半导体测试结构的制作方法

本实用新型涉及半导体结构技术领域，特别是涉及一种半导体测试结构。

背景技术：

MIM(Metal-Insulator-Metal，金属-绝缘体-金属)电容结构广泛应用于018μm技术节点半导体产品中，MIM电容的结构如图1所示，包括上极板11、下极板13及位于所述上极板11与所述下极板13之间的电介质层12。但在现有的生产工艺中，MIM电容的下极板13的金属在刻蚀工艺之后会有一些金属残渣残留，这些残留的金属会形成桥联缺陷(bridge)；而这种缺陷一旦产生，几乎不可能被去除；并且这种缺陷也不会被现有的WAT(Wafer Acceptace Test)测试检测到，直接会影响产品良率甚至产品的可靠性。

因此，提供一种改进型的半导体测试结构非常必要。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种半导体测试结构，用于解决现有技术中的半导体测试结构不能检测到MIM电容下极板刻蚀工艺后由残留金属形成的侨联缺陷的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体测试结构，所述半导体测试结构包括：

MIM电容阵列，包括若干个呈阵列分布的MIM电容块；所述MIM电容阵列包括第一测试区域及第二测试区域，所述第一测试区域及所述第二测试区域均包括多个MIM电容块；每个所述MIM电容块均包括：上极板、下极板及位于所述上极板与所述下极板之间的电介质层；

第一测试焊垫，经由第一金属连线与所述第一测试区域内所有的所述MIM电容块的下极板相连接；

第二测试焊垫，经由第二金属连线与所述第二测试区域内所有的所述MIM电容块的下极板相连接。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述半导体测试结构还包括：

第三测试焊垫，经由第三金属连线与所述第一测试区域内所有的所述MIM电容块的上极板相连接；

第四测试焊垫，经由第四金属连线与所述第二测试区域内所有的所述MIM电容块的上极板相连接。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述第一金属连线、所述第二金属连线、所述第三金属连线及所述第四金属连线分别经由连接通孔与所述MIM电容块相连接。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述第一金属连线、所述第二金属连线、所述第三金属连线及所述第四金属连线位于同一平面内。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述第一金属连线与所述第三金属连线的宽度之和小于所述第一测试区域内所述MIM电容块的宽度；所述第二金属连线与所述第四金属连线的宽度之和小于所述第二测试区域内所述MIM电容块的宽度。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述下极板的宽度大于所述上极板及所述介质层的宽度，以确保所述下极板至少自所述上极板及所述介质层下方的一侧延伸露出。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述第一金属连线位于所述第一测试区域内各所述MIM电容块的外侧；所述第二金属连线位于所述第二测试区域内各所述MIM电容块的外侧；所述第三金属连线位于所述第一测试区域内各所述MIM电容块的内侧；所述第四金属连线位于所述第二测试区域内各所述MIM电容块的内侧。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述第一测试区域及所述第二测试区域均为矩形螺旋状结构；所述第一金属连线、所述第二金属连线、所述第三金属连线及所述第四金属连线均呈矩形螺旋状。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述第一金属连线远离所述MIM电容阵列中心的一端与所述第二金属连线远离所述MIM电容阵列中心的一端以所述MIM电容阵列的中心呈中心对称分布；所述第三金属连线远离所述MIM电容阵列中心的一端与所述第四金属连线远离所述MIM电容阵列中心的一端以所述MIM电容阵列的中心呈中心对称分布。

作为本实用新型的半导体测试结构的一种优选方案，所述第一测试焊垫与所述第一金属连线远离所述MIM电容阵列中心的一端相连接；所述第二测试焊垫与所述第二金属连线远离所述MIM电容阵列中心的一端相连接；所述第三测试焊垫与所述第三金属连线远离所述MIM电容阵列中心的一端相连接；所述第四测试焊垫与所述第四金属连线远离所述MIM电容阵列中心的一端相连接。

如上所述，本实用新型的半导体测试结构，具有以下有益效果：本实用新型的半导体测试结构可以精确地检测MIM电容的下极板中是否存在有金属残留引起的桥联缺陷，并可以通过增加测试结构中的MIM电容块的数量提高检测精度；同时，本实用新型的半导体测试结构还可以检测MIM电容的电容值。

附图说明

图1显示为现有技术的MIM电容的截面结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例一中提供的半导体测试结构的俯视结构示意图。

