形、正弦波、三角波或者直線型分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測試方法，其特征在于，所述寬測試導(dǎo)線包括兩個交錯排列 的梳齒部，兩個所述梳齒部之間的縫隙為所述間隙帶，且所述間隙帶的寬度小于所述梳齒 部的每根梳齒的寬度，所述溝槽的寬度大于窄測試導(dǎo)線的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試方法，其特征在于，還包括位于所述半導(dǎo)體基底上的子 測試導(dǎo)線，其寬度和所述窄測試導(dǎo)線相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試方法，其特征在于，所述矩形的長邊長度小于或等于所 述窄測試導(dǎo)線寬度的150倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件的測試結(jié)構(gòu)和測試方法，該測試結(jié)構(gòu)包括位于晶片測試區(qū)的半導(dǎo)體基底；測試圖形，位于所述半導(dǎo)體基底上，所述測試圖形包括窄測試導(dǎo)線、間隙帶和寬測試導(dǎo)線，所述寬測試導(dǎo)線的輪廓為矩形，且所述間隙帶沿所述矩形的長邊方向貫通于所述矩形的兩條短邊之間，所述窄測試導(dǎo)線位于所述間隙帶內(nèi)，且沿所述矩形的短邊向矩形中心方向，測試圖形的厚度遞減，利用該測試結(jié)構(gòu)可以更精確的得到半導(dǎo)體器件內(nèi)寬度較大的導(dǎo)線的電阻。
文檔編號H01L23/544GK101989594SQ20091005602
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者陳文磊 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司