專利名稱：用于集成電路金屬互連的可靠性測試或mems電極層的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
集成電路antegrated Circuit, IC)按照摩爾定律的演進(jìn)，集成度不斷提高，特征尺寸不斷減小。而隨著特征尺寸的不斷縮小，后段工藝(Back End of Line, BEOL)中金屬互連線的可靠性也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗?，F(xiàn)有技術(shù)中，蛇形/叉形(Meander/i^ork)結(jié)構(gòu)是常用的檢驗金屬互連線可靠性的結(jié)構(gòu)。請參考圖1，其為蛇形/叉形(Meander/i^ork)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示， 蛇形/叉形結(jié)構(gòu)1包括蛇形金屬線10及叉形金屬線11，當(dāng)然，所述蛇形金屬線10與叉形金屬線11之間具有介質(zhì)層(圖1中未示出)隔離，所述蛇形/叉形結(jié)構(gòu)1設(shè)置于襯底100 上，所述襯底100上形成有多種器件(圖1中未示出)。當(dāng)利用蛇形/叉形結(jié)構(gòu)1檢驗金屬互連線的可靠性時，通過在蛇形金屬線10兩端施加一定電壓，可以檢知金屬線條上是否存在斷開；也可以通過分別在蛇形金屬線10和叉形金屬線11上施加電壓，來檢知密集金屬線條間是否存在橋接引起的漏電。由于光刻機(jī)在 X方向和Y方向的曝光能力有所差異，一般設(shè)計兩個互相垂直的蛇形/叉形結(jié)構(gòu)1來驗證可靠性，如圖1所示的兩個蛇形/叉形結(jié)構(gòu)1之間的位置關(guān)系。集成電路工藝中，當(dāng)光罩圖形的線寬遠(yuǎn)小于曝光光源的波長時，由于光的衍射等引起的光學(xué)臨近效應(yīng)，光罩投影至襯底上面的圖形會有很大的變化，甚至?xí)鲆?guī)格，這時需要對光罩圖形進(jìn)行OPC(Optical Proximity Correction)修正。為了驗證OPC的結(jié)果， 版圖(Layout)中會放入一些特定的結(jié)構(gòu)以檢查曝光后光學(xué)臨近效應(yīng)是否得到消除。此外，現(xiàn)有微電子機(jī)械系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)中的電連接一般采用類似CMOS后段的金屬互連方式，在一些MEMS熱成像儀的應(yīng)用中電極層也被用來做為熱吸收層。在這類應(yīng)用中，電極層吸收的熱量直接傳遞給熱敏感層，通過偵測熱敏感層的電學(xué)性能的變化來達(dá)到熱成像的目的。兼具熱吸收功能的電極層的結(jié)構(gòu)通常采用類似 CMOS中的蛇形/叉形(Meander/i^ork)結(jié)構(gòu)，以使在獲得大的吸熱面積的同時又不至于發(fā)生短路。對于這種結(jié)構(gòu)，一般的設(shè)計中并未考慮吸熱的均勻性問題，這在像元(影像單元)較大時將增加信號的干擾，降低成像的信噪比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)上述提到的多種功能。所述用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)包括多根金屬線，所述多根金屬線呈回形折線狀；
介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于所述多根金屬線之間，使得所述多根金屬線之間相互隔1 O
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 所述多根金屬線均沿同一方向繞折，且相互套在一起。
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 所述金屬線的數(shù)量為兩根，且一根金屬線的端點(diǎn)與另一根金屬線的端點(diǎn)相對設(shè)置。
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 所述金屬線的數(shù)量為兩根，且一根金屬線靠近端點(diǎn)的第一段與另一根金屬線靠近端點(diǎn)的第一段相對設(shè)置，之后兩根金屬線對應(yīng)的每一段也為相對設(shè)置。
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 兩根金屬線呈中心對稱排布。
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 套在一起的金屬線呈等間距排布。
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 套在一起的金屬線從中心至邊緣呈由密至疏排布。
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 套在一起的金屬線從中心至邊緣呈由疏至密排布。
