[发明专利]带失效分析标尺的电迁移测试结构

说明书

本发明提供了一种带失效分析标尺的电迁移测试结构，包括测试金属线、测试金属通孔、金属引线、金属线标尺及测试金属垫，所述测试金属线的端部通过所述测试金属通孔与所述金属引线的一端连接，所述金属引线的另一端与所述测试金属垫连接，所述金属线标尺形成于一至少一层金属层上，并用于定位所述测试金属通孔的至少一个目标截面。通过设计定位所述测试金属通孔不同目标截面位置的金属线标尺，实现电迁移结构失效分析切片位置的精准定位。特别是在多样品分析比较时，能够锁定每个样品的切片截面位置，通过比较各金属通孔相同横截面位置的形貌差异，为不同样品工艺差异分析提供证据，从而保证电迁移结构失效分析数据的准确性和可比性。

技术领域

本发明半导体缺陷检测技术领域，尤其涉及一种带失效分析标尺的电迁移测试结构。

背景技术

在铜互连工艺过程中，常规电迁移测试结构包括：金属线、金属通孔和金属引线。电迁移测试失效后，一般会进行切片失效分析，定位所述电迁移测试结构的失效位置以及分析所述电迁移测试结构的失效原因。对于包含金属通孔的电迁移测试结构，如果失效位置发生在金属通孔，当对所述金属通孔进行切片分析并观察其横截面形貌时，常规电迁移测试结构会遭遇失效分析测量不准的问题。因为虽然版图设计的金属通孔为正方形或矩形，但实际工艺成形后的金属通孔为上宽下窄的圆锥形或椭圆锥形，如果失效分析切到金属通孔的不同截面位置，那么不同截面位置所对应的金属通孔的宽度就各不相同，并且金属通孔的顶部和底部宽度差异越大，金属通孔的横截面形貌(包括宽度和界面倾斜角度等)差异就越大。

众所周知，金属通孔的形貌是铜互连工艺的关键特征，其宽度、高度、倾斜角、进入下层金属的深度等形貌尺寸直接影响电迁移性能，当对两颗样品进行电迁移测试性能和物理形貌的比对时，两颗样品失效分析切片位置如果有差异，失效分析引入的偏差会严重影响样品比较结论的判定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带失效分析标尺的电迁移测试结构，通过设计定位所述测试金属通孔不同目标截面位置的金属线标尺，实现电迁移结构失效分析切片位置的精准定位。

为了达到上述目的，本发明提供了一种带失效分析标尺的电迁移测试结构，包括测试金属线、测试金属通孔、金属引线、金属线标尺及测试金属垫，所述测试金属线的端部通过所述测试金属通孔与所述金属引线的一端连接，所述金属引线的另一端与所述测试金属垫连接，所述金属线标尺形成于一至少一层金属层上，并用于定位所述测试金属通孔的至少一个目标截面。

可选的，所述金属线标尺包括相对设置的第一标尺及第二标尺，所述第一标尺包括至少一个第一标齿，所述第二标尺包括至少一个第二标齿，所述第一标齿与所述第二标齿一一对应且错位分布，各个所述第一标齿的边界与对应的所述第二标齿的边界相切且分别与所述测试金属通孔的各个目标截面对齐。

可选的，所述第一标齿与对应的所述第二标齿相邻。

可选的，所述第一标齿为多个且相互平行，所述第二标齿为多个且相互平行。

可选的，相邻的所述第一标齿及所述第二标齿之间的间距遵循最小尺寸设计规则。

可选的，所述第一标齿及所述第二标齿的宽度遵循最小尺寸设计规则。

可选的，所述金属线标尺与所述测试金属线位于同一金属层。

可选的，所述金属线标尺与所述测试金属线位于不同金属层。

可选的，所述带失效分析标尺的电迁移测试结构还包括至少一个用于失效分析参照的对照金属通孔，所述对照金属通孔与所述测试金属通孔位于同一层且相互平行，所述对照金属通孔的中心与所述测试金属通孔的中心的连线平行于所述目标截面。

可选的，所述对照金属通孔与所述测试金属通孔相邻，且所述对照金属通孔位于一开路的金属线上。