CN100378984C - 恒温电迁移测试结构及其圆角光学邻近修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种恒温电迁移测试结构，以及一种通过修正得到这种结构的方法。常规用于测试的金属线结构从直角曲折或近似直角曲折形状被修改成拐弯处为圆弧形的圆角结构，通过这样的修改，可以解决原有结构因为薄膜电阻不均匀，而导致恒温电迁移测试不能正常进行的问题。

Description

恒温电迁移测试结构及其圆角光学邻近修正方法

技术领域

本发明涉及一种恒温电迁移测试结构，以及得到这种结构的修正方法，尤其涉及用光学邻近修正的手段完善恒温电迁移测试结构的方法。

背景技术

在半导体制造工艺中，为了保证产品的性能，需要做各项测试，其中包括恒温电迁移测试。通常为了保证半导体器件缩小体积的要求，如图1所示，半导体元器件中的金属线会采用的曲折形结构以节省空间，这样的结构带来一个问题，对其进行晶片级恒温电迁移测试的时候，金属线的拐角处会存在角效应(Corner Effect)，在进行正常的电迁移测试之前，大电流容易先在用圆圈标示的1处引起不期望有的金属线损害，最终导致测试失败，这样测得结果的区域实际上只是从金属线起始处到圆圈标示的1处拐角的那一段，而实际希望测试的，是完整的金属线。

本领域的技术人员应该容易知道，恒温电迁移测试的过程，是在不导电的材料上施加电压形成导电带，期间在恒温下导电带内的金属粒子将由于所施加的电压进行电迁移，最后在金属线的后段(图1中2标示的区域)形成金属线空洞，使导电带断开。在这个全过程中采集需要的数据是进行恒温电迁移测试的目的。如果在1处已经出现失败，必然得不到正确的测试结果。在目前的实际应用中，不能解决由于上述拐角处角效应(CornerEffect)的存在，而引起恒温电迁移测试得不到正确结果的问题，发明人希望通过对金属线的结构进行修正来解决这个问题。

考虑到上述的修正可能带来结构失真的问题，发明人还希望通过光学邻近修正的手段以达到精确模拟复制修改后结构的效果。光刻技术是集成电路制造工艺发展的驱动力，也是其中最复杂的一项技术。相对于其他的单个制造技术来说，光刻对芯片性能的提高有着革命性的贡献。在光刻工艺开始之前，集成电路的结构会先通过特定的设备复制到一块较大(相对于生产用的硅片来说)名为掩膜版的石英玻璃片上，然后通过光刻设备产生特定波长的光(如248微米的紫外线)将掩膜版上集成电路的结构复制到生产芯片所用的硅片上。在这个从掩膜版复制硅片过程中，会产生电路结构的失真。尤其是到了现在180微米及以下制造工艺阶段，这种失真如果不去改正的话会造成整个制造技术的失败。这种失真是由于光学近似效应(Optical Proximity Effect)造成的。要改正这种失真，半导体业界的普遍做法是利用预先在掩膜版上进行结构补偿的方法，这项技术又称作光学近似效应修正，简称OPC(Optical Proximity Effect Correction)。

通过计算集成电路生产中光刻工艺产生的一些数据来进行预先对掩膜版上电路结构进行补偿，从而达到在硅片上芯片电路结构最小程度的失真，这提高了芯片生产过程中的成品率，保证了集成电路的正常功能。在中国专利申请02141166.2中详细描述了传统的利用光学邻近修正来校正掩膜图案的方法。另外光学近似效应修正也对集成电路制造技术的革新提供了极强的推动力，成为现在半导体的生产过程中必不可少的一个环节。

光学邻近修正一般分为基于规则的OPC(rule based OPC)以及基于模型的OPC(model based OPC)，前者是在后处理过程为所有满足给定规范的图案加上增强型特征图案；而后者可以对特征图案的实际曝光结果进行仿真，速度虽慢但更精确，其利用模型方法添加增强型特征图案可实现仿真特征图案与物理设计的匹配。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种对恒温电迁移测试结构的修正方法，通过对需要测试的结构的形状进行修正，来避免角效应(Corner Effect)引起测试结果不正确。

本发明提供一种修正恒温电迁移测试结构的方法，其修正是针对曲折形金属线的拐角，将其从角的形状修正为圆弧的形状。

角效应(Corner Effect)使大电流在金属线拐角处引起金属线损害的现象可以这样解释，由于在金属线拐角处的线宽大于未拐弯处金属线的线宽，所以此处的薄膜电阻(Sheet Resistance)比未拐弯处小。根据欧姆定律，P＝V²/R，可以得知当电压不变时，电阻值越小，功率越大，当有电流通过时产生的热量也越大。因此薄膜电阻值的不均匀引起各处功率不均匀，最终使各处产生的热量也不均匀(同样电流在拐角处产生的热量大)，是导致拐角处容易被大电流损害的原因。

本发明据此提出一种修正恒温电迁移测试结构的方案，通常可以采用OPC(Optical Proximity Effect Correction，光学邻近修正)，其目的是让金属线拐弯处的薄膜电阻值和其它地方能保持一致，金属线拐角从角的形状修正为圆弧的形状后，可以很好地解决这个问题，因为圆弧上各处的线宽都和其它各处的线宽一样，不会有某处线宽超出其它地方的情况，因此拐弯处不会很容易被测试时形成的大电流损害，整个测试过程得以正常完成。

本发明方法的优点在于，它解决了传统的曲折形金属线结构不能进行恒温电迁移测试的问题，按本发明的方法，对所测试结构只需要进行简单修改而不会增加工艺步骤，并且修改后的结构可以正常完成常规的恒温电迁移测试。

为了更容易理解本发明的目的、特征以及其优点，下面将配合附图和实施例对本发明加以详细说明。

附图说明

本申请中包括的附图是说明书的一个构成部分，附图与说明书和权利要求书一起用于说明本发明的实质内容，用于更好地理解本发明。附图中：

图1现有技术中采用的金属线结构示意图，数字1标示金属线拐角，数字2标示理想的测试过程导电带断开的地方；

图2是按照本发明技术方案修正后的金属线结构示意图；

具体实施方式

为了更好地理解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但这些实施例不对本发明构成限制。

在形成金属线测试结构的光刻工艺中，先在掩膜上形成拐弯处为圆弧形的曲折形金属线图案，然后进行光刻，得到的金属线结构如图2所示。其中金属线的线宽等于相邻的两条互相平行的金属线的间距，对此金属线圆角结构的具体要求是外侧圆弧半径为金属线线宽的1.5倍。为了更好地在光刻工艺后得到上述的圆弧结构，可以先对掩膜版上相应的金属线图案进行光学邻近修正。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种恒温电迁移测试结构，需进行恒温电迁移测试的曲折形金属线采用这种结构，其特征在于，曲折形金属线的拐弯处为圆弧形，形成圆角结构。

2.如权利要求1所述的恒温电迁移测试结构，其中圆角结构的外侧圆弧半径为金属线线宽的1.5倍。

3.如权利要求2所述的恒温电迁移测试结构，其中金属线线宽等于相邻金属线的间距。

4.一种修正恒温电迁移测试结构的方法，其特征在于，将用于测试的金属线结构从直角曲折或近似直角曲折形状修改为拐弯处为圆弧形的圆角结构。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述圆角结构的外侧圆弧半径为金属线线宽的1.5倍。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在蚀刻前先对掩膜版上相应的金属线图案进行光学邻近效应修正。

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