[发明专利]一种电迁移测试结构

说明书

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种电迁移测试结构，包括I‑V引出端通孔跨层型、单边引出电压测试焊盘和电流源的通孔跨层型、为双侧引出电压测试焊盘的跨层型等13中结构。其中I‑V引出端通孔跨层型为结构中，包含四个结构元素，分别为金属化测试线、其他金属互连线、通孔互连结构和大面积金属化测试焊盘；包含两层金属层，其中金属化测试线位于第一层，电流源、电压引出端和其他金属互连线通过通孔互连于第二层，形成跨层结构。本发明在于提供一种电迁移测试结构，用于评价半导体器件制造过程中引起的电迁移可靠性问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种电迁移测试结构。

背景技术

电迁移(Electromigration)是指金属导体材料中的金属离子在大量电子运动的

作用下发生迁移的现象，宏观表现为金属物质的移动。当金属导体材料中通过大电流时，这种效应尤其明显。集成电路成功实现商业化后，电迁移成为了半导体可靠性领域中的重点关注机理之一。测试结构(Test Characterization vehicle)是一种对半导体器件可靠性进行评价的晶圆级或封装级的结构，目的在于找出其可靠性缺陷，采取措施加以解决，确保器件在整个产品寿命期间有良好的可靠性，测试结构可以进行物理参数、工艺参数、器件参数或电路参数测量。

其中，用于电迁移的测试结构设计一般为金属线类测试结构，由CMOS工艺中各层的金属线以及不同层之间互相连接的VIA孔组成。通过特定向测试结构施加电、热应力模拟电迁移试验，通过试验数据评估被试工艺可靠性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电迁移测试结构，在于提供一种电迁移测试结构，用于评价半导体器件制造过程中引起的电迁移可靠性问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种电迁移测试结构，为I-V引出端通孔跨层型，包含四个结构元素，分别为金属化测试线、其他金属互连线、通孔互连结构和大面积金属化测试焊盘；包含两层金属层，其中金属化测试线位于第一层，电流源、电压引出端和其他金属互连线通过通孔互连于第二层，形成跨层结构。

优选的，所述通孔数量取1～10个，当大于1个时，取偶数个，且布局成2×N阵列。

本发明还提供了一种电迁移测试结构，为单边引出电压测试焊盘和电流源的通孔跨层型，包含五个结构元素，分别为金属化测试线、监测线结构、其它金属互连线、通孔互连结构和大面积金属化测试焊盘；包含两层金属层，其中金属化测试线、一侧的其它金属互连线、监测线结构、电流源1和电压测试焊盘1位于第一层，另一侧的其它金属互连线、电流源2和电压测试焊盘2通过通孔互连结构位于第二层，形成跨层结构。

优选的，所述通孔数量取1～10个，当大于1个时，取偶数个，且布局成2×N阵列。

本发明还提供了一种电迁移测试结构，为双侧引出电压测试焊盘的跨层型，其特征在于，包含四个结构元素，分别为金属化测试线、其它金属互连线、通孔互连结构和大面积金属化测试焊盘；包含两层金属层，其中金属化测试线、金属互连线位于第一层，双侧电压检测线、电压测试焊盘通过单通孔互连结构位于第二层，形成跨层结构。

优选的，所述通孔数量取1～10个，当大于1个时，取偶数个，且布局成2×N阵列。

本发明还提供了一种电迁移测试结构，为三侧引出电压测试焊盘和电流源的通孔跨层型，包含四个结构元素，分别为金属化测试线、其它金属互连线、通孔互连结构和大面积金属化测试焊盘；包含两层金属层，其中金属化测试线、金属互连线、电流源1位于第一层，双侧电压检测线、电流源2、电压测试焊盘通过单通孔互连结构位于第二层，形成跨层结构。

优选的，所述通孔数量取1～10个，当大于1个时，取偶数个，且布局成2×N阵列。