一种可靠性测试结构的利记博彩app

文档序号:10336848阅读:624来源:国知局
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【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体器件制造领域,特别是涉及一种可靠性测试结构。
【背景技术】
[0002]电迀移(Electro Migrat1n,EM)是半导体招铜制程工艺后段可靠性评估的重要项目之一,由导电电子与扩散的金属原子之间的动量转移导致。在一定温度下,在金属中施加一定的电流,当电迀移发生时,一个运动电子的部分动量转移到邻近的激活离子,这就导致该离子离开原始位置。当电流密度较大时,电子在静电场力的驱动下从阴极向阳极定向移动形成“电子风”(Electron Wind),进而会引起庞大数量的原子远离它们的原始位置。随着时间的推移,电迀移会导致导体,尤其是狭窄的导线中出现断裂或缺口进而阻止电子的流动,这种缺陷被称为空洞(Void)或内部失效,即开路。电迀移还会导致导体中的原子堆积并向邻近导体漂移进而形成突起物(Hillock),产生意外的电连接,即短路。随着半导体集成电路器件的特征尺寸不断减小,金属互连线的尺寸不断减小,从而导致电流密度不断增加,由电迀移造成的器件失效更为显著。
[0003]应力迀移(Stress Migrat1n,SM)同样是半导体铝铜制程工艺后段可靠性评估的重要项目之一。应力迀移是在一定温度下,由于多层金属连线结构与周围的介质材料的热膨胀系数不同,使得金属连线受到应力,在应力的作用下,金属中的晶粒空隙向应力集中的地方汇集,从而在金属中形成空洞的物理现象。应力迀移形成的空洞达到一定程度时就会使得集成电路中的金属互连线发生开路,造成失效。应力迀移是造成半导体器件失效的一个重要原因。
[0004]在传统的测试结构中,电迀移测试和应力迀移测试的测试结构是分离的,由于测试结构只能放置在晶圆的切割道上,其占用的面积是有限的,能放置的测试结构的数量受到严格限制。另外,各种测试结构都需要通过焊盘来进行测试,但是焊盘同样是有限的,可靠性测试的优先级别从高到低依次为:层间介质可靠性测试、等温电迀移测试(窄)、栅氧化物完整性测试、等离子体损伤测试、电迀移测试、器件可靠性测试、应力迀移测试以及等温电迀移测试(宽),其中电迀移测试占用7个焊盘,而应力迀移测试至多需要4个焊盘,但是由于应力迀移测试优先级别比较低,通常是无法分配到焊盘的。但是随着新的JESD214要求,应力迀移测试必须要执行,同时不同的可靠性测试也是对晶圆上结构的质量一种保证。
[0005]因此,如何在切割道区域和焊盘数量有限的情况下,尽可能多的实现各种可靠性测试,进而保证半导体结构的质量和可靠性,提高半导体器件的良品率已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
【实用新型内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种可靠性测试结构,用于解决现有技术中切割道区域和焊盘数量有限带来的应力迀移测试等优先级别低的可靠性测试无法进行,可靠性测试不全面的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种可靠性测试结构,所述可靠性测试结构至少包括:
[0008]应力迀移测试结构、电迀移测试结构以及依次排列的7个焊盘;
[0009]所述应力迀移测试结构与4个不同的焊盘连接,所述应力迀移测试结构的2个测试端分别连接2个焊盘;所述电迀移测试结构与4个不同的焊盘连接,所述电迀移测试结构的2个测试端分别连接2个焊盘;其中,所述应力迀移测试结构与所述电迀移测试结构有I个共用焊盘。
[0010]优选地,所述应力迀移测试结构的一测试端连接2个焊盘,分别作为电压测试焊盘和电流测试焊盘;所述应力迀移测试结构的另一测试端连接2个焊盘,分别作为电压测试焊盘和电流测试焊盘。
[0011]更优选地,所述应力迀移测试结构包括第一测试端、第二测试端,所述第一测试端及所述第二测试端位于不同的金属层,以及连接于所述第一测试端与所述第二测试端之间的通孔。
[0012]更优选地,电压测试焊盘的位置比电流测试焊盘的位置靠近所述应力迀移测试结构。
[0013]更优选地,电压测试焊盘相对于所述应力迀移测试结构对称分布,电流测试焊盘相对于所述应力迀移测试结构对称分布。
