監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，在第一層金屬層間介質(zhì)層中形成梳狀交錯(cuò)排列的第一金屬連線和第二金屬連線，在第二層金屬層間介質(zhì)層中形成梳狀交錯(cuò)排列的第三金屬連線和第四金屬連線，第一層金屬層間介質(zhì)層和第二層金屬層間介質(zhì)層之間形成層間介質(zhì)層，第一金屬線和第四金屬連線以及第二金屬連線和第三金屬連線通過(guò)通孔連線相連，通過(guò)監(jiān)測(cè)第一金屬線和第二金屬線之間的漏電流便能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)同層以及不同層的介質(zhì)層的性能，提高監(jiān)測(cè)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，介質(zhì)層起著隔離不同器件、不同金屬連線等的作用，隨著半導(dǎo)體器件的集成度越來(lái)越高，對(duì)介質(zhì)層的性能要求也越來(lái)越嚴(yán)格。介質(zhì)層的好壞往往能夠影響整個(gè)芯片的良率。為了能夠監(jiān)測(cè)形成的介質(zhì)層性能如何，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用以下幾種測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0003]請(qǐng)參考圖1a和圖lb，圖1a和圖1b為現(xiàn)有技術(shù)中第一種測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，圖1b是沿圖1a中A-A’向的剖面示意圖，第一種測(cè)試結(jié)構(gòu)包括:第一金屬線10、第二金屬線11及第三金屬線12，其中，所述第一金屬線10、第二金屬線11及第三金屬線12均形成在金屬層間介質(zhì)層13內(nèi)，并有金屬層間介質(zhì)層13隔離開(kāi)，所述第一金屬線10及第三金屬線12均為梳狀結(jié)構(gòu)，第二金屬線11為蛇形結(jié)構(gòu)，并且相互交錯(cuò)排列。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，可以在第一金屬線10上施加電壓，從而測(cè)試第一金屬線10與第二金屬線11或者第二金屬線11和第三金屬線12之間是否存在漏電流即可監(jiān)測(cè)出金屬層間介質(zhì)層13的性能。第二金屬線11還可監(jiān)測(cè)金屬線的電阻。
[0004]請(qǐng)參考圖2a和2b，圖2a和圖2b為現(xiàn)有技術(shù)中第二種測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，圖2b是沿圖2a中B-B’向的剖面示意圖，第二種測(cè)試結(jié)構(gòu)包括:第一金屬線10、第二金屬線11及通孔連線20，其中，所述第一金屬線10、第二金屬線11形成在同一層的金屬層間介質(zhì)層13內(nèi)，第一金屬線10、第二金屬線11均為梳狀結(jié)構(gòu)，并且相互交錯(cuò)排列，通孔連線20均與所述第一金屬線10、第二金屬線11相連，并位于層間介質(zhì)層14中。第二種測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法與第一種測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法相同，均是在第一金屬線10端施加電壓,監(jiān)測(cè)第一金屬線10與第二金屬線11之間的漏電流，由于通孔連線20與第一金屬線10和第二金屬線11相連，因而若通孔連線20發(fā)生一側(cè)偏移，則能夠監(jiān)測(cè)出通孔連線20發(fā)生偏移時(shí)產(chǎn)生的漏電流。
[0005]請(qǐng)參考圖3a和圖3b，圖3a和圖3b為現(xiàn)有技術(shù)中第三種測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，圖3b是沿圖3a中C-C’向的剖面示意圖，第三種測(cè)試結(jié)構(gòu)包括:第一金屬線10和第二金屬線11，其中，第一金屬線10和第二金屬線11形成在不同層的金屬層間介質(zhì)層13和15內(nèi)，并且不同層金屬層間介質(zhì)層13和15之間形成有層間介質(zhì)層14，第一金屬線10、第二金屬線11均為梳狀結(jié)構(gòu)，并且位于同一豎直位置。第三種測(cè)試結(jié)構(gòu)能夠監(jiān)測(cè)出層間介質(zhì)層14的性能。
[0006]請(qǐng)參考圖4a和圖4b，圖4a和圖4b為現(xiàn)有技術(shù)中第四種測(cè)試結(jié)構(gòu),其中，圖4b是沿圖4a中D-D’向的剖面示意圖，第四種測(cè)試結(jié)構(gòu)與第三種測(cè)試結(jié)構(gòu)不同之處是第一金屬線10和第二金屬線11均為塊狀，面積較大，兩者之間形成有層間介質(zhì)層14，采用第四種測(cè)試結(jié)構(gòu)能夠?qū)娱g介質(zhì)層14的性能進(jìn)行本征的監(jiān)測(cè)。
