[實用新型]半導體結構

有效

• 申請號: 201420261929.5
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN203967078U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 王喆
• 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
• 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

技術領域

本實用新型涉及半導體制造業中的可靠性(Reliability)領域，特別是涉及一種半導體結構。?

背景技術

眾所周知，集成電路(IC，Integrated?Circuit)的實質就是把電路所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等電子元器件整合到半導體晶圓(wafer)上，形成完整的邏輯電路，以達到控制、計算或記憶等功能。通常來說，集成電路包括多層電子元器件層，各層之間通過金屬導線進行連接。?

一般來說，集成電路中的金屬導線的普遍制作方式為：在整個晶圓表面沉積一層金屬薄膜(film)，再在金屬薄膜上面沉積光阻，接著通過掩膜版(mask)做曝光及顯影(photolithography)處理，從而完成金屬的版圖圖形到金屬的晶圓圖形的轉化，再通過刻蝕處理(Etching)，在晶圓表面呈現金屬的導線架構。至此，工藝上完成一層金屬的布線。?

在完成一層金屬布線，進行后續工序前，要對晶圓上的薄膜或層的外形進行平面化(global?planarization)處理，以保證集成電路所必須的平整度。平面化處理通常采用化學機械拋光(CMP，chemical-mechanical?polishing)的方式。CMP工藝是一種研磨工藝，其涉及到通過在化學漿存在的情況下，施加可控的壓力，使磨光墊和晶圓彼此相對進行旋轉，從而將材料從半導體晶圓上有選擇地除去。利用CMP工藝，既可以在氧化物上也可以在金屬上產生優良的局部平面。在CMP過程之后，經過磨光的表面就可以準備好進行后續的工藝步驟了，例如增加更多的層。?

如圖1所示，為現有技術中晶圓結構的示意圖，晶圓結構1包括層疊的金屬互連層Mi-1和Mi，金屬互連層Mi-1包括結構區1a以及空白區1b，其中，結構區1a內具有金屬的塊狀結構11，空白區1b內沒有金屬，只具有電介質10。?當塊狀結構11制備完成后，對金屬互連層Mi-1進行CMP過程，對金屬互連層Mi-1的表面進行平面化處理。?

然而，CMP過程產生的平面外形通常依賴于研磨液對被研磨材料的選擇比。在CMP過程中，研磨液對塊狀結構11和電介質10的選擇比不同，使得塊狀結構11和電介質10的去除速率不同，會在金屬互連層Mi-1的表面形成凹坑12(在圖1中，凹坑12位于空白區1b內，但是，凹坑12還可以位于結構區1a內，本領域的普通技術人員可以理解的，在此不作贅述)。?

隨后，在金屬互連層Mi-1上形成金屬互連層Mi，由于凹坑12的存在，使得金屬互連層Mi的表面存在凹坑14，當在金屬互連層Mi中形成條形的金屬互連線時，凹坑14外的條形結構21形貌正常，如圖2所示，凹坑14內的條形結構22形貌異常，如圖3所示，相鄰的條形結構22的頂部會相互連接，形成金屬橋23而造成漏電。?

由于金屬橋會嚴重影響最終器件的電性能，所以在進行可靠性分析時，需要檢測條形結構22之間是否存在金屬橋23。在現有技術中，往往通過膜厚的測量來檢測條形結構22之間是否存在金屬橋23，但是通過膜厚測量的方法并不能準確的檢測到是否存在金屬橋23。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種半導體結構，能夠精確的檢測到金屬橋是否存在，提高分析的可靠性。?

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種半導體結構，所述半導體結構包括n層層疊的金屬互連層，所述半導體結構包括：?

金屬結構，位于第i層所述金屬互連層中，第i層所述金屬互連層包括至少一包含所述金屬結構的第i層結構區以及至少一不包含所述金屬結構的第i層空白區；?

可靠性分析測試結構，包括若干交錯排列的第一條形結構以及第二條形結構，所述第一條形結構連接一第一墊片，所述第二條形結構連接一第二墊片，所述可靠性分析測試結構位于第i+1層所述金屬互連層中，所述可靠性分析測試結構至少覆蓋部分所述第i層結構區和部分所述第i層空白區，部分所述第一條?形結構和部分所述第二條形結構位于至少部分所述第i層結構區上，另一部分所述第一條形結構和另一部分所述第二條形結構位于至少部分所述第i層空白區上；?

其中，n≥2，1≤i＜n。?

可選的，所述金屬結構為塊狀結構。?

可選的，所述塊狀結構的寬度為5μm～50μm。?

可選的，n≥3，1＜i＜n，所述金屬結構還位于第m層所述金屬互連層中，第m層所述金屬互連層包括至少一包含所述金屬結構的第i-1層結構區以及至少一不包含所述金屬結構的第m層空白區，其中，1≤m＜i。?