[實用新型]電子遷移率測試結構

無效

• 申請號: 200620162628.2
• 申請日: 2006-12-28
• 公開（公告）號: CN201022075Y
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 寧先捷
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本實用新型涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種電子遷移率的測試結構。

背景技術

在如此大規模的集成電路中，器件之間高可靠、高密度的連接不僅要在單層中進行，而且需要在多層互連層之間進行，通常利用互連層中的導線和互連層之間的金屬連接孔對半導體器件的進行連接。圖1為半導體器件和互連結構簡化示意圖。如圖1所示，半導體器件制造的后段(backend?of?line，BEOL)工藝在具有金屬氧化物半導體(MOS)晶體管的襯底表面沉積金屬前介電層(pre-metal?dielectric，PMD)。PMD層中的金屬連接孔將MOS晶體管連接至上層互連層。通常PMD層上具有若干層互連層，每層互連層中都具有金屬導線10，各互連層中的金屬導線10通過互連層之間介質層中的金屬連接孔20進行連接。MOS晶體管通過這些互連層中的導線10和金屬連接孔20互相連接從而形成具有特定功能的半導體器件。

金屬導線10和金屬連接孔20的電連接性能直接影響半導體器件的性能，特別是金屬連接孔20，其導電性能對金屬導線10之間的可靠互連起著致關重要的作用。單個連接孔是熱應力和電應力較為集中的地方，易出現缺陷(defect)，尤其對于亞微米器件中孔徑極微小的連接孔。通常通過檢測電子遷移率來測試金屬連接孔20的導電性能。

圖2和圖3為現有電子遷移率測試結構示意圖，如圖2和圖3所示，金屬導線100通過金屬連接孔150連接至金屬導線200，導線200再通過金屬連接孔250和260連接至金屬導線300。測試時，在1端和2端施加電壓，電子e產生移動，其運動方向如圖中箭頭方向所示。由于圖2和圖3中所示測試結構施加的電壓極性相反，因此圖2和圖3中所示的電子e運動方向相反。通過檢測1端和2端之間的電阻可以測得電子遷移率。現有這種測試結構中，在1端和2端之間施加電壓測量1端和2端之間的電阻值，隨著電壓值的增加，當電阻值出現異常時，由于連接孔150與250和260是串聯的關系，無法對連接孔進行單獨測試，不能準確定位故障連接孔。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電子遷移率的測試結構，能夠對金屬連接孔進行單獨測試并能夠準確定位出現故障的連接孔。

為達到上述目的，本實用新型提供了一種電子遷移率的測試結構，所述測試結構具有第一測試端(1)和第二測試端(2)，所述第一測試端(1)和第二測試端(2)之間包括第一導線(100)、第二導線(200)和第三導線(300)，所述第一導線(100)和第二導線(200)之間通過第一連接孔(150)相連，所述第二導線(200)和第三導線(300)之間通過至少兩個第二連接孔(250、260)相連，所述第一測試端(1)通過第一導線(100)、第一連接孔(150)、第二導線(200)、至少兩個第二連接孔(250、260)和第三導線(300)電連接至第二測試端(2)，其特征在于：所述測試結構還包括第四導線(110)和第五導線(210)，所述第四導線(110)與所述第一導線(100)相連，所述第五導線(210)與所述第二導線(200)相連。

所述第四導線(110)和所述第一導線(100)與所述第一連接孔(150)連接的端部相連。

所述第五導線(210)和所述第二導線(200)與所述第一連接孔(150)連接的端部相連。

所述測試結構還包括第六導線(220)，所述第六導線(220)與所述第二導線(200)相連。

所述第六導線(220)和所述第二導線(200)與所述第一連接孔(150)連接的端部相連。

本實用新型提供了另一種電子遷移率的測試結構，所述測試結構具有第一測試端(1)和第二測試端(2)，所述第一測試端(1)和第二測試端(2)之間包括第一導線(100)、第二導線(200)和第三導線(300)，所述第一導線(100)和第二導線(200)之間通過第一連接孔(150)相連，所述第二導線(200)和第三導線(300)之間通過至少兩個第二連接孔(250、260)相連，所述第一測試端(1)通過第一導線(100)、第一連接孔(150)、第二導線(200)、至少兩個第二連接孔(250、260)和第三導線(300)連接至第二測試端(2)，其特征在于：所述測試結構還包括第四導線(110)、第五導線(210)和第六導線(220)，所述第四導線(110)與所述第一導線(100)相連，所述第五導線(210)與所述第二導線(200)相連，所述第六導線(220)與所述第二導線(200)相連。