[發明專利]多晶硅電遷移測試結構及測試方法

有效

• 申請號: 201210238569.2
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN103545293A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 馮軍宏;甘正浩
• 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;G01R31/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種多晶硅電遷移測試結構，其特征在于，包括：

兩個相同的待檢測多晶硅器件，兩個相同的金屬互連結構，電流輸入端和電流輸出端；

位于所述電流輸入端和電流輸出端之間的兩條串聯電路，每一個串聯電路包括一個待檢測多晶硅器件和一個金屬互連結構，所述兩條串聯電路之間并聯連接，其中一條串聯電路通過待檢測多晶硅器件的一端與電流輸入端相連接，另一條串聯電路通過金屬互連結構的一端與電流輸入端相連接。

2.如權利要求1所述的多晶硅電遷移測試結構，其特征在于，在25℃時，不施加電流的待檢測多晶硅器件的電阻與金屬互連結構的電阻相等。

3.如權利要求1所述的多晶硅電遷移測試結構，其特征在于，所述金屬互連結構包括金屬互連線或金屬互連線與導電插塞的組合。

4.如權利要求3所述的多晶硅電遷移測試結構，其特征在于，所述金屬互連線的寬度大于等于0.1μm。

5.如權利要求1所述的多晶硅電遷移測試結構，其特征在于，所述待檢測多晶硅器件包括多晶硅互連線、多晶硅電阻或多晶硅電感。

6.如權利要求1所述的多晶硅電遷移測試結構，其特征在于，所述兩個待檢測多晶硅器件采用相同的工藝同時形成。

7.如權利要求1所述的多晶硅電遷移測試結構，其特征在于，所述兩個金屬互連結構采用相同的工藝同時形成。

8.一種利用如權利要求1所述的多晶硅電遷移測試結構的測試方法，其特征在于，包括：

將測試電流施加在所述電流輸入端；

當待檢測多晶硅器件未發生電遷移時，測量一條串聯電路中待檢測多晶硅器件和金屬互連結構之間電壓與另一條串聯電路中待檢測多晶硅器件和金屬互連結構之間電壓的第一電壓差，根據所述第一電壓差和測試電流值來獲得待檢測多晶硅器件在對應測試電流下與金屬互連結構之間的第一電阻差；

當待檢測多晶硅器件發生電遷移時，測量一條串聯電路中待檢測多晶硅器件和金屬互連結構之間電壓與另一條串聯電路中待檢測多晶硅器件和金屬互連結構之間電壓的第二電壓差，根據所述第二電壓差和測試電流值來獲得發生電遷移的待檢測多晶硅器件在對應測試電流下與金屬互連結構之間的第二電阻差；

將第二電阻差減去第一電阻差，獲得待檢測多晶硅器件因為電遷移所造成的電阻變化值。

9.如權利要求8所述的測試方法，其特征在于，所述第一電阻差、第一電壓差和測試電流值的關系式為：ΔR₁=2*ΔV₁/I，其中，ΔR₁為第一電阻差，ΔV₁為第一電壓差，I為測試電流值。

10.如權利要求8所述的測試方法，其特征在于，所述第二電阻差、第二電壓差和測試電流值的關系式為：ΔR₂=2*ΔV₂/I，其中，ΔR₂為第二電阻差，ΔV₂為第二電壓差，I為測試電流值。

11.如權利要求9或10所述的測試方法，其特征在于，所述待檢測多晶硅器件因為電遷移所造成的電阻變化值ΔR_EM=ΔR₂-ΔR₁，其中，ΔR₁為第一電阻差，ΔR₂為第二電阻差。