[0007]由上文可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中的幾種測(cè)試結(jié)構(gòu)僅僅能夠單純的對(duì)同一層的介質(zhì)層或者是對(duì)層間介質(zhì)層進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而不能同時(shí)對(duì)同層的介質(zhì)層和不同層之間的介質(zhì)層(如層間介質(zhì)層)性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不利于提高監(jiān)測(cè)效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)對(duì)同一層的介質(zhì)層及不同層的介質(zhì)層的性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)測(cè)的效率。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括:第一金屬線(100)、第二金屬連線(200)、第三金屬連線(300)、第四金屬連線(400)及通孔連線(500)，其中，所述第一金屬線(100)和第二金屬連線(200)形成在同一層的第一層金屬層間介質(zhì)層(600)中，所述第一金屬線(100)和第二金屬連線(200)均為梳狀結(jié)構(gòu)，并且交錯(cuò)排列，所述第三金屬連線(300)和第四金屬連線(400)形成在同一層的第二層金屬層間介質(zhì)層(800)中，所述第三金屬連線(300)和第四金屬連線(400)均為梳狀結(jié)構(gòu)，并且交錯(cuò)排列，所述通孔連線(500)形成在層間介質(zhì)層(700)中，所述層間介質(zhì)層(700)位于所述第一層金屬層間介質(zhì)層(600)和第二層金屬層間介質(zhì)層(800)之間，所述通孔連線(500)用于連接所述第一金屬線(100)和第四金屬連線(400)以及所述第二金屬連線(200)和第三金屬連線(300)。
[0010]進(jìn)一步的，還包括第一測(cè)試盤(pán)和第二測(cè)試盤(pán)，所述第一測(cè)試盤(pán)連接所述第一金屬線(100)和第四金屬連線(400)，所述第二測(cè)試盤(pán)連接所述第二金屬連線(200)和第三金屬連線(300)。
[0011]進(jìn)一步的，所述第一金屬線(100)和第二金屬連線(200)的梳狀結(jié)構(gòu)位于第一方向(Y)，所述第三金屬連線(300)和第四金屬連線(400)的梳狀結(jié)構(gòu)位于第二方向(X)，所述第一方向(Y)與第二方向(X)相互垂直。
[0012]進(jìn)一步的，所述通孔連線(500)對(duì)角排列。
[0013]進(jìn)一步的，相鄰的第一金屬線(100)和第二金屬連線(200)、第三金屬連線(300)和第四金屬連線(400)之間的間距符合設(shè)計(jì)規(guī)范允許的最小間距。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:在第一層金屬層間介質(zhì)層中形成梳狀交錯(cuò)排列的第一金屬連線和第二金屬連線，在第二層金屬層間介質(zhì)層中形成梳狀交錯(cuò)排列的第三金屬連線和第四金屬連線，第一層金屬層間介質(zhì)層和第二層金屬層間介質(zhì)層之間形成層間介質(zhì)層，第一金屬線和第四金屬連線以及第二金屬連線和第三金屬連線通過(guò)通孔連線相連，通過(guò)監(jiān)測(cè)第一金屬線和第二金屬線之間的漏電流便能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)同層以及不同層的介質(zhì)層的性能，提高監(jiān)測(cè)效率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1a和圖1b為現(xiàn)有技術(shù)中第一種測(cè)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2a和圖2b為現(xiàn)有技術(shù)中第二種測(cè)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3a和圖3b為現(xiàn)有技術(shù)中第三種測(cè)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4a和圖4b為現(xiàn)有技術(shù)中第四種測(cè)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為沿圖5中X方向的剖面示意圖；
[0021]圖7為沿圖5中Y方向的剖面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅是常規(guī)工作。
[0024]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)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(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0025]請(qǐng)參考圖5至圖7，在本實(shí)施例中，提出了一種監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括:第一金屬線100、第二金屬連線200、第三金屬連線300、第四金屬連線400及通孔連線500，其中，所述第一金屬線100和第二金屬連線200形成在同一層的第一層金屬層間介質(zhì)層600中，所述第一金屬線100和第二金屬連線200均為梳狀結(jié)構(gòu)，并且交錯(cuò)排列，所述第三金屬連線300和第四金屬連線400形成在同一層的第二層金屬層間介質(zhì)層800中，所述第三金屬連線300和第四金屬連線400均為梳狀結(jié)構(gòu)，并且交錯(cuò)排列，所述通孔連線500形成在層間介質(zhì)層700中，所述層間介質(zhì)層700位于所述第一層金屬層間介質(zhì)層600和第二層金屬層間介質(zhì)層800之間，所述通孔連線500用于連接所述第一金屬線100和第四金屬連線400以及所述第二金屬連線200和第三金屬連線300。
