[发明专利]层间互连部件的可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种层间互连部件的可靠性评估方法，涉及半导体器件测试领域。方法包括：提供测试半导体装置，所述半导体装置包括二端口电阻网络，获取在层间互连部件中没有待检测的缺陷的理想情况下，在N为不同值时，处于该理想情况下的所述二端口电阻网络的至少一个端口处的接入电阻和N的对应关系；在所述二端口电阻网络的所述至少一个端口处测量接入电阻；基于所述对应关系，确定与测量所得的接入电阻值对应的级。本发明的方法能够快速定位出现缺陷的层间互连部件的位置，有效减少检测时间和步骤，提高检测效率。

技术领域

本发明涉及半导体器件测试领域，尤其涉及层间互连部件的可靠性评估方法。

背景技术

在现有的半导体工艺技术中，尤其是后段制程工艺(Back End Of Line，简称BEOL)中，由于电迁移现象和应力迁移现象，给半导体器件尺寸的持续减小带来了挑战。如图1所示的半导体装置，包括第一连接层101和第二连接层102。层间互连部件103连接第一连接层101和第二连接层102。由于存在电迁移现象和应力迁移现象，在层间互连部件103中可能会出现空洞(void)等缺陷104，从而造成开路。

理想的半导体制程的层间互连部件的可靠性评估方法，测试结构应当具有高灵敏度，并且能够快速、准确的定位例如接触(contact)、通孔(via)或其他层间互连部件中出现的缺陷。缺陷可以包括空洞或其他能够造成层间互连部件开路的缺陷。

当存在多条连接链路时，出现一个缺陷即可造成开路。现有的测试方法和测试结构仅能依次测量链路的各个节点来查找出现缺陷的位置。当链路较长或较多时，测试时间和步骤随之增长，无法快速定位缺陷的位置。

发明内容

本发明的发明人发现了上述现有技术中存在问题，并针对上述问题中的至少一个问题提出了本发明。

根据本发明的一个方面，提供了一种层间互连部件的可靠性评估方法，其特征在于，包括：提供测试半导体装置，半导体装置包括二端口电阻网络，二端口电阻网络具有连接在第一端口和第二端口之间的级联的N个级，其中第i级包括第一至第四节点、连接在第一节点和第二节点之间的第一等效电阻(R_0i1)，连接在第二节点和第三节点之间的跨接电阻(R_i)，连接在第三节点和第四节点之间的第二等效电阻(R_0i2)，N是大于等于1的整数，i为大于等于1且小于N的整数，

其中，第N级还具有第五节点和第六节点、连接在其第二节点和第五节点之间的第三等效电阻、和连接在其第三节点和第六节点之间的第四等效电阻，

其中，各等效电阻由对应的层间互连部件的电阻主导，

其中，第1级的第一节点和第四节点构成二端口电阻网络的第一端口，第i+1级的第一节点和第四节点分别连接到第i级的第二和第三节点，第N级的第五节点和第六节点构成二端口电阻网络的第二端口，

获取在层间互连部件中没有待检测的缺陷的理想情况下，在N为不同值时，处于该理想情况下的二端口电阻网络的至少一个端口处的接入电阻(R_{a_ideal}、R_{b_ideal})和N的对应关系；

在二端口电阻网络的至少一个端口处测量接入电阻(R_a)；

基于对应关系，确定与测量所得的接入电阻值对应的级。