[實用新型]一種互連金屬電容測試結構

有效

• 申請號: 201420141576.5
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN203774313U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 李森生
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;G01R31/00;G01R31/26
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本實用新型涉及半導體制造領域，特別是涉及一種互連金屬電容測試結構。?

背景技術

金屬-氧化物-金屬電容器MOM(Metal-Oxide-Metal)測試結構，作為電容器被廣泛用于模擬電路設計中，需要對其抽取電路級模擬程序（SPICE）模型并將抽取到的SPICE模型提供給電路設計人來精確模擬電路。為了提取該模型，SPICE人員需要設計各種MOM結構。而MOM電容器的種類非常多，在晶圓表面需要占用大量的面積。以金屬制程的第一金屬層至第六金屬層為例，通常分為三大類：(1)無屏蔽層的MOM結構：該六個金屬層中的電容器一共包含有十五種；(2)多晶硅屏蔽層的MOM結構,也包含十五種；(3)有金屬屏蔽層的MOM結構：包含十種。以上三種MOM結構合計有四十種，再考慮有些MOM結構為指狀電容器，即每組指狀電容器的上、下極板分別由條形金屬以及連接于該條形金屬同側且相互并行排列的若干金屬條構成；所述上極板與下極板的每個金屬條彼此相互穿插且不接觸。因而每種MOM電容器會有不同的長度和不同的指狀數目，每種指狀電容器至少包含20個不同尺寸，如此計算會有至少八百個MOM結構。如果為更先進的制程，后段金屬層數會更多，相應的MOM結構的種類也會成倍增加。如圖1所示，表示的是指狀電容器上極板01a和指狀電容器下極板01b的結構，而同一金屬層的指狀電容器和其他金屬層的指狀電容器的上極板、下極板分別對應連接形成并聯電容器。如圖4和圖5所示，表示的是由不同金屬層的指狀電容器并聯構成的并聯電容器的剖面示意圖。圖2為現有技術中的互連金屬電容測試結構俯視示意圖，其中并聯電容器12～并聯電容器16表示的是第一金屬層的指狀電容器分別與第二金屬層至第六金屬層中每個金屬層的其中一組指狀電容器并聯所構成的并聯電容器；并聯電容器23～并聯電容器26表示的是在第二金屬層的指狀電容器分別與第三金屬層至第六金屬層的指狀電容器并聯所構成的并聯電容器；以及并聯電容器34～并聯電容器36、并聯電容器45、并聯電容器46、并聯電容器56等。每個并聯電容器都由金屬線003連接兩個串聯焊墊101，該兩個串聯焊墊用于測試該并聯電容器的電容。從圖2可以看出，在傳統的測試連接結構中，每個并聯電容器彼此沒有共用的焊墊，而當晶圓上存在上述如此龐大數目的測試電容器時，所耗用的焊墊的數目也十分多，在這種情況下，晶圓表面的面積很大一部分被測試結構所占用，而減少了有效的器件的數量，從而嚴重影響生產效率，同時也導致成本的上升。因此如何優化MOM測試結構與焊墊的連接的方式，以解決占用晶圓上大面積的問題，對于半導體制程技術來說亟待解決。?

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種互連金屬電容測試結構，用于解決現有技術中由于同一晶圓上大量MOM測試結構所連接焊墊太多而導致晶圓上大部分面積被浪費的問題。?

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種互連金屬電容測試結構，所述互連金屬電容測試結構至少包括：?

由下而上依次疊放并由絕緣介質彼此相隔的第一至第N金屬層；其中，N為整數，且2≤N≤6；所述每一金屬層分別設有若干組電容器和第一至第N焊墊；?

所述第一至第N金屬層中第M金屬層的N-M組電容器分別與所述第M+1至第N金屬層中每一金屬層的其中一組電容器通過彼此上、下極板對應連接構成的并聯電容器；所述M為整數，且1≤M≤N-1；?

所述第一金屬層的第一至第N焊墊分別與所述第二至第N金屬層中每一金屬層的所述第一至第N焊墊一一對應串聯形成的第一至第N串聯焊墊；?

所述同一并聯電容器中，構成該并聯電容器的所述第S金屬層的電容器的上極板連接于該金屬層的所述第S焊墊；構成該并聯電容器的所述第T金屬層的電容器的下極板連接于該金屬層的第T焊墊；所述S、T為整數，且1≤S<T≤N。?

作為本實用新型的互連金屬電容測試結構的一種優選方案，所述電容器為指狀電容器；所述指狀電容器的上、下極板分別由條形金屬以及連接于該條形金屬同側且相互并行排列的若干金屬條構成；所述上極板與下極板的每個金屬條彼此相互穿插且不接觸。?

作為本實用新型的互連金屬電容測試結構的一種優選方案，所述第一至第N串聯焊墊中構成每一串聯焊墊的每一焊墊的水平投影投影重合。?

作為本實用新型的互連金屬電容測試結構的一種優選方案，所述第一至第N串聯焊墊的水平投影呈同一列分布。?