[实用新型]一种便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体测试结构，尤其涉及一种便于可靠性测试的通孔链结构。

背景技术

在半导体器件制造过程中，需要对金属层间的通孔(Via)进行可靠性测试，如：热应力迁移(stressmigration，SM)测试、电子迁移(electromigration，EM)测试等，以判断该通孔的制作是否达到工艺要求。

传统的测试方法是在晶圆上芯片单元(die)间的空隙处制作如图1、图2所示的通孔链(via chain)结构，并在通孔链的两端施加测试信号，根据得到的反馈信号判断通孔性能的好坏。图1为通孔链结构的主视图，其具有两层金属(上层金属UM和下层金属BM)和数个通孔V，上下两层金属UM和BM间必须通过通孔V连接。整个通孔链盘绕成连续的“S”型，其俯视结构如图2所示。

然而，采用传统的通孔链结构只能测试某两层金属间的通孔性能，对于具有多个金属层(例如5个)的产品，必须搭建4个这样的通孔链结构才能完成每两层金属间的通孔可靠性测试。根据不同的测试要求，每做一组测试可能需要花费168小时、500小时、或者1000小时，重复4次的话就需要花费4倍的时间，无论在人力还是物力上都是一种极大的浪费。此外，采用现有方法进行通孔可靠性测试时，由于测试信号只能施加于整个通孔链的头尾两端，因此，当工作人员发现测试结果不符合要求时，对失效通孔位置的排查也有相当大的困难，同样降低了测试效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构，不仅能一次检测多个金属层间的通孔性能，还能快速识别失效通孔的位置，从而有效提高测试效率。

为了达到上述的目的，本实用新型提供一种便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构，所述的通孔链结构具有N层金属，从底层到顶层依次标号为M₁，M₂，...，M_N，除底层M₁和顶层M_N外的其余金属层M_n的两端分别通过通孔V_n-1和V_n连接至金属层M_n-1和M_n+1，其中，2≤n≤N-1，n为整数；顶层金属M_N的两端均通过通孔V_N-1连接至金属层M_N-1；底层金属M₁的至少一端通过通孔V₁连接至金属层M₂。

在上述的便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构中，N为大于2的整数。

在上述的便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构中，所述的通孔链盘绕成连续的“S”型。

在上述的便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构中，通孔链头尾两端的底层金属M₁仅有一端通过通孔V₁连接至金属层M₂，另一端不连接通孔；其余底层金属M₁的两端均通过通孔V₁连接至金属层M₂。

在上述的便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构中，金属层上还可设置供可靠性测试使用的接点。

本实用新型提供的便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构，采用了阶梯式的连接方法，在一个通孔链中包含了多个金属层及相应的连接通孔，通过在金属层上设置测试接点，可方便地测量任意两层或多层金属间的通孔性能，此外，当测试数据发生异常时，还可通过逐段检测来快速排查失效通孔的所在，大大提高了测试效率。

附图说明

本实用新型的便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构由以下的实施例及附图给出。

图1为现有的通孔链结构的主视图；

图2为现有的通孔链结构的俯视图；

图3为本实用新型的阶梯式通孔链结构的主视图；

图4为本实用新型的阶梯式通孔链结构的俯视图。

具体实施方式

以下将对本实用新型的便于可靠性测试的阶梯式通孔链结构作进一步的详细描述。