[发明专利]一种半导体电迁移测试电路及测试方法

说明书

本发明提供一种半导体电迁移测试电路及测试方法，所述半导体测试电路包括：若干个金属测试线；多级电流源模块，包括若干个晶体管，其设置在所述金属测试线的一侧，且连接所述金属测试线的一端；若干个测试点，包括至少四个焊盘，其设置在所述多级电流源模块与所述金属测试线的两端。将若干个金属测试线放置在所述测试点上，并在所述多路比例电流源的一端施加总电流，形成所述多路比例电流源的输出电流，获得相对应所述金属测试线的输入电流；检测每个所述金属测试线两端的电阻值；根据所述输入电流和所述电阻值，获得所述金属测试线的电迁移。通过本发明提供的一种半导体电迁移测试电路及测试方法，提高测试效率，有效评估不同宽度的金属层电迁移。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是涉及一种半导体电迁移测试电路及测试方法。

背景技术

电迁移与金属层宽度以及所用工艺的金属晶格参数有关，对于铝制程而言，当金属层宽度接近金属晶粒度的时候，电迁移最严重，目前电迁移测试会选择设计规格最小尺寸以及固定尺寸大小(3um左右）的金属层进行电迁移测试，电迁移测试由于测试时间长，封装成本高，导致测试的金属层宽度有限，而且不同宽度金属层电迁移需要单独测试，这样可能导致未评估到电迁移最严重的金属层宽度，会导致测试与实际使用不符。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体电迁移测试电路及其结构，通过优化工艺制程，增大最小关键特征尺寸，提高器件性能。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种半导体电迁移测试电路，其包括：

若干个金属测试线；

多级电流源模块，包括若干个晶体管，其设置在所述金属测试线的一侧，且连接所述金属测试线的一端；

若干个测试点，包括至少四个焊盘，其设置在所述多级电流源模块与所述金属测试线的两端。

在本发明的一实施例中，所述多级电流源模块为多路比例电流源，用于提供多组静态电流，且控制多路电流按照一定比例进行输出。

在本发明的一实施例中，所述多级电流源模块包括若干个电阻，所述若干个电阻包括端电阻，所述端电阻的一端连接电源电压的输出端，另一端连接所述晶体管。

在本发明的一实施例中，所述第一电阻的数量为1个。

在本发明的一实施例中，所述第二电阻的输入端连接所述晶体管的一端，所述第二电阻的输出端连接接地端，若干个所述第二电阻分别连接所述个所述晶体管，所述第二电阻串联所述晶体管形成多级放大电路。

本发明提供一种半导体电迁移测试方法， 将若干个金属测试线放置在所述测试点上，并在所述多路比例电流源的一端施加总电流，形成所述多路比例电流源的输出电流，获得相对应所述金属测试线的输入电流；

检测每个所述金属测试线两端的电阻值；

根据所述输入电流和所述电阻值，获得所述金属测试线的电迁移。

在本发明的一实施例中，所述电迁移测试方法还包括：预设若干相同工艺下的不同线宽的所述金属测试线，使得所述金属测试线的线宽及所述多路比例电流源的输入电阻符合以下公式：

；

其中，W₁~W_n为对应所述金属测试线的宽度， R_e1～R_en为所述多路比例电流源中对应晶体管的发射极电阻。

在本发明的一实施例中，检测每个所述金属测试线两端的电阻值包括：

预设金属测试线两端的阈值；

通过所述焊盘，对所述焊盘相对应的所述金属测试线两端的电阻值进行实时监控，记录所述金属测试线的电迁移情况；

判断所述金属测试线的电阻值是否符合阈值，若所述金属测试线的电阻值符合阈值，则所述金属测试线失效，若所述金属测试线的电阻值不符合阈值，则所述金属测试线有效。