[發(fā)明專利]測試結(jié)構(gòu)、測試結(jié)構(gòu)形成方法及工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011157504.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN114496989A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李美惠;楊莉娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L21/66
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣

一種測試結(jié)構(gòu)、測試結(jié)構(gòu)形成方法及工作方法，結(jié)構(gòu)包括：襯底；位于襯底上的呈M行×N列陣列排布的測試單元，M為大于1的自然數(shù)，N為大于1的自然數(shù)，測試單元包括：若干沿第一方向平行排列的柵極結(jié)構(gòu)、以及位于相鄰柵極結(jié)構(gòu)之間的若干第一金屬層，第一方向平行于襯底表面；若干位于第一金屬層上的第二金屬層，任一第二金屬層與一個第一金屬層電連接，第二金屬層的延伸方向與第一金屬層的延伸方向平行；M根第三金屬層，任一第三金屬層與沿第一方向平行排列的一行柵極結(jié)構(gòu)電連接，第三金屬層平行于第一方向；與M根第三金屬層電連接的第四金屬層，第四金屬層、第三金屬層和第二金屬層位于同一層。所述測試結(jié)構(gòu)的工作效率得到提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測試結(jié)構(gòu)、測試結(jié)構(gòu)形成方法及工作方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)的制備過程中，當(dāng)后段(BackEnd of Line，簡稱BEOL)工藝完成后，芯片上已經(jīng)制備好用于后段互連的互連層，此時，需要將芯片進(jìn)行失效分析(FailureAnalysis)，其中包括EBAC(Electron Beam Absorbed Current，電子束吸收電流)測試。

EBAC測試是一種有效的后段缺陷檢測方法，在進(jìn)行EBAC測試時，需要將待測芯片放在掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，簡稱SEM)中，電子束照射到所述芯片的表面，納米探針(Nanoprober)接觸待測芯片的測試點(diǎn)(node)，納米探針可以探測到電流的強(qiáng)弱，從而判斷后段互連層中的缺陷，包括斷路(open)、短路(bridge)以及高電阻短路(high resistance short)。

現(xiàn)有技術(shù)中，一個待測芯片上具有陣列排布的測試單元，需要用納米探針測試若干次才能定位到失效位置，需要耗費(fèi)大量時間，浪費(fèi)人力及設(shè)備的利用率。

因此，如何提高失效分析時的效率，是亟需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種測試結(jié)構(gòu)、測試結(jié)構(gòu)形成方法及工作方法，以提高失效分析時的效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種測試結(jié)構(gòu)，包括：襯底；位于襯底上的呈M行×N列陣列排布的測試單元，所述M為大于1的自然數(shù)，所述N為大于1的自然數(shù)，所述測試單元包括：若干沿第一方向平行排列的柵極結(jié)構(gòu)、以及位于相鄰柵極結(jié)構(gòu)之間的若干第一金屬層，所述第一方向平行于襯底表面；若干位于所述第一金屬層上的第二金屬層，任一所述第二金屬層與一個第一金屬層電連接，所述第二金屬層的延伸方向與第一金屬層的延伸方向平行；M根第三金屬層，任一所述第三金屬層與沿第一方向平行排列的一行柵極結(jié)構(gòu)電連接，所述第三金屬層平行于所述第一方向；與M根第三金屬層電連接的第四金屬層，所述第四金屬層、第三金屬層和第二金屬層位于同一層。

可選的，所述測試單元中柵極結(jié)構(gòu)的數(shù)量為3個，所述測試單元中第一金屬層的數(shù)量為2個。

可選的，所述第四金屬層的延伸方向與第三金屬層的延伸方向垂直。

可選的，還包括：若干位于第二金屬層上的第五金屬層，任一所述第五金屬層與沿第一方向平行排列的一行第二金屬層電連接，所述第五金屬層平行于所述第一方向。

可選的，還包括：與若干第五金屬層電連接的第六金屬層，所述第六金屬層的延伸方向與第五金屬層的延伸方向垂直，所述第六金屬層與第五金屬層位于同一層。

可選的，所述第五金屬層的數(shù)量為2×M根，與任一行第二金屬層電連接的第五金屬層的數(shù)量為2根。

可選的，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層和位于柵介質(zhì)層上的柵極層。

可選的，所述柵介質(zhì)層的材料包括氧化鉿或氧化鋁；所述柵極層的材料包括鎢。

可選的，還包括：位于襯底上的介質(zhì)結(jié)構(gòu)；所述測試單元、第二金屬層、第三金屬層、第四金屬層、第五金屬層以及第六金屬層位于所述介質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)。