电迁移测试结构的制作方法

本发明涉及测试，特别涉及一种电迁移测试结构。

背景技术：

1、电迁移(electromigration，em)现象是指集成电路工作时，电子流在金属导线中移动(即金属线内有电流通过)，在电流的作用下金属离子产生物质运输(即推动空位聚集等)的现象。金属线的有些部位会因该电迁移现象而出现如图1所示的空洞(void)，该空洞有可能造成金属线的断路问题，而还有些部位会因该电迁移现象而出现小丘(hillock)，该小丘有可能造成金属线的短路问题。

2、在半导体器件集成度越来越高的情况下，金属互连线变得更细、更窄、更薄，电流密度不断增加，电迁移现象越来越严重。针对上述电迁移现象的电迁移测试已经成为目前集成电路可靠性评估中必不可少的一项测试。

3、然而，现有的电迁移测试结构，并未能更全面地评估工艺问题对金属互连的电迁移可靠性的影响，需要进一步改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新的电迁移测试结构，不仅能够考察金属线及该金属线所在互连结构的可靠性，还能考察实际工艺问题对该金属线所在互连结构的图形边缘的影响(例如损伤等)，从而能够更全面地评估工艺问题对金属互连的电迁移可靠性的影响。

2、为实现上述目的，本发明提供一种电迁移测试结构，其包括被测结构、引线结构和陪衬结构，所述被测结构具有相对设置的第一端和第二端，所述被测结构的第一端和第二端中的至少一者电性连接有所述引线结构，所述陪衬结构分布在所述被测结构的一侧区域中，所述被测结构的另一侧为空白区域且用于模拟实际电路中相应的互连结构的边缘。

3、可选地，所述陪衬结构包括至少两条陪衬金属线，至少两条所述陪衬金属线形成于同一层金属层中或者形成于至少上下两层金属层中。

4、可选地，形成于同一层金属层中的多条陪衬金属线依次等间距、等线宽地分布在所述被测结构的一侧，或者，形成于同一层金属层中的多条陪衬金属线的线宽和/或间距不完全相同。

5、可选地，所述陪衬结构仅具有所述陪衬金属线，或者，所述陪衬结构还包括至少一个第一导电孔，每个所述第一导电孔电性连接相应的所述陪衬金属线。

6、可选地，所述被测结构包括至少一条被测金属线，所述陪衬结构的至少两条陪衬金属线和所述被测结构中的至少一条被测金属线形成于同一层金属层中。

7、可选地，所述被测结构还包括第二导电孔，所述被测结构的第一端和第二端中的至少一者通过相应的所述第二导电孔电性连接相应的所述引线结构。

8、可选地，所述被测结构还包括有源区和/或栅极，所述有源区和/或栅极的一端通过相应的第二导电孔电性连接所述被测结构的第一端和第二端中的至少一者，所述有源区和/或栅极的另一端通过相应的第二导电孔电性连接相应的所述引线结构。

9、可选地，所述引线结构包括金属引线和电学节点，所述金属引线电性连接所述被测结构和所述电学节点，所述电学节点至少包括用于加载电压和/或电流的信号加载节点以及用于感测电压或电流的信号感测节点。

10、可选地，所述金属引线、至少一条所述被测金属线和至少两条所述陪衬金属线形成于同一层金属层中。

11、可选地，所述电迁移测试结构具有上下两层金属层，所有的所述被测金属线和所述陪衬金属线均位于上层金属层中，所有的所述金属引线均位于下层金属层。

12、与现有技术相比，本发明的电迁移测试结构，在被测结构的一侧设置陪衬结构，在被测结构的另一侧设置空白区域，一方面，陪衬结构可以用于模拟实际电路中相应的互连结构，从而可以利用陪衬结构并通过电迁移测试来评估互连结构的可靠性，另一方面，空白区域可以用于模拟实际电路中互连结构的图形边缘，从而利用空白区域探测工艺问题导致实际电路中图形边缘的互连结构损伤，由此，能更全面地侦测工艺问题导致的电迁移恶化，为工艺改善提供量化的可靠性数据和准确方向。

技术特征：

1.一种电迁移测试结构，其特征在于，包括被测结构、引线结构和陪衬结构，所述被测结构具有相对设置的第一端和第二端，所述被测结构的第一端和第二端中的至少一者电性连接有所述引线结构，所述陪衬结构分布在所述被测结构的一侧区域中，所述被测结构的另一侧为空白区域且用于模拟实际电路中相应的互连结构的边缘。

2.如权利要求1所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述陪衬结构包括至少两条陪衬金属线，至少两条所述陪衬金属线形成于同一层金属层中或者形成于至少上下两层金属层中。

3.如权利要求2所述的电迁移测试结构，其特征在于，形成于同一层金属层中的多条陪衬金属线依次等间距、等线宽地分布在所述被测结构的一侧，或者，形成于同一层金属层中的多条陪衬金属线的线宽和/或间距不完全相同。

4.如权利要求2所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述陪衬结构仅具有所述陪衬金属线，或者，所述陪衬结构还包括至少一个第一导电孔，每个所述第一导电孔电性连接相应的所述陪衬金属线。

5.如权利要求2-4中任一项所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述被测结构包括至少一条被测金属线，所述陪衬结构的至少两条陪衬金属线和所述被测结构中的至少一条被测金属线形成于同一层金属层中。

6.如权利要求5所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述被测结构还包括第二导电孔，所述被测结构的第一端和第二端中的至少一者通过相应的所述第二导电孔电性连接相应的所述引线结构。

7.如权利要求6所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述被测结构还包括有源区和/或栅极，所述有源区和/或栅极的一端通过相应的第二导电孔电性连接所述被测结构的第一端和第二端中的至少一者，所述有源区和/或栅极的另一端通过相应的第二导电孔电性连接相应的所述引线结构。

8.如权利要求5所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述引线结构包括金属引线和电学节点，所述金属引线电性连接所述被测结构和所述电学节点，所述电学节点至少包括用于加载电压和/或电流的信号加载节点以及用于感测电压或电流的信号感测节点。

9.如权利要求8所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述金属引线、至少一条所述被测金属线和至少一条所述陪衬金属线形成于同一层金属层中。

10.如权利要求8所述的电迁移测试结构，其特征在于，所述电迁移测试结构具有上下两层金属层，所有的所述被测金属线和所述陪衬金属线均位于上层金属层中，所有的所述金属引线均位于下层金属层。

技术总结
本发明提供一种电迁移测试结构，在被测结构的一侧设置陪衬结构，在被测结构的另一侧设置空白区域，一方面，陪衬结构可以用于模拟实际电路中相应的互连结构，从而可以利用陪衬结构并通过电迁移测试来评估互连结构的可靠性，另一方面，空白区域可以用于模拟实际电路中互连结构的图形边缘，从而利用空白区域探测工艺问题导致实际电路中图形边缘的互连结构损伤，由此，能更全面地侦测工艺问题导致的电迁移恶化，为工艺改善提供量化的可靠性数据和准确方向。

技术研发人员：刘成英
受保护的技术使用者：中芯先锋集成电路制造（绍兴）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12