[發明專利]集成電路的可靠性分析測試結構及其測試方法

有效

• 申請號: 201210592644.5
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103915415A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 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;G01R31/12
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種集成電路的可靠性分析測試結構，包括：

襯底，包含有源區和隔離區；

n級待測結構，位于所述襯底上，每一級的所述待測結構包括一柵極、m個通孔和一互連線，所述柵極橫跨所述隔離區上，所述通孔位于所述隔離區上，并依次排列于所述柵極旁，在每一級所述待測結構中每一所述通孔與所述柵極具有一相同的待測距離，所述互連線位于所述通孔上，并使m個所述通孔電相連，所述互連線的一端連接一節點，n和m均為正整數；

測試電壓端，每一級的所述柵極共同連接所述測試電壓端；

電介質，所述襯底、所述柵極、所述通孔和所述互連線通過所述電介質絕緣間隔；其中

至少有一所述柵極橫跨所述有源區上，每一級的所述柵極、所述通孔和所述互連線大小形狀相等。

2.如權利要求1所述的集成電路的可靠性分析測試結構，其特征在于，n≥2，每一級的所述待測距離相比于前一級的所述待測距離呈遞增趨勢。

3.如權利要求2所述的集成電路的可靠性分析測試結構，其特征在于，每一級的所述節點與前一級的所述節點之間通過一整流元件相連，使得電流可以單向從每一級的所述節點向前一級的所述節點導通。

4.如權利要求3所述的集成電路的可靠性分析測試結構，其特征在于，所述整流元件為二極管。

5.如權利要求1-4中任意一項所述的集成電路的可靠性分析測試結構，其特征在于，所述柵極和所述測試電壓端之間具有一保護元件。

6.如權利要求5所述的集成電路的可靠性分析測試結構，其特征在于，每一級的所述柵極分別串聯一保護元件之后接所述測試電壓端，或每一級的所述柵極先并聯后再通過一保護元件之后接所述測試電壓端。

7.如權利要求1所述的集成電路的可靠性分析測試結構，其特征在于，5≤m≤10。

8.如權利要求1所述的集成電路的可靠性分析測試結構，其特征在于，所述隔離區為淺槽隔離。

9.一種集成電路中可靠性分析的測試方法，包括：

根據如權利要求1所述的測試結構實際形成待測試結構；

對所述待測結構施加電壓使所述待測結構失效，所述測試電壓端接入測試電壓，所述有源區和每一級的所述節點均接地，直到所述待測結構失效；

測試所述待測結構的失效位置，所述測試電壓端接入工作電壓，分別使所述有源區和每一級的所述節點接地。

10.如權利要求9所述的集成電路中可靠性分析的測試方法，其特征在于，n≥2，每一級的所述待測距離相比于前一級的所述待測距離呈遞增趨勢。

11.如權利要求10所述的集成電路中可靠性分析的測試方法，其特征在于，在所述測試所述待測結構的失效位置的步驟中，如果第k級的所述通孔與所述柵極之間的所述電介質有效，第k+1級的所述通孔與所述柵極之間沒有的所述電介質失效，則第k+1級的所述待測距離為最短有效距離，其中，1≤k＜n。

12.如權利要求11所述的集成電路中可靠性分析的測試方法，其特征在于，通過測試第k級的所述節點的電流來判斷第k級的所述通孔與所述柵極之間的所述電介質失效是否失效，當第k級的所述節點的電流大于1E-8時，所述通孔與所述柵極之間的所述電介質失效，當第k級的所述節點的電流小于1E-10時，所述通孔與所述柵極之間的所述電介質有效。

13.如權利要求9所述的集成電路中可靠性分析的測試方法，其特征在于，每一級的所述節點與前一級的所述節點之間通過一整流元件相連，使得電流可以單向從每一級的所述節點向前一級的所述節點導通。

14.如權利要求13所述的集成電路中可靠性分析的測試方法，其特征在于，在對所述待測結構施加電壓使所述待測結構失效的步驟中，所述測試電壓端接入測試電壓，所述有源區和第一級的所述節點均接地，直到所述待測結構失效。

15.如權利要求13所述的集成電路的可靠性分析測試結構，其特征在于，所述整流元件為二極管。

16.如權利要求9-15中任意一項所述的集成電路中可靠性分析的測試方法，其特征在于，在對所述待測結構施加電壓使所述待測結構失效的步驟中，通過測量所述測試電壓端的電流判斷所述待測結構是否失效。