[發明專利]連接通孔的電遷移壽命時間測試裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 201711447812.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107887291B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 章曉文;恩云飛;何玉娟
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/67
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉艷麗

1.一種連接通孔的電遷移壽命時間測試裝置，其特征在于，包括第一溫度檢測模塊、第一處理器以及用于與第一接觸層和/或第二接觸層壓合的加熱板；其中，第一接觸層和/或第二接觸層均為接觸連接通孔的金屬掩膜層；

所述加熱板用于接入工作電流，加熱所述第一接觸層和/或所述第二接觸層；其中，所述第一接觸層和所述第二接觸層均為接觸連接通孔的金屬掩膜層；

所述第一溫度檢測模塊用于檢測加熱板的溫度值；

所述第一處理器連接所述第一溫度檢測模塊，用于根據加熱板的溫度值獲得連接通孔的電遷移壽命時間。

2.根據權利要求1所述的連接通孔的電遷移壽命時間測試裝置，其特征在于，所述加熱板為多晶加熱板。

3.根據權利要求1所述的連接通孔的電遷移壽命時間測試裝置，其特征在于，所述第一溫度檢測模塊包括功率測量模塊和第一溫度計算模塊；

所述功率測量模塊用于測量所述加熱板所消耗的功率；

所述第一溫度計算模塊連接所述功率測量模塊，用于根據所述加熱板所消耗的功率計算加熱板的溫度值；

所述第一溫度計算模塊連接所述第一處理器。

4.一種連接通孔的電遷移壽命時間測試裝置，其特征在于，包括第二溫度檢測模塊、第二處理器和用于與第一接觸層和/或第二接觸層壓合的加熱板；其中，第一接觸層和/或第二接觸層均為接觸連接通孔的金屬掩膜層；

所述加熱板用于接入工作電流，加熱所述第一接觸層和/或所述第二接觸層；其中，所述第一接觸層和所述第二接觸層均為接觸連接通孔的金屬掩膜層；

所述第二溫度檢測模塊用于分別檢測所述第一接觸層和所述第二接觸層的溫度值；

所述第二處理器連接所述第二溫度檢測模塊，用于根據所述第一接觸層和所述第二接觸層的溫度值獲得連接通孔的電遷移壽命時間。

5.根據權利要求4所述的連接通孔的電遷移壽命時間測試裝置，其特征在于，所述第二溫度檢測模塊包括第一電阻測量模塊、第二電阻測量模塊、第二溫度計算模塊、設置于所述第一接觸層的第一溫度檢測金屬線以及設置于所述第二接觸層的第二溫度檢測金屬線；

所述第一溫度檢測金屬線和所述第二溫度檢測金屬線分別與外部電源形成回路；

所述第一電阻測量模塊與所述第一溫度檢測金屬線并聯連接，用于檢測第一溫度檢測金屬線的電阻；

所述第二電阻測量模塊與所述第二溫度檢測金屬線并聯連接，用于檢測第二溫度檢測金屬線的電阻；

所述第二溫度計算模塊分別連接所述第一電阻測量模塊和所述第二電阻測量模塊，用于根據所述第一溫度檢測金屬線的電阻計算第一接觸層的溫度值，根據所述第二溫度檢測金屬線的電阻計算第二接觸層的溫度值；

所述第二溫度計算模塊連接所述第二處理器。

6.一種連接通孔的電遷移壽命時間測試方法，應用于如權利要求1至3任意一項所述的電遷移壽命時間測試裝置，其特征在于，包括步驟：

分別獲取加熱板的溫度值和連接通孔的焦耳熱溫度值；

根據所述加熱板的溫度值與所述焦耳熱溫度值之和，獲得連接通孔的應力溫度；

根據所述連接通孔的應力溫度獲得連接通孔的電遷移壽命時間。

7.根據權利要求6所述的連接通孔的電遷移壽命時間測試方法，其特征在于，若所述加熱板為多晶加熱板，則所述獲取加熱板的溫度值的過程，如下式：

其中，ΔT為所述加熱板的溫度值，T₀為室溫；P_p為加熱板消耗的功率，且其中I_p為多晶加熱板的電流值，R_p為多晶加熱板的電阻值；k為多晶加熱板氧化層的熱導率，h為多晶加熱板絕緣層的厚度，L_p為多晶加熱板的長度，W_p為多晶加熱板的寬度。