测试结构及测试方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种测试结构及测试方法。

背景技术：

1、随着半导体技术的进步，集成电路器件的尺寸变得越来越小，当集成电路的集成度增加时，芯片表面无法提供足够面积来制作所需的互连线。因此，目前超大规模集成电路的结构大都采用多层堆叠的金属互连结构。在多层堆叠的金属互连结构中，每一层金属互连层都包括若干条金属互连线，位于同一层的金属互连线之间利用介质材料相隔离，位于不同层的金属互连线之间也利用介质材料相隔离，不同层的金属互连线之间通过导电插塞相连接。

2、目前，随着金属互连线的最小关键尺寸不断的缩小，为了降低工艺复杂程度，底层金属互连通常采用单镶嵌结构(single damascene)，即位于上层的金属层和位于下层的导电插塞分别独立形成，因此导电插塞会与相邻的上下两层金属层之间形成两个接触截面。导电插塞的尺寸越小，接触电阻会急剧上升，严重影响芯片的性能和良率，因此导电插塞的接触电阻是测试中必须关注的一项指标。

3、然而，现有技术中在对导电插塞的接触电阻的测试仍存在诸多问题。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种测试结构及测试方法，以独立的获取导电插塞的接触电阻，进而对相关的工艺制程做出针对性的改善。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种测试结构，包括：衬底；位于所述衬底上的第一测试部，所述第一测试部包括：第一导电插塞条；位于所述第一导电插塞条上，且与所述第一导电插塞条接触的第一金属线，所述第一金属线包括第一端；位于所述第一导电插塞条上，且与所述第一导电插塞条接触的第二金属线，所述第二金属线包括相对的第二端和第三端；位于所述第一导电插塞条上，且与所述第一导电插塞条接触的第三金属线，所述第三金属线包括第四端。

3、可选的，所述第一导电插塞条沿第一方向延伸；所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线分别沿第二方向延伸，且所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线沿所述第一方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。

4、可选的，还包括：位于所述衬底上的第二测试部，所述第二测试部包括：第四金属线，所述第四金属线包括第五端；第五金属线，所述第五金属线包括相对的第六端和第七端；第六金属线，所述第六金属线包括第八端；位于所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线上，且分别与所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线接触的第二导电插塞条。

5、可选的，所述第二导电插塞条沿第一方向延伸；所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线分别沿第二方向延伸，且所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线沿所述第一方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。

6、相应的，本发明技术方案中还提供一种测试方法，包括：提供测试结构，所述测试结构包括：衬底；位于所述衬底上的第一测试部，所述第一测试部包括：第一导电插塞条；位于所述第一导电插塞条上，且与所述第一导电插塞条接触的第一金属线，所述第一金属线包括第一端；位于所述第一导电插塞条上，且与所述第一导电插塞条接触的第二金属线，所述第二金属线包括相对的第二端和第三端；位于所述第一导电插塞条上，且与所述第一导电插塞条接触的第三金属线，所述第三金属线包括第四端；在所述第一端和所述第二端之间施加第一恒定电流；获取所述第三端与所述第四端之间的第一电压；根据所述第一电压和所述第一恒定电流，获取所述第一导电插塞条与所述第二金属线之间的上接触电阻。

7、可选的，所述第一导电插塞条沿第一方向延伸；所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线分别沿第二方向延伸，且所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线沿所述第一方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。

8、可选的，所述测试结构还包括：位于所述衬底上的第二测试部，所述第二测试部包括：第四金属线，所述第四金属线包括第五端；第五金属线，所述第五金属线包括相对的第六端和第七端；第六金属线，所述第六金属线包括第八端；位于所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线上，且分别与所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线接触的第二导电插塞条。

9、可选的，所述第二导电插塞条沿第一方向延伸；所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线分别沿第二方向延伸，且所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线沿所述第一方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。