[0026]具體的，所述第一金屬線100和第二金屬連線200的梳狀結(jié)構(gòu)位于第一方向Y，所述第三金屬連線300和第四金屬連線400的梳狀結(jié)構(gòu)位于第二方向X，所述第一方向Y與第二方向X相互垂直，即使所述第一金屬線100和第二金屬連線200的梳狀結(jié)構(gòu)與所述第三金屬連線300和第四金屬連線400的梳狀結(jié)構(gòu)垂直。
[0027]在本實(shí)施例中，為了能夠更加全面的監(jiān)測(cè)所述通孔連線500偏移造成的層間介質(zhì)層400的性能損壞，使所述通孔連線500對(duì)角排列。不論通孔連線500會(huì)朝X方向還是Y方向發(fā)生偏移時(shí)，造成的層間介質(zhì)層400損傷均能夠被監(jiān)測(cè)出。
[0028]由于金屬線之間的間距越小，越容易監(jiān)測(cè)出介質(zhì)層的問(wèn)題，而間距過(guò)小，則會(huì)造成形成的器件無(wú)法正常使用。因此，為了提高監(jiān)測(cè)的精度，并且不影響工藝的生產(chǎn)要求，可以使相鄰的第一金屬線100和第二金屬連線200、第三金屬連線300和第四金屬連線400之間的間距符合設(shè)計(jì)規(guī)范允許的最小間距。
[0029]為了方便監(jiān)測(cè)，本實(shí)施例提出的監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括第一測(cè)試盤(pán)和第二測(cè)試盤(pán)(圖未示出)，所述第一測(cè)試盤(pán)連接所述第一金屬線100和第四金屬連線400，所述第二測(cè)試盤(pán)連接所述第二金屬連線200和第三金屬連線300。
[0030]在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，只需要對(duì)第一測(cè)試盤(pán)施加電壓，從而測(cè)試第一測(cè)試盤(pán)和第二測(cè)試盤(pán)之間是否存在漏電流即可判斷同層的金屬層間介質(zhì)層以及與其不同層的層間介質(zhì)層的性能，此外還能夠監(jiān)測(cè)出通孔連線發(fā)生偏移造成的問(wèn)題，為后續(xù)的問(wèn)題解決提供一種有用的分析信息。
[0031]綜上，在本發(fā)明實(shí)施例提供的監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)中，在第一層金屬層間介質(zhì)層中形成梳狀交錯(cuò)排列的第一金屬連線和第二金屬連線，在第二層金屬層間介質(zhì)層中形成梳狀交錯(cuò)排列的第三金屬連線和第四金屬連線，第一層金屬層間介質(zhì)層和第二層金屬層間介質(zhì)層之間形成層間介質(zhì)層，第一金屬線和第四金屬連線以及第二金屬連線和第三金屬連線通過(guò)通孔連線相連，通過(guò)監(jiān)測(cè)第一金屬線和第二金屬線之間的漏電流便能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)同層以及不同層的介質(zhì)層的性能，提高監(jiān)測(cè)效率。
[0032]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:第一金屬線(100)、第二金屬連線(200)、第三金屬連線(300)、第四金屬連線(400)及通孔連線(500)，其中，所述第一金屬線(100)和第二金屬連線(200)形成在同一層的第一層金屬層間介質(zhì)層￠00)中，所述第一金屬線(100)和第二金屬連線(200)均為梳狀結(jié)構(gòu)，并且交錯(cuò)排列，所述第三金屬連線(300)和第四金屬連線(400)形成在同一層的第二層金屬層間介質(zhì)層(800)中，所述第三金屬連線(300)和第四金屬連線(400)均為梳狀結(jié)構(gòu)，并且交錯(cuò)排列，所述通孔連線(500)形成在層間介質(zhì)層(700)中，所述層間介質(zhì)層(700)位于所述第一層金屬層間介質(zhì)層(600)和第二層金屬層間介質(zhì)層(800)之間，所述通孔連線(500)用于連接所述第一金屬線(100)和第四金屬連線(400)以及所述第二金屬連線(200)和第三金屬連線(300)。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括第一測(cè)試盤(pán)和第二測(cè)試盤(pán)，所述第一測(cè)試盤(pán)連接所述第一金屬線(100)和第四金屬連線(400)，所述第二測(cè)試盤(pán)連接所述第二金屬連線(200)和第三金屬連線(300)。
3.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一金屬線(100)和第二金屬連線(200)的梳狀結(jié)構(gòu)位于第一方向(Y)，所述第三金屬連線(300)和第四金屬連線(400)的梳狀結(jié)構(gòu)位于第二方向(X)，所述第一方向(Y)與第二方向(X)相互垂直。
4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔連線(500)對(duì)角排列。
5.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)介質(zhì)層性能的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰的第一金屬線(100)和第二金屬連線(200)、第三金屬連線(300)和第四金屬連線(400)之間的間距符合設(shè)計(jì)規(guī)范允許的最小間距。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK104282594SQ201410557542
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】羅旖旎, 蘇捷峰, 張宇飛 申請(qǐng)人:武漢新芯集成電路制造有限公司