[实用新型]IMD测量电路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术，尤其是一种IMD(Inter Metal Dielectric(金属线层间介质层)测量电路结构。

背景技术

Low-k(低介电常数)材料(k<3.0)由于其固有的低介电系数，可产生较低的电容值(C)，因而已经被广泛的应用于半导体制造领域，如作为填充于金属线层(包括互联线(interconnect)、通孔(via))间的介质层材料。所以，在BEOL(Back End of Line，后段工艺)采用Low-k材料制成的介质层(如互联线之间的介质层、互联线与通孔之间的介质层、通孔与通孔之间的介质层等)，其击穿电压(Vbd，Voltage Breakdown)会明显降低，特别是其TDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown，介质层经时击穿效应)更会显著下降，这就对BEOL的工艺的可靠性提出了更高的要求，对BEOL制造的电路结构的性能进行测试也变得至关重要。

如图1所示，通孔对通孔的IMD测试结构是BEOL中常用的一种测试结构，现有的通孔对通孔结构包括并列设置的第一测量板101和第二测量板102；其中，第一测量板101和第二测量板102分别连接若干由上层金属线层103、通孔104和下层金属线层105组合在一起的第一通孔测试结构，该通孔测试接着中，上层金属线层103和下层金属线层105之间有一定间隔，并且上层金属线层103和下层金属线层105通过多个通孔104连接；图1所示为俯视图，从图1中所看到的是重叠在一起的上层金属线层103和下层金属线层105；与第一测量板101连接的第一通孔测试结构和与第二测量板102连接的第一通孔测试结构之间相互穿插且相互平行，第一通孔测试结构呈齿状分布；与第一测量板101连接的第一通孔测试结构不与所述第二测量板102连接，与第二测量板102连接的第一通孔测试结构不与所述第一测量板101连接；该结构中，位于与第一测量板101相连接的第一通孔测试结构中的通孔104和位于与第二测量板102相连接的第一通孔测试结构中的通孔104相互平行离子第一通孔测试结构之间填充有Low-k材料的介质层（图1中未示出），使得通孔之间被Low-k材料填充。这样，通过在第一测量板101和第二测量板102上施加电压后，便可以测量与通孔对通孔结构相关的IMD的击穿性质。在上述通孔对通孔的IMD测试结构中，如图2所示，与所述通孔104相连接的上层金属线层103和下层金属线层105宽度相等，所述通孔为一正常大小的通孔，所述通孔连接下层金属线层的一端的宽度小于所述下层金属线层的宽度。

目前，为了得到更好的稳定性，BEOL工艺采用一体化刻蚀工艺。而在一体化刻蚀工艺中，与通孔相连接的上层金属线层的宽度往往要大于下层金属线层的宽度，从而使得通孔的尺寸变大，使得通孔连接下层金属线层的一端的宽度大于所述下层金属线层的宽度，增大了稳定性的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种IMD测量电路结构，以降低一体化BEOL工艺中稳定性的风险。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种IMD测量电路结构，包括：平行设置的第一测量板、第二测量板、第三测量板，所述第一测量板连接若干第一通孔测试结构，所述第二测量板连接若干第二通孔测试结构，所述第三测量板连接若干第三通孔测试结构，所述第三测量板与所述第二测量板之间连接一二极管，所述第一测量板、第二测量板、第三测量板、第一通孔测试结构、第二通孔测试结构、第三通孔测试结构通过一介质层进行电性隔离；

所述第一通孔测试结构包括第一上层金属线层、第一下层金属线层及连接所述第一上层金属线层和第一下层金属线层的第一通孔；

所述第二通孔测试结构包括第二上层金属线层、第二下层金属线层及连接所述第二上层金属线层和第二下层金属线层的第二通孔；

所述第三通孔测试结构包括第三上层金属线层、第三下层金属线层及连接所述第三上层金属线层和第三下层金属线层的第三通孔，所述第三上层金属线层的宽度大于所述第三下层金属线层的宽度；

所述第一上层金属线层、所述第二上层金属线层及所述第三下层金属线层位于同一金属层，所述第一下层金属线层与所述第二下层金属线层位于同一金属层。

优选的，在上述的IMD测量电路结构中，所述第三上层金属线层的宽度为所述第三下层金属线层宽度的2～20倍。

优选的，在上述的IMD测量电路结构中，所述第一通孔的侧切面为梯形，所述第一通孔连接所述第一上层金属线层的一端的宽度大于连接所述第一下层金属线层的一端的宽度。