一种晶圆测试结构的制作方法

本实用新型涉及半导体测试领域，特别是涉及一种晶圆测试结构。

背景技术：

芯片集成封装(CPI：Chip Package Interaction)在40nm以下的先进制程研发阶段越来越重要，其中为了灵敏地探测到晶圆边缘分层(DED：die edge delamination)问题，现有技术会在晶圆边缘设计一种理想的测试结构，用来侦测因晶圆后段制程或封装厂封装导致的DED问题。

图1为现有的针对28nm CPI设计的一种晶圆损坏监测(DCM：Die Crack Monitor)结构，所述DCM结构位于第一保护环和第二保护环之间，并绕整个晶圆一周，用来侦测DED问题。如图1所示，现有的DCM结构包括多组堆叠的金属层11，所述堆叠的金属层11之间通过顶层金属层111和第一金属层112进行顺次连接形成环绕在晶圆周围的台阶型链条结构。当使用所述DCM结构进行测试时，如图2所示，通过对第一金属层112的首尾两端进行电性测试，当所述堆叠的金属层中某一金属层发生分层，第一金属层112的首尾两端的电性测试为开路，由此得出堆叠的金属层的某一金属层中存在分层；当所述晶圆的衬底2存在损伤时，图1所述的DCM结构则无法侦测到。

鉴于此，有必要设计一种新的晶圆测试结构用以解决上述技术问题。

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晶圆测试结构，解决了现有的DCM结构无法侦测到晶圆衬底损伤的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆测试结构，所述晶圆测试结构围绕在所述晶圆周围，包括：所述晶圆测试结构包括：多组掺杂衬底，以及位于所述掺杂衬底上方的多组堆叠的金属层，所述堆叠的金属层之间通过顶层金属层和第二金属层进行顺次连接，第一金属层与所述掺杂衬底依次连接，所述第一金属层和第二金属层之间至少有一处断开连接。

优选地，所述堆叠的金属层为阶梯型链条结构。

优选地，所述堆叠的金属层的组数大于等于2。

优选地，堆叠的金属层之间及第一金属层与掺杂衬底之间均通过通孔连接。

优选地，所述通孔中填充有导电金属。

优选地，所述导电金属为铜金属、铝金属、或钨金属中的一种。

优选地，所述掺杂衬底为重掺杂衬底。

优选地，所述重掺杂衬底为P型重掺杂硅衬底、或N型重掺杂硅衬底。

如上所述，本实用新型的一种晶圆测试结构，具有以下有益效果：本实用新型所述的晶圆测试结构，相较于现有的DCM结构，在不增加额外的结构和区域的情况下，实现了侦测晶圆金属层分层功能的同时，还实现了侦测晶圆衬底损伤的功能。

附图说明

图1显示为现有DCM结构的结构示意图。

图2显示为现有DCM结构测试时的示意图。

图3显示为本实用新型所述晶圆测试结构的结构示意图。

图4显示为本实用新型所述晶圆测试结构测试时的示意图。

图5显示为本实用新型所述晶圆测试结构测试金属层时的示意图。

图6显示为本实用新型所述晶圆测试结构测试衬底时的示意图。

元件标号说明

1 DCM结构

11 堆叠的金属层

111 顶层金属层

112 第一金属层

2 衬底

21 掺杂衬底

3 晶圆测试结构

31 堆叠的金属层

311 顶层金属层

312 第二金属层

313 第一金属层

33 通孔

34 第一终端

35 第二终端

36 第三终端

37 第四终端

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员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与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图3至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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”、“中间”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。

如图3所示，本实用新型提供一种晶圆测试结构，所述晶圆测试结构3围绕在所述晶圆周围，包括：多组掺杂衬底21，以及位于所述掺杂衬底21上方的多组堆叠的金属层31，所述堆叠的金属层31之间通过顶层金属层311和第二金属层312进行顺次连接，第一金属层313与所述掺杂衬底21依次连接，所述第一金属层313和第二金属层312之间至少有一处断开连接。

需要说明的是，在本实施例中，所述晶圆外侧还设置有第一保护环和第二保护环，而所述晶圆测试结构3则设置在所述第一保护环和第二保护环之间。

需要说明的是，本实施例中所述晶圆测试结构通过将所述第一金属层313和第二金属层312之间设置有至少一处断开连接，使所述晶圆测试结构分为测量金属层和测量衬底的两部分测试结构，且两部分测试结构互相不影响。

具体的，所述堆叠的金属层31的组数与所述掺杂衬底21的组数一一对应，而且所述堆叠的金属层31的组数大于等于2。

优选地，在本实施例中，所述堆叠的金属层为阶梯型链条结构。

具体的，堆叠的金属层31之间及第一金属层313与掺杂衬底21之间均通过通孔33连接，其中，所述通孔33中填充有导电金属。优选地，在本实施例中，所述导电金属为铜金属、铝金属、或钨金属中的一种；当然，在其它实施例中，所述导电金属还可以为其它能实现导电功能的金属。

具体的，所述掺杂衬底21是通过对待测试晶圆的衬底进行刻蚀及掺杂形成的。本实施例中通过对所述衬底进行掺杂使所述衬底能够导电，进而通过对所述第一金属层313和所述掺杂衬底21进行电性测试实现对晶圆衬底损伤的侦测。

优选地，在本实施例中，所述掺杂衬底21为重掺杂衬底；进一步优选地，所述重掺杂衬底为P型重掺杂硅衬底、或N型重掺杂硅衬底。

需要说明的是，由于对衬底进行不同浓度的掺杂，会改变衬底导通时的电阻，但并不影响掺杂衬底的导电功能，故在其它实施例中，所述掺杂衬底21还可以为轻掺杂衬底，或其它掺杂浓度的衬底。

下面请参阅图4至图6，对本实用新型所述晶圆测试结构的侦测过程进行详细说明。

如图4至图6所示，首尾两端的顶层金属层311分别作为第一终端34和第二终端35进行金属层的电性测试，首尾两端的第一金属层313分别作为第三终端36和第四终端37进行衬底的电性测试。

如图5所示，利用所述晶圆测试结构对晶圆的金属层进行测试时，其测试线路为图5中虚线所示，通过测量第一终端34和第二终端35之间的电性连接是否为开路，如果测量的第一终端34和第二终端35之间的电性连接为开路，则所述晶圆的金属层中存在分层；如果测量的第一终端34和第二终端35之间为正常电性连接，则所述晶圆的金属层中未发生分层。

如图6所示，利用所述晶圆测试结构对晶圆的衬底进行测试时，其测试线路为图6中虚线所示，通过测量第三终端36和第四终端37之间的电性连接是否为开路，如果测量的第三终端36和第四终端37之间的电性连接为开路，则所述晶圆的衬底存在损伤；如果测量的第三终端36和第四终端37之间为正常电性连接，则所述晶圆的衬底未发生损伤。

综上所述，本实用新型的一种晶圆测试结构，具有以下有益效果：本实用新型所述的晶圆测试结构，相较于现有的DCM结构，在不增加额外的结构和区域的情况下，实现了侦测晶圆金属层分层功能的同时，还实现了侦测晶圆衬底损伤的功能。

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。