電遷移測試結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種電迀移測試結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體器件在制備完成后，通常需要進行多種測試以監(jiān)測器件的性能。其中，電迀移(EM =Elect1 Migrat1n)是半導(dǎo)體鋁制程或銅制程工藝后段可靠性評估的重要項目之一。電迀移是指在一定溫度下，在金屬中施加一定的電流，電子定向運動形成“電子風”，推動金屬互連線或者通孔中金屬原子迀移，在金屬中形成空洞或隆起的物理現(xiàn)象。電迀移形成的空洞或隆起到達一定程度就使集成電路中的金屬互連線發(fā)生斷路或短路，造成失效。
[0003]具體的，請參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)中電迀移測試結(jié)構(gòu)，包括:第一施加端(Force)ll、第二施加端12、第一感知端(Sense) 13、第二感知端14、待測金屬線20、環(huán)形金屬線30以及環(huán)形金屬線測試端31。其中，所述待測金屬線20的兩端分別與所述第一施加端11和第二施加端12通過通孔連線21相連，所述第一感知端13和第一施加端11相連，所述第二感知端14和第二施加端12相連。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，通常會采用四端法進行電迀移測試。通過四端法測量電迀移測試結(jié)構(gòu)的電阻評估待測金屬線20的電迀移壽命，其缺點是按照設(shè)計規(guī)則(Design rule)，第一施加端11和第二施加端12的寬度比待測金屬線的寬度更寬，而它們之間是通過通孔連線21互連，存在尺寸較小的通孔連線21落在尺寸較大的第一施加端11和第二施加端12的情況，并且電迀移測試為了盡量減少電流焦耳熱的影響，會使用高溫烘烤，通常烘烤的溫度范圍是在200?350攝氏度，高溫烘烤導(dǎo)致應(yīng)力迀移效應(yīng)可能非常顯著，影響電迀移的測試準確度。
[0005]所述應(yīng)力迀移(SM:Stress Migrat1n)也是半導(dǎo)體銷銅制程工藝后段可靠性評估的重要項目之一。應(yīng)力迀移是在一定溫度下，由于金屬互聯(lián)與其周圍絕緣材料熱漲系數(shù)不同導(dǎo)致金屬受到應(yīng)力，在應(yīng)力作用下金屬中晶?？障断驊?yīng)力集中的地方匯集，從而在金屬中形成空洞的物理現(xiàn)象。應(yīng)力迀移形成的空洞到達一定程度就能使集成電路中的金屬互連線發(fā)生開路，造成失效。
[0006]如上文所述，在電迀移測試中，高溫烘烤溫度通常在200?350攝氏度，應(yīng)力迀移不可避免會發(fā)生。而在現(xiàn)有的電迀移測試結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，并沒有考慮應(yīng)力迀移的情形，勢必會影響測試結(jié)果的精確度。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種電迀移測試結(jié)構(gòu)，能夠在進行電迀移測試的同時，對應(yīng)力迀移也進行測試，從而有利于對電迀移進行補償，提高測試精度。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種電迀移測試結(jié)構(gòu)，包括:多個相同的測試單元、多條具有PN結(jié)的金屬連線、多個感知測試盤，其中，每個所述測試單元的兩端均通過所述金屬連線分別與所述感知測試盤相連，構(gòu)成多條測試回路，其中一部分測試回路導(dǎo)通時，其余部分的測試回路關(guān)斷。
[0009]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，所述測試單元包括:第一施加端、第二施加端及待測金屬線，其中，所述待測金屬線的兩端分別與所述第一施加端和第二施加端通過通孔連線相連。
[0010]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，所述第一施加端和第二施加端位于所述待測金屬線的下一層。
[0011]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，所述第一施加端和第二施加端位于所述待測金屬線的上一層。
[0012]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，所述待測金屬線的長度為400 μπι。
[0013]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，所述第一施加端和第二施加端的寬度為所述待測金屬線寬度的5倍。
[0014]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，所述測試單元的個數(shù)為2個，分別為第一測試單元和第二測試單元。
[0015]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，所述感知測試盤的個數(shù)為2個，分別為第一感知測試盤和第二感知測試盤。
[0016]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，所述第一感知測試盤與所述第一施加端相連，所述第二感知測試盤與所述第二施加端相連。
[0017]可選的，在所述的電迀移測試結(jié)構(gòu)中，還包括第一施加測試盤和第二施加測試盤，所述第一施加測試盤與所述第一感知測試盤電連接，所述第二施加測試盤與所述第二感知測試盤電連接。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在:采用具有PN結(jié)的金屬連線組成多條測試回路，借助于PN結(jié)的單向?qū)ㄐ阅?，使一部分測試回路導(dǎo)通時，另一部分測試回路關(guān)斷；當對導(dǎo)通的測試回路進行電迀移測試時，由于其余測試回路關(guān)斷，則可以對關(guān)斷的測試回路進行應(yīng)力迀移測試，由應(yīng)力迀移測試結(jié)果來判斷是否對電迀移測試進行補償，排除應(yīng)力迀移對電迀移測試造成的干擾，提高電迀移測試的精度。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電迀移測試結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型一實施例中電迀移測試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖3為本實用新型一實施例中電迀移測試結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合示意圖對本實用新型的電迀移測試結(jié)構(gòu)進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實用新型，而仍然實現(xiàn)本實用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。
[0023]為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本實用新型由于不必要的細節(jié)而混亂。應(yīng)當認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當認為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(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實用新型。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0025]請參考圖2，在本實施例中，提出了一種電迀移測試結(jié)構(gòu)，包括:多個相同的測試單元、多條具有PN結(jié)的金屬連線、多個感知測試盤。
[0026]在本實施例中，測試單元為2個，分別為第一測試單元和第二測試單元；感知測試盤的個數(shù)也為2個，分別為第一感知測試盤SI和第二感知測試盤S2 ;每個所述測試單元的兩端通過所述金屬連線分別與兩個感知測試盤相連，構(gòu)成多條測試回路，使其中一部分測試回路導(dǎo)通時，其余部分的測試回路關(guān)斷。
[0027]具體地，第一測試單元的兩端通過具有PN結(jié)的金屬連線分別與所述第一感知測試盤SI和第二感知測試盤S2相連，同樣的，第二測試單元的兩端通過具有PN結(jié)的金屬連線分別與所述第一感知測試盤SI和第二