[發(fā)明專利]一種晶圓允收測試結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310703869.8
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104733438A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘怡;陳文磊;宋春
• 申請（專利權(quán)）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: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓允收測試（WAT，Wafer?Acceptance?Test）結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)進步，集成電路制造工藝要求日益增高，且由于集成電路制造周期長，成本高，因此提高制造工藝的制造效率及質(zhì)量尤為重要。

業(yè)界在集成電路制造過程中，通常在晶圓的各個集成電路芯片周邊的切割道內(nèi)制造WAT結(jié)構(gòu)，再在制造完成后對WAT結(jié)構(gòu)進行檢測，以對相應(yīng)的制造工藝進行測試。如果在晶圓制造完成后對WAT結(jié)構(gòu)進行電性檢測等各類檢測時，發(fā)現(xiàn)該WAT結(jié)構(gòu)有短路、斷路或漏電等失效情況，則通過對WAT結(jié)構(gòu)進行失效性分析來分析出失效情況的原因，以對工藝進行相應(yīng)的調(diào)整和改進。

現(xiàn)有技術(shù)為檢測金屬互連層是否出現(xiàn)短路或者斷路，介電質(zhì)材質(zhì)或厚度是否發(fā)生變化等情況，設(shè)計了WAT結(jié)構(gòu)，通過測試得到的WAT參數(shù)為金屬互連層的電容，假設(shè)WAT結(jié)構(gòu)的金屬互連層具有7層，與芯片上金屬互連層的層數(shù)相同。則測試得到的WAT參數(shù)電容（C）包括同一金屬互連層之間的電容和不同金屬互連層之間的電容：C_M7-M6+C_M6-M5+C_M5-M4+C_M4-M3+C_M3-M2+C_M2-M1+C_M7+C_M6+C_M5+C_M4+C_M3+C_M2+C_M1。但是需要注意的是，實際上金屬互連層之間還具有連接孔，同一金屬互連層的連接孔之間具有電容，但是現(xiàn)有技術(shù)的WAT結(jié)構(gòu)是無法獲取同一金屬互連層的連接孔之間的電容值，也就是說現(xiàn)有技術(shù)的WAT結(jié)構(gòu)無法測試連接孔出現(xiàn)異常所導(dǎo)致的電容失效情況。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何全面監(jiān)控MOM器件的失效問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明公開了一種晶圓允收測試結(jié)構(gòu)，位于晶圓切割道內(nèi)，該結(jié)構(gòu)包括二套具有N層金屬互連層的測試圖案，N為大于等于1的整數(shù)；

每套測試圖案的每層金屬互連層具有兩個開口對置的第一梳狀圖案和第二梳狀圖案，且兩個梳狀圖案的梳齒相間排列；在頂層金屬互連層的第一梳狀圖案和第二梳狀圖案的梳柄部各連接有測試墊，分別通過通孔貫穿至第一金屬層，用于測試每套測試圖案的電容；

所述兩個梳狀圖案的梳齒相間排列的方式包括第一排列或者第二排列；

所述第一排列，為第一梳狀圖案的梳齒位于奇數(shù)個梳齒的位置，第二梳狀圖案的梳齒位于偶數(shù)個梳齒的位置；所述第二排列，為第一梳狀圖案的梳齒位于偶數(shù)個梳齒的位置，第二梳狀圖案的梳齒位于奇數(shù)個梳齒的位置；

第一套測試圖案的第一金屬互連層具有第一排列，從第二金屬互連層開始，每相鄰兩層金屬互連層的梳狀圖案排列相同，第一排列和第二排列相間設(shè)置，且在相同排列的兩層相鄰金屬互連層之間具有多個連接孔；

第二套測試圖案的第一金屬互連層具有第二排列，從第一金屬互連層開始，每相鄰兩層金屬互連層的梳狀圖案排列相同，第一排列和第二排列相間設(shè)置，且在相同排列的兩層相鄰金屬互連層之間具有多個連接孔。

測試結(jié)構(gòu)中N層金屬互連層的層數(shù)與晶圓芯片上的金屬互連層相同。

當N為大于1的整數(shù)時，所述測試結(jié)構(gòu)還包括金屬互連層小于N的測試圖案。

所述測試結(jié)構(gòu)還包括兩套金屬互連層為N-1的測試圖案、兩套金屬互連層為N-2的測試圖案、兩套金屬互連層為N-3的測試圖案、…、兩套金屬互連層為2的測試圖案和兩套金屬互連層為1的測試圖案。

測試結(jié)構(gòu)中連接孔的設(shè)計符合最小設(shè)計規(guī)則。

由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明實施例WAT結(jié)構(gòu)包括二套具有N層金屬互連層的測試圖案，這兩套測試圖案組合起來，不但能夠像現(xiàn)有技術(shù)那樣監(jiān)測金屬互連層的電容，而且能夠監(jiān)測金屬互連層之間連接孔的電容，從而更加全面的監(jiān)測實際電路中所涉及因素。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例WAT結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖2為如圖1所示W(wǎng)AT結(jié)構(gòu)的兩套測試圖案分別沿線A-A’和B-B’截取的剖面圖。

圖3為在圖2的基礎(chǔ)上，增加的具有6層金屬互連層的測試圖案剖面示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。