10、可选的，还包括：在所述第五端和所述第六端之间施加第二恒定电流；获取所述第七端与所述第八端之间的第二电压；根据所述第二电压和所述第二恒定电流，获取所述第二导电插塞条与所述第五金属线之间的下接触电阻。

11、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

12、本发明技术方案提供的测试结构中，所述测试结构包括第一测试部，在后续的测试过程中，第一恒定电流不流经所述第一测试部中所述第一导电插塞条的底部表面，进而可以独立的获取所述第一导电插塞条与所述第二金属线之间的上接触电阻。利用所述第一测试部能够独立测试出所述第一导电插塞条的上接触电阻，进而可以对相关工艺制程做出针对性的改进。

13、进一步，所述测试结构还包括第二测试部，在后续的测试过程中，第二恒定电流不流经所述第二测试部中所述第二导电插塞条的顶部表面，进而可以独立的获取所述第二导电插塞条与所述第五金属线之间的下接触电阻。利用所述第二测试部能够独立测试出所述第二导电插塞条的上接触电阻，进而可以对相关工艺制程做出针对性的改进。

14、本发明技术方案提供的测试方法中，所述测试结构包括第一测试部，在所述第一测试部中，所述第一恒定电流不流经所述第一导电插塞条的底部表面，进而可以独立的获取所述第一导电插塞条与所述第二金属线之间的上接触电阻。利用所述第一测试部能够独立测试出所述第一导电插塞条的上接触电阻，进而可以对相关工艺制程做出针对性的改进。

15、进一步，所述测试结构还包括第二测试部，在所述第二测试部中，所述第二恒定电流不流经所述第二导电插塞条的顶部表面，进而可以独立的获取所述第二导电插塞条与所述第五金属线之间的下接触电阻。利用所述第二测试部能够独立测试出所述第二导电插塞条的上接触电阻，进而可以对相关工艺制程做出针对性的改进。

技术特征：

1.一种测试结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第一导电插塞条沿第一方向延伸；所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线分别沿第二方向延伸，且所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线沿所述第一方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。

3.如权利要求2所述的测试结构，其特征在于，还包括：位于所述衬底上的第二测试部，所述第二测试部包括：第四金属线，所述第四金属线包括第五端；第五金属线，所述第五金属线包括相对的第六端和第七端；第六金属线，所述第六金属线包括第八端；位于所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线上，且分别与所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线接触的第二导电插塞条。

4.如权利要求3所述的测试结构，其特征在于，所述第二导电插塞条沿第一方向延伸；所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线分别沿第二方向延伸，且所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线沿所述第一方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。

5.一种测试方法，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述第一导电插塞条沿第一方向延伸；所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线分别沿第二方向延伸，且所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线沿所述第一方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。

7.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述测试结构还包括：位于所述衬底上的第二测试部，所述第二测试部包括：第四金属线，所述第四金属线包括第五端；第五金属线，所述第五金属线包括相对的第六端和第七端；第六金属线，所述第六金属线包括第八端；位于所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线上，且分别与所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线接触的第二导电插塞条。

8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述第二导电插塞条沿第一方向延伸；所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线分别沿第二方向延伸，且所述第四金属线、所述第五金属线和所述第六金属线沿所述第一方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。

9.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，还包括：在所述第五端和所述第六端之间施加第二恒定电流；获取所述第七端与所述第八端之间的第二电压；根据所述第二电压和所述第二恒定电流，获取所述第二导电插塞条与所述第五金属线之间的下接触电阻。

技术总结
一种测试结构及测试方法，其中测试方法包括：包括：提供测试结构，所述测试结构包括：衬底；位于所述衬底上的第一测试部，在所述第一测试部中，第一恒定电流不流经第一导电插塞条的底部表面，进而可以独立的获取第一导电插塞条与第二金属线之间的上接触电阻。利用所述第一测试部能够独立测试出所述第一导电插塞条的上接触电阻，进而可以对相关工艺制程做出针对性的改进。

技术研发人员：束紫俊,吴轶超
受保护的技术使用者：中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6