[實用新型]IMD測量電路結構

有效

• 申請號: 201420807325.6
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN204271045U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 馮軍宏
• 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: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 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技術，尤其是一種IMD(Inter?Metal?Dielectric(金屬線層間介質層)測量電路結構。

背景技術

Low-k(低介電常數)材料(k<3.0)由于其固有的低介電系數，可產生較低的電容值(C)，因而已經被廣泛的應用于半導體制造領域，如作為填充于金屬線層(包括互聯線(interconnect)、通孔(via))間的介質層材料。所以，在BEOL(Back?End?of?Line，后段工藝)采用Low-k材料制成的介質層(如互聯線之間的介質層、互聯線與通孔之間的介質層、通孔與通孔之間的介質層等)，其擊穿電壓(Vbd，Voltage?Breakdown)會明顯降低，特別是其TDDB(Time?Dependent?Dielectric?Breakdown，介質層經時擊穿效應)更會顯著下降，這就對BEOL的工藝的可靠性提出了更高的要求，對BEOL制造的電路結構的性能進行測試也變得至關重要。

如圖1所示，通孔對通孔的IMD測試結構是BEOL中常用的一種測試結構，現有的通孔對通孔結構包括并列設置的第一測量板101和第二測量板102；其中，第一測量板101和第二測量板102分別連接若干由上層金屬線層103、通孔104和下層金屬線層105組合在一起的第一通孔測試結構，該通孔測試接著中，上層金屬線層103和下層金屬線層105之間有一定間隔，并且上層金屬線層103和下層金屬線層105通過多個通孔104連接；圖1所示為俯視圖，從圖1中所看到的是重疊在一起的上層金屬線層103和下層金屬線層105；與第一測量板101連接的第一通孔測試結構和與第二測量板102連接的第一通孔測試結構之間相互穿插且相互平行，第一通孔測試結構呈齒狀分布；與第一測量板101連接的第一通孔測試結構不與所述第二測量板102連接，與第二測量板102連接的第一通孔測試結構不與所述第一測量板101連接；該結構中，位于與第一測量板101相連接的第一通孔測試結構中的通孔104和位于與第二測量板102相連接的第一通孔測試結構中的通孔104相互平行離子第一通孔測試結構之間填充有Low-k材料的介質層（圖1中未示出），使得通孔之間被Low-k材料填充。這樣，通過在第一測量板101和第二測量板102上施加電壓后，便可以測量與通孔對通孔結構相關的IMD的擊穿性質。在上述通孔對通孔的IMD測試結構中，如圖2所示，與所述通孔104相連接的上層金屬線層103和下層金屬線層105寬度相等，所述通孔為一正常大小的通孔，所述通孔連接下層金屬線層的一端的寬度小于所述下層金屬線層的寬度。

目前，為了得到更好的穩定性，BEOL工藝采用一體化刻蝕工藝。而在一體化刻蝕工藝中，與通孔相連接的上層金屬線層的寬度往往要大于下層金屬線層的寬度，從而使得通孔的尺寸變大，使得通孔連接下層金屬線層的一端的寬度大于所述下層金屬線層的寬度，增大了穩定性的風險。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種IMD測量電路結構，以降低一體化BEOL工藝中穩定性的風險。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種IMD測量電路結構，包括：平行設置的第一測量板、第二測量板、第三測量板，所述第一測量板連接若干第一通孔測試結構，所述第二測量板連接若干第二通孔測試結構，所述第三測量板連接若干第三通孔測試結構，所述第三測量板與所述第二測量板之間連接一二極管，所述第一測量板、第二測量板、第三測量板、第一通孔測試結構、第二通孔測試結構、第三通孔測試結構通過一介質層進行電性隔離；

所述第一通孔測試結構包括第一上層金屬線層、第一下層金屬線層及連接所述第一上層金屬線層和第一下層金屬線層的第一通孔；

所述第二通孔測試結構包括第二上層金屬線層、第二下層金屬線層及連接所述第二上層金屬線層和第二下層金屬線層的第二通孔；

所述第三通孔測試結構包括第三上層金屬線層、第三下層金屬線層及連接所述第三上層金屬線層和第三下層金屬線層的第三通孔，所述第三上層金屬線層的寬度大于所述第三下層金屬線層的寬度；

所述第一上層金屬線層、所述第二上層金屬線層及所述第三下層金屬線層位于同一金屬層，所述第一下層金屬線層與所述第二下層金屬線層位于同一金屬層。

優選的，在上述的IMD測量電路結構中，所述第三上層金屬線層的寬度為所述第三下層金屬線層寬度的2～20倍。

優選的，在上述的IMD測量電路結構中，所述第一通孔的側切面為梯形，所述第一通孔連接所述第一上層金屬線層的一端的寬度大于連接所述第一下層金屬線層的一端的寬度。