[發明專利]高電阻結構的原位溫度檢測裝置、芯片和失效檢測方法

有效

• 申請號: 201410478920.4
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN105489519B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 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: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

1.一種高電阻結構的原位溫度檢測裝置，其特征在于，包括：

二極管(1)，具有正極端子(11)和負極端子(12)；所述二極管(1)用于控制電流的走向；

金屬導線(2)，與所述二極管(1)的負極端子(12)相連接；所述金屬導線(2)用于感應高電阻結構輻射出的熱量。

2.根據權利要求1所述的原位溫度檢測裝置，其特征在于，所述金屬導線(2)包括：

第一金屬導線(21)，與所述負極端子(12)相連接；

多條并聯的第二金屬導線(22)，各所述第二金屬導線(22)的一端與所述第一金屬導線(21)相連接；

第三金屬導線(23)，各所述第二金屬導線(22)的另一端與所述第三金屬導線(23)相連接。

3.根據權利要求2所述的原位溫度檢測裝置，其特征在于，相鄰所述第二金屬導線(22)的間距為0.05～0.5μm。

4.根據權利要求1所述的原位溫度檢測裝置，其特征在于，所述金屬導線(2)為一條彎折的金屬導線。

5.根據權利要求4所述的原位溫度檢測裝置，其特征在于，所述一條彎折的金屬導線各部分之間沒有交叉。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的原位溫度檢測裝置，其特征在于，所述金屬導線(2)為銅導線或鋁導線。

7.一種芯片，其特征在于，包括：

高電阻結構(100)；以及

權利要求1至6中任一項所述的原位溫度檢測裝置，在所述高電阻結構(100)的上方設置，用于檢測所述高電阻結構(100)的工作溫度。

8.根據權利要求7所述的芯片，其特征在于，所述原位溫度檢測裝置的二極管(1)的正極端子(11)與所述高電阻結構(100)的第一端電性連接；所述金屬導線(2)的遠離所述二極管(1)的一端與所述高電阻結構(100)的第二端電性連接。

9.一種高電阻結構的失效檢測方法，其特征在于，所述失效檢測方法采用權利要求1至6中任一項所述的原位溫度檢測裝置實施，且包括：

步驟S1，在預定溫度T₀和預定電壓下，獲取所述原位檢測裝置的金屬導線(2)在所述預定溫度T₀時的電阻值R_T0和電阻溫度系數TCR_T0；

步驟S2，將所述金屬導線(2)設置在所述高電阻結構(100)的上方，利用所述金屬導線(2)感應所述高電阻結構(100)所輻射的熱量；

步驟S3，在所述高電阻結構(100)的兩端施加電壓，檢測通過所述高電阻結構(100)的高阻電流；

步驟S4，施加與步驟S1相同的所述預定電壓，利用電阻值R_T0和TCR_T0獲取所述金屬導線(2)的溫度值T₂；

步驟S5，利用所述高阻電流、所述溫度值T₂和Black電遷移方程計算所述高電阻結構(100)的平均失效時間。

10.根據權利要求9所述的失效檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述金屬導線(2)懸置于所述高電阻結構(100)的上方，或者在所述高電阻結構(100)的表面上設置絕緣層，所述金屬導線(2)設置在所述絕緣層上。

11.根據權利要求9所述的失效檢測方法，其特征在于，所述原位溫度檢測裝置的二極管(1)的正極端子(11)與所述高電阻結構(100)的第一端電性連接；所述金屬導線(2)的遠離所述二極管(1)的一端與所述高電阻結構(100)的第二端電性連接。