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 所述結(jié)構(gòu)用于集成電路后道互連，所述金屬線的材料為Al或Cu，所述介質(zhì)層的材料為SiO2 或Iow-K材料，所述金屬線寬為0. 02微米 0. 5微米。
可選的，在所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)中， 所述結(jié)構(gòu)用于MEMS熱成像儀中兼具熱吸收功能的電極層，所述金屬線的材料為Ti、Ta、Pt、 TiN、TaN中的一種或多種，所述介質(zhì)層的材料為熱敏感材料，所述金屬線寬為0. 5微米 5 微米。
通過本發(fā)明提供的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)， 可實現(xiàn)上述提到的多種功能。具體的，當(dāng)利用所述用于集成電路金屬互連的可靠性測試或 MEMS電極層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成電路后段工藝中金屬互連線的可靠性檢測時，通過在回形折線狀金屬線兩端施加一定電壓，可以檢知金屬線條上是否存在斷開；也可以通過分別在多根回形折線狀金屬線上施加電壓，來檢知密集金屬線條間是否存在橋接引起的漏電。此外，由于回形折線狀金屬線具有X、Y兩個方向的多段，因此，在光刻機(jī)具有X方向和Y方向的曝光能力有所差異的情況下，也可只通過一個所述用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)即可進(jìn)行有效、可靠的檢測。
當(dāng)需要進(jìn)行OPC修正結(jié)果的驗證時，該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或 MEMS電極層的結(jié)構(gòu)的回形折線狀金屬線由于具有X、Y兩個方向的多段，因此，可方便的通過確認(rèn)X方向的多段間的距離或者Y方向的多段間距離，予以驗證OPC修正的結(jié)果。
同時，該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)也可以作為 MEMS熱成像儀中的兼具熱吸收功能的電極層，在獲得大的吸熱面積的同時又不至于發(fā)生短路。進(jìn)一步的，通過套在一起的金屬線之間的疏密排布，可使得吸熱均勻，從而在像元(影像單元)較大時降低信號的干擾，提高成像的信噪比。


圖1是蛇形/叉形(Meander/i^rk)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例一的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實施例二的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例三的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。實施例一請參考圖2，其為本發(fā)明實施例一的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2包括多根金屬線，所述多根金屬線呈回形折線狀；介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于所述多根金屬線之間，使得所述多根金屬線之間相互隔
ο需說明的是，所述回形折線狀指該金屬線的形狀是呈螺旋狀向外繞出去的(或者說該金屬線呈螺旋狀收縮向內(nèi)繞)，即該金屬線會發(fā)生轉(zhuǎn)折，但轉(zhuǎn)角可以是大于0度小于 180度的任意角度且可以是弧形轉(zhuǎn)角。在本實施例中，所述金屬線的數(shù)量為兩根，分別為回形折線狀金屬線20及回形折線狀金屬線21。回形折線狀金屬線20及回形折線狀金屬線21均沿逆時針方向繞折，且相互套在一起。更進(jìn)一步的，回形折線狀金屬線20靠近端點(diǎn)B的第一段與回形折線狀金屬線 21靠近端點(diǎn)A的第一段相對設(shè)置，且兩根回形折線狀金屬線呈中心對稱排布。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實施例中，也可所述兩根回形折線狀金屬線的端點(diǎn)相對設(shè)置。此外，所述回形折線狀金屬線可以為更多根，例如3根(如圖3所示，圖3中示出了三根回形折線狀金屬線，分別為回形折線狀金屬線22、回形折線狀金屬線23、回形折線狀金
屬線M、)、4根......此外，所述回形折線狀金屬線相鄰兩段之間的角度不限于90度(如
