[发明专利]顶层金属连线电迁移测试结构

说明书

本发明公开了一种顶层金属连线电迁移测试结构，用一条下层金属连线实现跨层连接，用上层金属作为金属引线。本发明用于解决现有技术中无法准确评估电迁移是否受到测试结构金属引线的影响，从而无法保证电迁移可靠性分析准确性的问题。

技术领域

本发明涉及电迁移测试结构的版图设计领域，特别是涉及一种顶层金属连线电迁移测试结构。

背景技术

在铜互连工艺过程中，包含金属通孔的上层金属测试线的常规电迁移测试结构通常使用下层金属连线作为引线，如图1所示，当上层金属测试线比下层金属引线明显偏厚时，即使下层金属引线宽度设计满足最大尺寸设计规则，但是厚度的巨大差异使得下层金属引线截面积小于上层金属测试线的截面积，通过下层金属引线的电流密度会大于通过上层金属测试线的电流密度，发生下层金属引线先失效而导致整个测试结构电迁移失效，最终影响电迁移可靠性分析的准确性。特别地，当上层金属测试线为顶层金属时，上层金属测试线和下层金属引线的厚度和宽度差异更大，这种影响更为严重。

图1中，标号1为上层金属测试线，2为下层金属引线，3为金属通孔，箭头方向为电子流方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种顶层金属连线电迁移测试结构，能够避免下层金属引线失效对电迁移的影响，保证电迁移可靠性分析的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的顶层金属连线电迁移测试结构，是采用如下技术方案实现的：利用一条下层金属连线实现跨层连接，用上层金属作为金属引线。

本发明的测试结构，利用一条极短的下层金属连线实现跨层连接，这条下层金属连线的长度小于电迁移发生的临界长度，因此极难发生电迁移。测试结构的上层金属测试线的两端分别通过一个金属通孔连接至一条极短的下层金属连线一端，下层金属连线另一端再分别通过一个或多个金属通孔连接至一条上层金属引线，用相同厚度并且比上层金属测试线更宽的上层金属引线代替现有技术中较薄的下层金属引线，因此通过上层金属引线的电流密度会明显小于通过上层金属测试线的电流密度，可以有效避免现有技术中测试结构金属引线失效对电迁移的影响，保证电迁移测试结构可靠性分析的准确性，从而保证对铜互连工艺电迁移可靠性评估的准确性。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是常规电迁移测试结构示意图；。

图2是所述顶层金属连线电迁移测试结构示意图。

具体实施方式

结合图2所示，在下面的实施例中，所述顶层金属连线电迁移测试结构，包括：上层金属测试线1、金属通孔3、下层金属连线4、上层金属引线5和测试金属垫，图2中箭头方向为电子流方向。所述上层金属测试线的两端分别通过一个金属通孔连接至一条下层金属连线一端，下层金属连线另一端再分别通过一个或多个金属通孔连接至一条上层金属引线，而且两条上层金属引线分别连接至一个测试金属垫。

所述测试金属垫包括经由通孔依次连接的多层金属层。

所述上层金属测试线的宽度遵循最小尺寸设计规则。

所述上层金属引线的宽度不违反最大尺寸设计规则。

所述金属通孔的宽度和长度遵循最小尺寸设计规则，与上层金属引线连接的金属通孔数目大于等于1个。

所述上层金属测试线和上层金属引线之间的距离遵循最小尺寸设计规则。

所述下层金属连线的宽度遵循最大尺寸设计规则。

在所述上层金属引线的宽度不违反最大尺寸设计规则的前提下，上层金属引线宽度大于等于上层金属测试线宽度。