图3显示为本实用新型实施例一中提供的半导体测试结构中的MIM电容阵列的俯视结构示意图。

图4显示为本实用新型实施例二中提供的半导体测试结构的俯视结构示意图。

元件标号说明

11 上极板

12 电介质层

13 下极板

201 第一测试区域

202 第二测试区域

21 MIM电容块

211 上极板

212 下极板

22 第一测试焊垫

23 第一金属连线

24 第二测试焊垫

25 第二金属连线

26 第三测试焊垫

27 第三金属连线

28 第四测试焊垫

29 第四金属连线

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图2至图4。须知，本说明书所附图示所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中部”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例一

本实用新型提供一种半导体测试结构，请参阅图2及图3，所述半导体测试结构包括：MIM电容阵列，所述MIM电容阵列包括若干个呈阵列分布的MIM电容块21；所述MIM电容阵列包括第一测试区域201及第二测试区域202，所述第一测试区域201及所述第二测试区域202均包括多个MIM电容块21；每个所述MIM电容块21均包括：上极板211、下极板212及位于所述上极板211与所述下极板212之间的电介质层(未示出)，具体的，所述MIM电容块21的结构如现有技术中的图1所示；第一测试焊垫22，所述第一测试焊垫22经由第一金属连线23与所述第一测试区域201内所有的所述MIM电容块21的下极板212相连接；第二测试焊垫24，所述第二测试焊垫24经由第二金属连线25与所述第二测试区域202内所有的所述MIM电容块21的下极板212相连接。

作为示例，所述第一金属连线23经由连接通孔(未示出)与所述MIM电容块21；所述第二金属连线25经由连接通孔与所述MIM电容块21相连接。

作为示例，所述第一金属连线23与所述第二金属连线25位于同一平面内。

作为示例，如图3所示，所述下极板212的宽度大于所述上极板211及所述介质层的宽度，以确保所述下极板212至少自所述上极板211及所述介质层下方的一侧延伸露出，以确保所述下极板212可以与位于所述MIM电容块21上方的所述第一金属线23及所述第二金属线25相连接。

作为示例，如图2所示，所述第一金属连线23位于所述第一测试区域201内各所述MIM电容块21的外侧；所述第二金属连线25位于所述第二测试区域202内各所述MIM电容块21的外侧。当然，在其他示例中，也可以根据所述第一金属连线23与所述第二金属连线25的走向设定其与各所述MIM电容块21的位置。需要说明的是，所述第一测试区域201内各所述MIM电容块21的外侧是指所述第一测试区域201内各所述MIM电容块21远离所述半导体测试结构中心的一侧，所述第二测试区域202内各所述MIM电容块21的外侧是指所述第二测试区域202内各所述MIM电容块21远离所述半导体测试结构中心的一侧。

作为示例，所述第一测试区域201及所述第二测试区域202均为矩形螺旋状结构；所述第一金属连线23及所述第二金属连线25均呈矩形螺旋状。当然，在其他示例中，所述第一测试区域201及所述第二测试区域202也可以为矩形结构，所述第一金属连线23及所述第二金属线25均为蛇形状、方波状等等。

作为示例，所述第一金属连线23远离所述MIM电容阵列中心的一端与所述第二金属连线25远离所述MIM电容阵列中心的一端以所述MIM电容阵列的中心呈中心对称分布。

作为示例，所述第一测试焊垫23与所述第一金属连线23远离所述MIM电容阵列中心的一端相连接；所述第二测试焊垫24与所述第二金属连线25远离所述MIM电容阵列中心的一端相连接。

本实施例中的半导体测试结构的工作原理为：在所述第一测试焊垫22及所述第二焊垫24上施加不同的电压，使得所述第一测试焊垫22与所述第二测试焊垫24之间存在电压差；由于所述第一测试焊垫22及所述第二测试焊垫24均与所述MIM电容块21的下极板212相连接，通过测量电流即可判断所述MIM电容块21的下极板212是否有金属残留导致的桥联缺陷。本实用新型的半导体测试结构可以精确地检测相应的所述MIM电容块21的下极板212中是否存在有金属残留引起的桥联缺陷，且可以根据切割道的尺寸设定尽量多数量的所述MIM电容块21以提升所述测试结构的检测精度。本实用新型的半导体测试结构同时具有结构简单、操作方便等优点。