圖4所述)，并且還可以是弧形轉(zhuǎn)角(類似于旋轉(zhuǎn)樓梯的投影)。本發(fā)明主要通過利用多根回形折線狀金屬線，以實現(xiàn)且更好地實現(xiàn)背景技術(shù)中所提到的多種功能，為了突出本發(fā)明的重點(diǎn)，以及多根金屬線的形狀及相互間的位置關(guān)系，在本發(fā)明的附圖中，并未將介質(zhì)層示出。需說明的是，所述回形折線狀金屬線20及回形折線狀金屬線21均形成于襯底200 上，所述襯底200上形成有多種器件。具體的，可首先通過物理氣相沉積工藝(Physical Vapor Deposition, PVD)在所述襯底200上形成一金屬層；然后，通過光刻及刻蝕所述金屬層，形成回形折線狀金屬線20及回形折線狀金屬線21 ；接著，形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層隔離所述回形折線狀金屬線20及回形折線狀金屬線21。關(guān)于所述金屬線及介質(zhì)層的形成，可通過現(xiàn)有的多種工藝實現(xiàn)，本申請在此不再贅述。當(dāng)利用所述用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2進(jìn)行集成電路后段工藝中金屬互連線的可靠性檢測時，通過在回形折線狀金屬線兩端施加一定電壓，可以檢知金屬線條上是否存在斷開；也可以通過分別在多根回形折線狀金屬線上施加電壓，來檢知密集金屬線條間是否存在橋接引起的漏電。具體的，可在回形折線狀金屬線20的端點(diǎn)B及端點(diǎn)D上施加一定電壓，從而可檢測金屬線上是否有斷開的情況；也可以通過分別在回形折線狀金屬線20的端點(diǎn)B及回形折線狀金屬線21的端點(diǎn)A上施加電壓，來檢知密集金屬線條間是否存在橋接引起的漏電。在本實施例中，可通過在介質(zhì)層中打通孔而將端點(diǎn)A、B、C、D引出，以作為集成電路后段工藝中金屬互連線的可靠性檢測的測試引腳。在此，由于回形折線狀金屬線20、21具有X、Y兩個方向的多段，因此，在光刻機(jī)具有X方向和Y方向的曝光能力有所差異的情況下，也可只通過一個所述用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2即可進(jìn)行有效、可靠的檢測。當(dāng)由于線寬比較小，需要進(jìn)行OPC修正，并檢驗OPC修正的結(jié)果時，該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2的回形折線狀金屬線20、21由于具有X、 Y兩個方向的多段，因此，可方便的通過確認(rèn)X方向的多段間的距離或者Y方向的多段間距離，予以驗證OPC修正的結(jié)果。當(dāng)利用所述用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2進(jìn)行集成電路后段工藝中金屬互連線的可靠性檢測時，所述回形折線狀金屬線20、21的材料為Al 或Cu，所述介質(zhì)層的材料為S^2或者Iow-K(低介電常數(shù))材料。該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2也可以作為MEMS 熱成像儀中具有熱吸收功能的電極層，具體的，在回形折線狀金屬線20、21的上層或者下層(此處指膜層的相對位置)形成有熱敏感層，回形折線狀金屬線20、21吸收的熱量傳遞給熱敏感層，通過在回形折線狀金屬線20、21的端點(diǎn)C、D施加電壓，便可以偵測熱源的熱量輻射情況。在由一些像元陣列組成的MEMS熱像儀中，可以形成對所偵測目標(biāo)的熱成像。通過該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2，在獲得大的吸熱面積的同時又不至于發(fā)生短路。當(dāng)利用該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2作為MEMS 熱成像儀中的兼具熱吸收功能的電極層時，所述回形折線狀金屬線20、21的材料為所述金屬線的材料為Ti、Ta、Pt、TiN, TaN等材料中的一種或多種，所述介質(zhì)層的材料為熱敏感材料，如摻硼非晶硅或者氧化釩(V2O5)等。此外，為了提高回形折線狀金屬線20、21的可靠性，其線寬優(yōu)選的為0. 5微米 5微米。
實施例二
請參考圖5，其為本發(fā)明實施例二的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中，用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)3與實施例一的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2 的差別在于，實施例一中套在一起的回形折線狀金屬線20、21呈等間距排布，而本實施例中套在一起的回形折線狀金屬線30、31從中心至邊緣呈由密至疏排布。
由此，當(dāng)需要進(jìn)行OPC修正結(jié)果的驗證時，該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)3通過確認(rèn)回形折線狀金屬線30、31沿X方向的多段不相等距離或者Y方向的多段不相等距離，可以對OPC修正的結(jié)果給予更可靠的驗證。
同時，當(dāng)利用該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)3作為 MEMS熱成像儀中的兼具熱吸收功能的電極層時，通過套在一起的回形折線狀金屬線30、31 之間的疏密排布，在像元(影像單元)較大時降低信號的干擾，提高成像的信噪比。
實施例三