[0014]优选地,所述电迀移测试结构的一测试端连接2个焊盘,分别作为电压测试焊盘和电流测试焊盘;所述电迀移测试结构的另一测试端连接2个焊盘,分别作为电压测试焊盘和电流测试焊盘。
[0015]更优选地,所述电迀移测试结构包括一测试导线以及连接于所述测试导线两端的第三测试端和第四测试端,所述第三测试端和所述第四测试端位于同一金属层。
[0016]更优选地,电压测试焊盘的位置比电流测试焊盘的位置靠近所述电迀移测试结构。
[0017]更优选地,电压测试焊盘相对于所述电迀移测试结构对称分布,电流测试焊盘相对于所述电迀移测试结构对称分布。
[0018]优选地,所述应力迀移测试结构与所述电迀移测试结构分别位于依次排列的焊盘两侧。如上所述,本实用新型的可靠性测试结构,具有以下有益效果:
[0019]1、本实用新型的可靠性测试结构替代现有技术中的电迀移测试结构和应力迀移测试结构,不会多占用晶圆上的宝贵面积,也不会增加测试结构的制作成本。
[0020]2、本实用新型的可靠性测试结构采用共用焊盘的设计,电迀移测试结构和应力迀移测试结构成对出现,有效解决了由于测试结构分离和面积有限而导致测试结构数量有限的问题,大大增加了测试结构的数量。
[0021]3、本实用新型的可靠性测试结构使相同面积上测试结构的数量增加,提高了晶圆的利用率;同时测试结构的数量增加导致用于测试的晶圆数量减少,降低了测试成本。
【附图说明】
[0022]图1显示为本实用新型的可靠性测试结构的一种实施方式。
[0023]图2显示为本实用新型的应力迀移测试结构的截面示意图。
[0024]图3显示为本实用新型的应力迀移测试结构的俯视示意图。
[0025]图4显示为本实用新型的电迀移测试结构的截面示意图。
[0026]图5显示为本实用新型的电迀移测试结构的俯视示意图。
[0027]图6显示为本实用新型的可靠性测试结构的另一种实施方式。
[0028]元件标号说明
[0029]I可靠性测试结构
[0030]11应力迀移测试结构
[0031]111第一测试端
[0032]112第二测试端
[0033]113通孔
[0034]12电迀移测试结构
[0035]121测试导线
[0036]122第三测试端
[0037]123第四测试端
[0038]124通孔
[0039]131?137第一?第七焊盘
【具体实施方式】
[0040]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0041]请参阅图1?图6。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0042]实施例一
[0043]如图1所示,本发明提供一种可靠性测试结构,所述可靠性测试结构I至少包括:
[0044]应力迀移测试结构11、电迀移测试结构12以及依次排列的7个焊盘;7个焊盘分别为第一焊盘131、第二焊盘132、第三焊盘133、第四焊盘134、第五焊盘135、第六焊盘136以及第七焊盘137;所述应力迀移测试结构11与所述电迀移测试结构12分别位于依次排列的焊盘两侧。
[0045]所述应力迀移测试结构11与4个不同的焊盘连接,所述应力迀移测试结构11的2个测试端分别连接2个焊盘;所述电迀移测试结构12与4个不同的焊盘连接,所述电迀移测试结构12的2个测试端分别连接2个焊盘;其中,所述应力迀移测试结构11与所述电迀移测试结构12有I个共用焊盘。
[0046]具体地,所述应力迀移测试结构11包括2个测试端,其中一个测试端连接至所述第一焊盘131和所述第三焊盘133,分别作为电压测试焊盘和电流测试焊盘;另一个测试端连接至所述第四焊盘134和所述第七焊盘137,分别作为电压测试焊盘和电流测试焊盘。由于电压测试时应当尽量避免导线引入的电阻,连接到焊盘的导线应当尽可能短,因此,电压测试焊盘的位置比电流测试焊盘的位置靠近所述应力迀移测试结构U。具体地,所述第一焊盘131及所述第七焊盘137作为电流测试焊盘、所述第三焊盘133及所述第四焊盘134作为电压测试焊盘。
[0047]所述应力迀移测试结构11可以是现有技术中的任意一种可测试应力迀移的测试结构,不以本实施例为限。如图2所示,在本实施例中,所述应力迀移测试结构11包括第一测试端111、第二测试端112,以及连接于所述第一测试端111与所述第二测试端112之间的
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