[發(fā)明專利]接觸孔的電遷移壽命時間測試裝置及其測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711451412.7
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108152699B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章曉文;恩云飛;何玉娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗研究所
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉艷麗

1.一種接觸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金屬接觸層壓合的加熱板；

所述加熱板用于接入工作電流，加熱所述金屬接觸層；其中，所述金屬接觸層為接觸接觸孔的金屬掩膜層；所述加熱板用于通過層間介質(zhì)與所述金屬接觸層壓合；

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(jù)加熱板的溫度值獲得接觸孔的電遷移壽命時間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸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(jù)權(quán)利要求1所述的接觸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(jù)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。

4.一種接觸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金屬接觸層壓合的加熱板；

所述加熱板用于接入工作電流，加熱所述金屬接觸層；其中，所述金屬接觸層為接觸接觸孔的金屬掩膜層；所述加熱板用于通過層間介質(zhì)與所述金屬接觸層壓合；

所述第二溫度檢測模塊用于檢測金屬接觸層的溫度值；

所述第二處理器連接所述第二溫度檢測模塊，用于根據(jù)金屬接觸層的溫度值獲得接觸孔的電遷移壽命時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接觸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電阻測量模塊、第二溫度計算模塊和設(shè)置于所述金屬接觸層的溫度檢測金屬線；

所述溫度檢測金屬線與外部電源形成回路；

所述電阻測量模塊與所述溫度檢測金屬線并聯(lián)連接，用于檢測溫度檢測金屬線的電阻；

所述第二溫度計算模塊連接所述電阻測量模塊，用于根據(jù)所述溫度檢測金屬線的電阻計算金屬接觸層的溫度值；

所述第二溫度計算模塊連接第二處理器。

6.一種接觸孔的電遷移壽命時間測試方法，應(yīng)用于如權(quán)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接觸孔的焦耳熱溫度值；

根據(jù)所述加熱板的溫度值與所述焦耳熱溫度值之和，獲得接觸孔的應(yīng)力溫度；

根據(jù)所述接觸孔的應(yīng)力溫度獲得接觸孔的電遷移壽命時間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸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(dǎo)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。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸孔的電遷移壽命時間測試方法，其特征在于，所述根據(jù)所述加熱板的溫度值與所述焦耳熱溫度值之和，獲得接觸孔的應(yīng)力溫度的過程，如下式：

T＝T₁+ΔT

其中，T為所述接觸孔的應(yīng)力溫度，ΔT為所述加熱板的溫度值；

T₁為所述焦耳熱溫度值，且其中Θ為接觸孔的熱阻，P_c為接觸孔的功耗，I_c為接觸孔上的電流值，S_c為接觸孔的橫截面積，R_c為接觸孔的電阻，J為接觸孔上的電流密度。