便于TEM制样的测试结构的制作方法

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种便于tem制样的测试结构。

背景技术：

1、在半导体的先进制程开发过程中，为了检测线上工艺问题，会设计各种测试结构，用于反应当前工艺存在的问题，例如，用于监控iso通孔的测试结构，该测试结构包括上层金属层及下层金属层，且上、下层金属层均包括多条金属线，而下层金属层中有一条金属线与上层金属层中的一条金属线通过单个通孔(iso通孔)引出来(如图1所示及图2所示)，该测试结构用于监控iso通孔的工艺。如果iso通孔的电性被测试出高阻或open，则需要通过tem(transmission electron microscope，透射电镜)来确认失效机理，因此，成功制备出tem样品是非常重要的。tem样品目前都是通过fib进行制样，而在制样过程中，最重要的是对目标样品的定位，如果定位不准确，会造成fib制样失败。

2、然而，用于监控iso通孔的测试结构在tem制样过程中，由于上、下层金属层结构一致，因此，很难判断目标位置。常规的定位方式是通过sem高压图片来确认目标位置，然后再结合fib mark协助定位目标位置。但上述定位方式不但容易造成定位错误，而且会引起低介质层间介质(low k imd)严重变形(如图3所示)，从而导致iso通孔受到破坏。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种便于tem制样的测试结构，用于解决根据现有的测试结构进行tem制样时，目标位置定位不精确的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种便于tem制样的测试结构，所述测试结构包括：上层金属层、形成于所述上层金属层下方的下层金属层及iso导电通孔，

3、所述上层金属层包括上层金属线及位于其两侧的上层辅助金属线，所述上层金属线与所述上层辅助金属线平行，并沿第一方向延伸，且所述上层辅助金属线通过层间导电通孔连接至器件有源区；

4、所述下层金属层包括下层金属线及位于其两侧的下层辅助金属线，所述下层金属线及所述下层辅助金属线平行，并沿第二方向延伸，且所述下层辅助金属线通过所述层间导电通孔连接至所述器件有源区；

5、其中，所述上层金属线与所述下层金属线通过所述iso导电通孔连接。

6、可选地，所述上层辅助金属线的个数为2，且紧邻所述上层金属线以设于其两侧。

7、可选地，所述下层辅助金属线的个数为2，且紧邻所述下层金属线以设于其两侧。

8、可选地，所述测试结构包括介质层，其设于所述上层金属层与所述下层金属层之间，且所述iso导电通孔形成于所述介质层内。

9、可选地，所述测试结构还包括形成于所述下层金属层下方及所述器件有源区上方的层叠结构，所述层叠结构与所述下层金属层及所述器件有源区通过所述层间导电通孔连接，其包括多层金属层及多层通孔层，且所述通孔层与所述金属层交替重叠设置，所述层叠结构的顶层及底层均为通孔层，各所述通孔层包括所述层间导电通孔，各所述金属层包括金属块，上下层的所述金属块之间通过所述层间导电通孔连接。

10、可选地，所述通孔层包括层间介质，且所述层间导电通孔形成于所述层间介质内。

11、可选地，所述上层辅助金属线远离所述上层金属线的一侧设有多条间隔排布的上层伪金属线，其与所述下层金属层不连接，且其延伸方向与所述上层辅助金属线的延伸方向相同。

12、可选地，所述下层辅助金属线远离所述下层金属线的一侧设有多条间隔排布的下层伪金属线，其与所述上层金属层不连接，且其延伸方向与所述上层辅助金属线的延伸方向相同。

13、可选地，所述iso导电通孔及所述层间导电通孔内填充的导电金属包括铜、铜合金或钨。

14、可选地，所述第一延伸方向为y方向，所述第二延伸方向为x方向。

15、如上所述，本发明的便于tem制样的测试结构，通过将连接iso导电通孔的上层金属线两侧的上层辅助金属线及下层金属线两侧的下层辅助金属线连接至器件有源区，确保辅助金属线能够处于接地状态，从而使得在fib制样过程中，能够利用电压衬度(vc)来精确定位目标位置。

技术特征：

1.一种便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述测试结构包括：上层金属层、形成于所述上层金属层下方的下层金属层及iso导电通孔，

2.根据权利要求1所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述上层辅助金属线的个数为2，且紧邻所述上层金属线以设于其两侧。

3.根据权利要求1所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述下层辅助金属线的个数为2，且紧邻所述下层金属线以设于其两侧。

4.根据权利要求1所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述测试结构包括介质层，其设于所述上层金属层与所述下层金属层之间，且所述iso导电通孔形成于所述介质层内。

5.根据权利要求1～4任一项所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述测试结构还包括形成于所述下层金属层下方及所述器件有源区上方的层叠结构，所述层叠结构与所述下层金属层及所述器件有源区通过所述层间导电通孔连接，其包括多层金属层及多层通孔层，且所述通孔层与所述金属层交替重叠设置，所述层叠结构的顶层及底层均为通孔层，各所述通孔层包括所述层间导电通孔，各所述金属层包括金属块，上下层的所述金属块之间通过所述层间导电通孔连接。

6.根据权利要求5所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述通孔层包括层间介质，且所述层间导电通孔形成于所述层间介质内。

7.根据权利要求1所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述上层辅助金属线远离所述上层金属线的一侧设有多条间隔排布的上层伪金属线，其与所述下层金属层不连接，且其延伸方向与所述上层辅助金属线的延伸方向相同。

8.根据权利要求1所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述下层辅助金属线远离所述下层金属线的一侧设有多条间隔排布的下层伪金属线，其与所述上层金属层不连接，且其延伸方向与所述上层辅助金属线的延伸方向相同。

9.根据权利要求1所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述iso导电通孔及所述层间导电通孔内填充的导电金属包括铜、铜合金或钨。

10.根据权利要求1所述的便于tem制样的测试结构，其特征在于，所述第一延伸方向为y方向，所述第二延伸方向为x方向。

技术总结
本发明提供一种便于TEM制样的测试结构，测试结构包括：上层金属层、形成于上层金属层下方的下层金属层及ISO导电通孔，上层金属层包括上层金属线及位于其两侧的上层辅助金属线，上层金属线与上层辅助金属线平行，并沿第一方向延伸，且上层辅助金属线通过层间导电通孔连接至器件有源区；下层金属层包括下层金属线及位于其两侧的下层辅助金属线，下层金属线及下层辅助金属线平行，并沿第二方向延伸，且下层辅助金属线通过层间导电通孔连接至器件有源区；其中，上层金属线与下层金属线通过ISO导电通孔连接。通过本发明解决了根据现有的测试结构进行TEM制样时，目标位置定位不精确的问题。

技术研发人员：杨领叶,高金德
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16