实施例二

请结合图2及图3参阅图4，本实施例还提供一种半导体测试结构，本实用新型的所述半导体测试结构在实施例一中所述的半导体测试结构的基础上增设了第三测试焊垫26及第四测试焊垫28；所述第三测试焊垫26经由第三金属连线27与所述第一测试区域201内所有的所述MIM电容块21的上极板211相连接；所述第四测试焊垫28经由第四金属连线29与所述第二测试区域202内所有的所述MIM电容块21的上极板211相连接。

作为示例，所述第三金属线27经由连接通孔(未示出)与所述MIM电容块21；所述第四金属线29经由连接通孔与所述MIM电容块21相连接。

作为示例，所述第三金属线27及所述第四金属线29位于同一平面内，且与所述第一金属连线23及所述第二金属连线25位于同一平面内。

作为示例，所述第一金属连线23与所述第三金属连线26的宽度之和小于所述第一测试区域201内所述MIM电容块21的宽度；所述第二金属连线25与所述第四金属连线29的宽度之和小于所述第二测试区域202内所述MIM电容块21的宽度。

作为示例，所述第三金属连线27位于所述第一测试区域201内各所述MIM电容块21的内侧；所述第四金属连线29位于所述第二测试区域202内各所述MIM电容块21的内侧。当然，在其他示例中，也可以根据所述第三金属线27与所述第四金属线29的走向设定其与各所述MIM电容块21的位置。需要说明的是，所述第一测试区域201内各所述MIM电容块21的内侧是指所述第一测试区域201内各所述MIM电容块21靠近所述半导体测试结构中心的一侧，所述第二测试区域202内各所述MIM电容块21的内侧是指所述第二测试区域202内各所述MIM电容块21靠近所述半导体测试结构中心的一侧。

作为示例，所述第三金属连线27远离所述MIM电容阵列中心的一端与所述第四金属连线29远离所述MIM电容阵列中心的一端以所述MIM电容阵列的中心呈中心对称分布。

作为示例，所述第三测试焊垫26与所述第三金属连线27远离所述MIM电容阵列中心的一端相连接；所述第四测试焊垫28与所述第四金属连线29远离所述MIM电容阵列中心的一端相连接。

本实施例中所述的半导体测试结构除了可以如实施例一中所述的测试结构那样检测所述MIM电容块21的下极板212中是否存在有金属残留引起的桥联缺陷之外，还可检测所述MIM电容块21的电容值。使用本实施例中所述的半导体测试结构检测所述MIM电容块21的电容值的具体方法为：在所述第一测试焊垫22与所述第三测试焊垫26上分别施加不同的电压，使得所述第一测试焊垫22与所述第三测试焊垫26之间存在电压差，即可测出所述第一测试区域201内的所述MIM电容块21的电容值；同样，在所述第二测试焊垫24与所述第四测试焊垫28上分别施加不同的电压即可测试所述第二测试区域202内的所述MIM电容块21的电容值。需要说明的是，由于所述第一测试区域201内的所述MIM电容块21与所述第二测试区域内的所述MIM电容块21相同，只需侧一个测试区域内的所述MIM电容块21即可。本实施例的半导体测试结构既可以如实施例一中的半导体测试结构那样精确地检测MIM电容的下极板中是否存在有金属残留引起的桥联缺陷，又可以检测MIM电容的电容值。

综上所述，本实用新型提供一种半导体测试结构，所述半导体测试结构包括：MIM电容阵列，包括若干个呈阵列分布的MIM电容块；所述MIM电容阵列包括第一测试区域及第二测试区域，所述第一测试区域及所述第二测试区域均包括多个MIM电容块；每个所述MIM电容块均包括：上极板、下极板及位于所述上极板与所述下极板之间的电介质层；第一测试焊垫，经由第一金属连线与所述第一测试区域内所有的所述MIM电容块的下极板相连接；第二测试焊垫，经由第二金属连线与所述第二测试区域内所有的所述MIM电容块的下极板相连接。本实用新型的半导体测试结构可以精确地检测MIM电容的下极板中是否存在有金属残留引起的桥联缺陷，并可以通过增加测试结构中的MIM电容块的数量提高检测精度；同时，本实用新型的半导体测试结构还可以检测MIM电容的电容值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。