[發(fā)明專(zhuān)利]一種新型的通孔鏈測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210261986.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103579192A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭冰清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L23/544
• 分類(lèi)號(hào): H01L23/544
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種新型的通孔鏈測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法。

背景技術(shù)

后段制程（The?back?end?of?line,BEOL）中焊接線結(jié)合技術(shù)是一種廣泛使用的方法，用于將具有電路的半導(dǎo)體管芯連接到原件封裝上的引腳。由于半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，半導(dǎo)體的幾何尺寸不斷縮小，因此線結(jié)合焊盤(pán)的尺寸變得較小。當(dāng)器件尺寸降到28nm以下時(shí)，后段制程中圖案的設(shè)計(jì)以及間隙填充能力成為挑戰(zhàn)。在后段制程（BEOL）中的包括很多層，其中焊盤(pán)結(jié)構(gòu)中與基底上有源或無(wú)緣器件相連的金屬疊層中包括若干金屬層和相鄰金屬層之間的通孔，現(xiàn)有技術(shù)中所述通孔在同一層中形成通孔鏈，不同疊層之間的通孔則形成通孔疊層，當(dāng)對(duì)所述器件或者焊盤(pán)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)所述通孔鏈以及所述通孔疊層進(jìn)行檢測(cè)。

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)通孔鏈的測(cè)試的方法，如圖1a所示，對(duì)所述疊層中的某一層進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在所要檢測(cè)層的一端的金屬層101通入電流，經(jīng)過(guò)所述通孔102，依次向后，在另一側(cè)進(jìn)行檢測(cè)，如果能夠形成通路，則所述該層金屬和通孔狀態(tài)良好，但是所述方法存在的問(wèn)題是，所述只能對(duì)單層的金屬層進(jìn)行測(cè)試，所述單層測(cè)試關(guān)鍵結(jié)構(gòu)方法并不能滿足當(dāng)前的需求，表現(xiàn)為其中一層或者兩層的測(cè)試并不能代表整個(gè)器件或整過(guò)過(guò)程，因此，需要越來(lái)越多的各種測(cè)試關(guān)鍵工藝性能檢查和反饋。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中還有針對(duì)不同金屬層之間形成的通孔疊層的檢測(cè)方法，如圖1b所示，其中在所述金屬疊層之間通入電流，在所述最底層的金屬層201中通入電流，所述電流經(jīng)所述通孔疊層202，進(jìn)入另一金屬層沿箭頭方向往后，可以檢測(cè)不同層之間的通孔，但是所述方法仍然存在很多不足，例如所述方法雖然能夠檢測(cè)多層中的通孔狀態(tài)，但是所述方法并不能對(duì)所述疊層中的金屬層的情況進(jìn)行反饋，因此也不能完全顯示整個(gè)器件的檢測(cè)結(jié)果。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中所述焊盤(pán)通孔鏈的測(cè)試結(jié)構(gòu)中通孔設(shè)計(jì)不夠合理，所述焊盤(pán)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)只能檢測(cè)一層金屬層和通孔的情況，而通孔疊層的檢測(cè)時(shí)只能檢測(cè)通孔的情況，而并不能反映疊層中的金屬層的狀態(tài)，而在半導(dǎo)體器件中要確保所述器件正常的工作不僅需要對(duì)每層的金屬層和通孔進(jìn)行檢測(cè)，而且還同時(shí)需要對(duì)不同疊層之間進(jìn)行檢測(cè)，需要從第一金屬層到頂部金屬層以及頂部金屬層的檢測(cè)，而目前所述焊盤(pán)通孔鏈的測(cè)試結(jié)構(gòu)并不能實(shí)現(xiàn)所述目的。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

本發(fā)明為了克服目前在焊盤(pán)結(jié)構(gòu)在檢測(cè)時(shí)存在的問(wèn)題，提供了一種新型的通孔鏈測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括：

若干金屬層形成的疊層，所述相鄰金屬層之間具有通孔；

位于所述疊層上方的頂部金屬層，所述頂部金屬層與所述疊層之間通過(guò)通孔相連；

其中，所述各金屬層之間相互交錯(cuò)呈階梯形設(shè)置，或所述通孔鏈呈蛇形彎曲設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)所述疊層以及頂部金屬層中金屬層和通孔的同時(shí)檢測(cè)。

作為優(yōu)選，所述金屬層的形成方法為蝕刻同層的介質(zhì)層形成開(kāi)口，在所述開(kāi)口中沉積填充金屬層，最后進(jìn)行平坦化步驟。

作為優(yōu)選，所述通孔內(nèi)填充有電傳導(dǎo)材料。

本發(fā)明還提供了一種基于上述測(cè)試結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法，所述方法包括同時(shí)對(duì)所述金屬層和通孔進(jìn)行檢測(cè)的步驟。

作為優(yōu)選，所述方法可以選擇不同的通孔實(shí)現(xiàn)不同的檢測(cè)。

作為優(yōu)選，所述方法可以選擇所述通孔鏈的不同段來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的檢測(cè)。

本發(fā)明提供了一種新型通孔鏈，該通孔鏈更加接近器件的連接路徑，結(jié)合了現(xiàn)有技術(shù)中通孔鏈以及通孔疊層的特性，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明所述通孔鏈可以更加準(zhǔn)確的反應(yīng)器件在后段制程中的性能；

（2）本發(fā)明所述復(fù)合型通孔鏈不再局限于單層通孔性能的檢測(cè)，還能夠?qū)崿F(xiàn)多層通孔鏈的檢測(cè)；

（3）本發(fā)明所述通孔鏈還可以根據(jù)需要靈活的選擇不同層通孔實(shí)現(xiàn)不同的檢測(cè)。

（4）本發(fā)明所述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)通孔鏈相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中通孔鏈和通孔疊層更加靈活。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中，

圖1a為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)通孔鏈測(cè)試結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)方法示意圖；

圖1b為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)通孔疊層測(cè)試結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)方法示意圖；