[發(fā)明專(zhuān)利]檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010116014.5
• 申請(qǐng)日: 2020-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111326500B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭仲馗;尹彬鋒;周柯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L23/544
• 分類(lèi)號(hào): H01L23/544;H01L21/66;G01R19/04
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于：測(cè)試結(jié)構(gòu)包括左半測(cè)試結(jié)構(gòu)和右半測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述左半測(cè)試結(jié)構(gòu)和所述右半測(cè)試結(jié)構(gòu)在第一基準(zhǔn)線處連接在一起且所述左半測(cè)試結(jié)構(gòu)和所述右半測(cè)試結(jié)構(gòu)以所述第一基準(zhǔn)線為中心左右完全對(duì)稱(chēng)，所述左半測(cè)試結(jié)構(gòu)和所述右半測(cè)試結(jié)構(gòu)都為以第二基準(zhǔn)線為中心的上下對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，所述第一基準(zhǔn)線和所述第二基準(zhǔn)線垂直相交；

所述左半測(cè)試結(jié)構(gòu)和所述右半測(cè)試結(jié)構(gòu)都包括n級(jí)連接結(jié)構(gòu)，第1級(jí)所述連接結(jié)構(gòu)位于遠(yuǎn)離所述第一基準(zhǔn)線的最外層，第n級(jí)所述連接結(jié)構(gòu)位于靠近所述第一基準(zhǔn)線的最內(nèi)側(cè)，n為大于1的整數(shù)；

n級(jí)所述連接結(jié)構(gòu)串聯(lián)在一起，各級(jí)所述連接結(jié)構(gòu)由對(duì)應(yīng)級(jí)的金屬線并聯(lián)而成；

第k級(jí)連接結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的第k級(jí)金屬線的寬度和長(zhǎng)度都相等，k為1到n之間任意一整數(shù)；

當(dāng)1＜k≤n時(shí)，第k級(jí)金屬線的寬度為第(k-1)級(jí)金屬線的寬度的1/m，m為大于等于2的整數(shù)，第k級(jí)金屬線的數(shù)量為第(k-1)級(jí)金屬線的數(shù)量的m倍數(shù)，各第(k-1)級(jí)金屬線分別連接m條第k級(jí)金屬線，所述第k級(jí)連接結(jié)構(gòu)中的所有第k級(jí)金屬線的寬度和等于所述第(k-1)級(jí)連接結(jié)構(gòu)中的所有第(k-1)級(jí)金屬線的寬度和，使從所述第1級(jí)連接結(jié)構(gòu)到所述第n級(jí)連接結(jié)構(gòu)中的各金屬線上的電流密度相等；

各級(jí)不同寬度的金屬線用于不同寬度的金屬互聯(lián)線的電遷移峰值電流的測(cè)試，所述左半測(cè)試結(jié)構(gòu)的第n級(jí)連接結(jié)構(gòu)和所述右半測(cè)試結(jié)構(gòu)的第n級(jí)連接結(jié)構(gòu)串聯(lián)在一起，所述左半測(cè)試結(jié)構(gòu)的第1級(jí)連接結(jié)構(gòu)和所述右半測(cè)試結(jié)構(gòu)的第1級(jí)連接結(jié)構(gòu)作為電遷移峰值電流測(cè)試的應(yīng)力電流或電壓的輸入端。

2.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于：當(dāng)1＜k≤n時(shí)，第(k-1)級(jí)連接結(jié)構(gòu)和第k級(jí)連接結(jié)構(gòu)具有第(k-1)級(jí)緩沖層，所述第(k-1)級(jí)緩沖層在各所述(k-1)級(jí)金屬線和對(duì)應(yīng)串聯(lián)連接的m個(gè)所述第k級(jí)金屬線之間通過(guò)所述第(k-1)級(jí)緩沖層的金屬線連接，所述第(k-1)級(jí)緩沖層的金屬線的寬度大于所述第k級(jí)金屬線的寬度以避免電流渦流效應(yīng)對(duì)所述第(k-1)級(jí)緩沖層的金屬線影響并保證失效不會(huì)發(fā)生在所述第(k-1)級(jí)緩沖層。

3.如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第1級(jí)連接結(jié)構(gòu)中包括的第1級(jí)金屬線的數(shù)量為1根。

4.如權(quán)利要求3所述的檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于：m等于2。

5.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于：各級(jí)所述金屬線的長(zhǎng)度都相同。

6.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述測(cè)試結(jié)構(gòu)和芯片集成在同一半導(dǎo)體襯底上；

一個(gè)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)所包括的金屬線的寬度范圍覆蓋了所述芯片上的所有進(jìn)行互聯(lián)線的寬度，一個(gè)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述芯片上的所有不同寬度的金屬互聯(lián)線的電遷移峰值電流的測(cè)試。

7.如權(quán)利要求6所述的檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述半導(dǎo)體襯底包括硅襯底。

8.如權(quán)利要求6所述的檢測(cè)電遷移峰值電流的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述芯片的技術(shù)節(jié)點(diǎn)為14nm以下。