[實用新型]測試連線結構及半導體測試結構

有效

• 申請號: 201721331718.4
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN207781585U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 牛剛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司;中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/544
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 佟婷婷

本實用新型提供一種測試連線結構及半導體測試結構，測試連線結構包括：第一金屬層，包括若干個間隔排布的第一金屬塊；第二金屬層，平行設置于第一金屬層上方，包括若干個間隔排布的第二金屬塊，且第二金屬塊與第一金屬塊呈交替間隔排布；若干個連接通孔，設置于相鄰的第一金屬塊與第二金屬塊之間，第一金屬塊、連接通孔、第二金屬塊首尾連接構成所述測試連線結構。通過上述方案，本實用新型的測試連線結構可以減小連接線中的電流密度、抵消金屬熱電阻，延遲測試連接線結構的燒斷；本實用新型的半導體測試結構，可以進行高壓半導體器件產品等的硬擊穿測試，從而有效的進行產品的可靠性評估。

技術領域

本實用新型屬于半導體測試技術領域，特別是涉及一種測試連線結構及半導體測試結構。

背景技術

在半導體行業中，隨著技術進步，芯片的關鍵尺寸的逐步縮小，越來越多的客戶希望測試結構在版圖布局中所占的面積盡可能小，也對測試結構的穩定性提出了挑戰。目前，高壓半導體器件已經廣泛應用于電源管理等產品當中，如超厚柵極氧化層(ultra thickgate oxide，厚度大于800埃)、金屬-絕緣體-金屬(MIM，Metal-Insulator-Metal)以及金屬-氧化物-金屬(metal-oxide-metal，MOM)電容器等已成為關鍵的高壓器件。

然而，在針對上述產品的可靠性測試(Reliability evaluation)的過程當中，現有的測試結構不能探測出其硬擊穿(hard breakdown)性能，這是因為在這些器件產生硬擊穿之前其測試結構的金屬連接線路已經燒斷，因而不能得到其擊穿性能，如柵氧層(GateOxide)的硬擊穿電壓為240V，然而金屬連接線路的燒斷電壓為190V。

另外，電遷移是由于通電導體內的電子運動，把它們的動能傳遞給導體的金屬離子，使離子朝電場反方向運動而逐漸遷移，導致導體的原子擴散，損失的一種現象，當電遷移效應出現時，由于離子流的不對稱性，可造成二種電線路的失敗：1)當流走的離子通量超過流入離子通量時；形成空缺，造成開斷電路；2)當流入離子流超過流出離子流時，出現“小山丘”，造成電路短路。Blech等人于1976年發現于較短的金屬導線中，并無電遷移效應產生，由于電遷移效應造成原子從陰極擴散到陽極，因此，于陽極產生了一股壓應力(compressive stress)，此壓應力達到一定程度時即會產生一股反作用力，抵償了由于電遷移引起的金屬原子輸運，因此抑制了電遷移效應的產生，于一定電流密度下，導線長度需要達到一臨界長度，若導線長度低于該臨界長度則電遷移效應將受到抑制，該臨界長度稱為Blech長度(布萊什長度)、Blech effect特征長度、Blech特征長度、布萊什特征長度或Blech臨界長度，布萊什長度與電流密度有關，不同尺寸金屬導線的布萊什長度也不相同。

因此，提供一種可以真實測試出半導體器件的硬擊穿性能且可以進一步借助布萊什效應保護金屬連接線路的半導體測試結構實屬必要。

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測試連線結構及半導體測試結構，用于解決現有技術中高壓半導體器件產品的硬擊穿測試中的諸多問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種測試連線結構，用于實現不同結構之間的電連接，包括：

第一金屬層，包括若干個間隔排布的第一金屬塊；

第二金屬層，平行設置于所述第一金屬層上方，包括若干個間隔排布的第二金屬塊，且所述第二金屬塊與所述第一金屬塊呈交替間隔排布；

若干個連接通孔，設置于相鄰的所述第一金屬塊與所述第二金屬塊之間，所述第一金屬塊、所述連接通孔、所述第二金屬塊首尾連接構成所述測試連線結構。

作為本實用新型的一種優選方案，所述第一金屬塊及所述第二金屬塊的長度均小于布萊什特征長度。

作為本實用新型的一種優選方案，所述第一金屬塊及所述第二金屬塊的長度均小于20微米。