請參考圖6，其為本發(fā)明實施例三的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中，用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)4與實施例一的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)2 的差別在于，實施例一中套在一起的回形折線狀金屬線20、21呈等間距排布，而本實施例中套在一起的回形折線狀金屬線30、31從中心至邊緣呈由疏至密排布。
由此，當(dāng)需要進(jìn)行OPC修正結(jié)果的驗證時，該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)4通過確認(rèn)回形折線狀金屬線40、41沿X方向的多段不相等距離或者Y方向的多段不相等距離，可以對OPC修正的結(jié)果給予更可靠的驗證。
同時，當(dāng)利用該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)4作為 MEMS熱成像儀中兼具熱吸收功能的電極層時，通過套在一起的回形折線狀金屬線40、41之間的疏密排布，在像元(影像單元)較大時降低信號的干擾，提高成像的信噪比。
上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括多根金屬線，所述多根金屬線呈回形折線狀；介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于所述多根金屬線之間，使得所述多根金屬線之間相互隔離。
2.如權(quán)利要求1所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多根金屬線均沿同一方向繞折，且相互套在一起。
3.如權(quán)利要求2所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬線的數(shù)量為兩根，且一根金屬線的端點(diǎn)與另一根金屬線的端點(diǎn)相對設(shè)置。
4.如權(quán)利要求2所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬線的數(shù)量為兩根，且一根金屬線靠近端點(diǎn)的第一段與另一根金屬線靠近端點(diǎn)的第一段相對設(shè)置，之后兩根金屬線對應(yīng)的每一段也為相對設(shè)置。
5.如權(quán)利要求3或4所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩根金屬線呈中心對稱排布。
6.如權(quán)利要求2至4中的任一項所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，套在一起的金屬線呈等間距排布。
7.如權(quán)利要求2至4中的任一項所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，套在一起的金屬線從中心至邊緣呈由密至疏排布。
8.如權(quán)利要求2至4中的任一項所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，套在一起的金屬線從中心至邊緣呈由疏至密排布。
9.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)用于集成電路后道互連，所述金屬線的材料為Al或 Cu，所述介質(zhì)層的材料為SiO2或Iow-K材料，所述金屬線寬為0. 02微米 0. 5微米。
10.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS 電極層的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)用于MEMS熱成像儀中兼具熱吸收功能的電極層，所述金屬線的材料為Ti、Ta、Pt、TiN、TaN中的一種或多種，所述介質(zhì)層的材料為熱敏感材料， 所述金屬線寬為0. 5微米 5微米。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)，包括多根金屬線，所述多根金屬線呈回形折線狀；介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于所述多根金屬線之間，使得所述多根金屬線之間相互隔離。通過該用于集成電路金屬互連的可靠性測試或MEMS電極層的結(jié)構(gòu)可進(jìn)行集成電路后段工藝中金屬互連線的可靠性檢測；進(jìn)行OPC修正結(jié)果的驗證；亦可作為MEMS熱成像儀中的兼具熱吸收功能的電極層，在獲得大的吸熱面積的同時又不至于發(fā)生短路。
文檔編號H01L23/528GK102496611SQ20111045969
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者姚樹歆, 袁超 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司