CN203895444U - 一种接触孔搭桥测试结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种接触孔搭桥测试结构，包括：形成于一半导体衬底上的绝缘介质层；贯穿所述绝缘介质层的若干接触孔；形成于所述接触孔中的第一金属插塞和第二金属插塞；与所述第一金属插塞连接的第一插塞链和与所述第二金属插塞连接的第二插塞链，相邻的第一金属插塞与第二金属插塞的间距在0.1～0.2μm之间。通过测试所述接触孔搭桥测试结构是否有电流通过，即可判断被测半导体衬底是否发生接触孔搭桥缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路制造领域，特别涉及一种接触孔搭桥测试结构。
背景技术
半导体器件制作生产过程中，通常需经过有源区定义、浅沟槽隔离(STI)、源漏极生成，接触孔(contact hole)形成、金属互联线制作、晶圆可接受测试以及封装等步骤。
如图1所示，现有的接触孔形成工艺通常包括如下步骤：首先，在半导体衬底110中形成浅沟槽隔离120，并在半导体衬底110的有源区(AA)中形成源/漏极以及栅极，从而形成晶体管；接着，在衬底110上形成绝缘介质层140，并刻蚀所述绝缘介质层140形成接触孔(contact hole)，然后在接触孔中填充金属形成金属插塞(plug)190；最后，进行金属互联线制作工艺，使金属插塞190与金属互连线150电相连。在上述接触孔形成工艺中，相邻两金属插塞190间的绝缘介质层140有可能发生断裂不良，断裂缝隙195一直通向金属插塞190，使得在向接触孔填充金属时,金属把断裂缝隙195也填满，导致出现接触孔搭桥(CT bridge)缺陷。
由于在半导体器件制作过程中会出现各种缺陷如上述的接触孔搭桥缺陷，器件制作完成后需经过晶圆可接受测试(wafer acceptance test，WAT)，以测试器件是否拥有正常工作能力。WAT所测试的器件是位于切割道上面的接触孔搭桥测试结构(Test structure或test key)，这样既可以有效利用切割道的空间，又可以经由测试每个切割道上面的接触孔搭桥测试结构，去推断附近chip中的器件电性是否符合要求。图2是现有技术中测试金属插塞阻值的晶圆可接受测试结构的示意图。如图2所示，所述金属插塞阻值的测试结构包括形成于半导体衬底之上的绝缘介质层；贯穿所述绝缘介质层的若干接触孔；形成于所述接触孔中的金属插塞；所述金属插塞均匀分布于测试结构中，间距L为1.2～1.5微 米，所述金属插塞电阻全部串联于测试电路中。金属插塞阻值测试结构测量的是n个金属插塞电阻的和。然而上述接触孔搭桥测试结构存在如下问题：一方面由于接触孔相距比较远，L值通常为1.2～1.5微米，很难出现接触孔搭桥缺陷，没办法真实体现出附近chip中器件内接触孔的真实状况；另一方面即使当某两个金属插塞发生搭桥连接时，对测试电路来说，电路的电阻变化不明显，很难根据电阻数值的变化来判断是否发生接触孔搭桥，也就是说，无法利用现有测试金属插塞阻值的晶圆可接受测试结构准确侦测出是否存在接触孔搭桥缺陷。
发明内容
本实用新型的目的提供一种接触孔搭桥测试结构，用于晶圆可接受测试中监测接触孔搭桥缺陷。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种接触孔搭桥测试结构，包括：形成于一半导体衬底上的绝缘介质层；贯穿所述绝缘介质层的若干接触孔；形成于所述接触孔中的第一金属插塞和第二金属插塞；与所述第一金属插塞连接的至少一个第一插塞链和与所述第二金属插塞连接的至少一个第二插塞链，相邻的第一金属插塞与第二金属插塞的间距在0.1μm～0.2μm之间。
可选的，所述接触孔搭桥测试结构，还包括与所述第一插塞链连接的第一焊垫以及与所述第二插塞链连接的第二焊垫。
可选的，所述第一插塞链呈U形，所述第二插塞链呈直线，所述第二插塞链设置于所述第一插塞链中。
可选的，所述第一插塞链和第二插塞链均呈螺旋形，且二者互相围绕。
可选的，所述第一插塞链和第二插塞链均呈U形，且二者穿插设置。
可选的，所述第一金属插塞和第二金属插塞均为四方柱体。
可选的，相邻的第一金属插塞的间距在0.1μm～0.2μm之间。
可选的，相邻的第二金属插塞的间距在0.1μm～0.2μm之间。
可选的，所述第一插塞链与第二插塞链串联后与一测试电路连接。
可选的，所述接触孔搭桥测试结构形成于半导体衬底的切割道上。
与现有技术相比，本实用新型提供的接触孔搭桥测试结构包括第一金属插塞和第二金属插塞，相邻的第一金属插塞与第二金属插塞的间距在0.1μm～0.2μm 之间，所述接触孔搭桥测试结构容易发生接触孔搭桥，通过确定与该测试结构连接的测试电路中是否有电流通过即可判断是否发生接触孔搭桥缺陷。
附图说明
图1是现有技术中发生接触孔搭桥的半导体衬底剖面图；
图2是现有技术中测试接触孔阻值的晶圆可接受测试结构示意图；
图3是本实用新型实施例的一种接触孔搭桥测试结构的俯视图；
图4是图3沿AA’向的剖视图；
图5是本实用新型实施例的另一种接触孔搭桥测试结构的俯视图；
图6是本实用新型实施例的又一种接触孔搭桥测试结构的俯视图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
图3是本实用新型实施例的一种接触孔搭桥测试结构的俯视图，图4是图3沿AA’向的剖视图。如图3和图4所示，本实用新型提供一种接触孔搭桥测试结构，包括：形成于一半导体衬底210上的绝缘介质层240；贯穿所述绝缘介质层240的若干接触孔；形成于所述接触孔中的第一金属插塞270和第二金属插塞280；与所述第一金属插塞270连接的第一插塞链271和与所述第二金属插塞280连接的第二插塞链281，相邻的第一金属插塞270与第二金属插塞280的间距为0.1～0.2μm。由于相邻的第一金属插塞270与第二金属插塞280之间的距离非常小，发生接触孔搭桥时，相当于测试电路被导通，此时有电流通过，通过此接触孔搭桥测试结构可以检测出搭桥缺陷。
可选的，所述接触孔搭桥测试结构还包括与第一插塞链271连接的第一焊垫272以及与第二插塞链281连接的第二焊垫282，利用上述第一焊垫272和第 二焊垫282与测试电路电连接，以利于测试。
所述接触孔搭桥测试结构可形成于半导体衬底的切割道上。所述接触孔搭桥测试结构的制作过程可以与半导体衬底内的器件的制作过程相同。如图4所示，在半导体衬底210中形成浅沟槽隔离220，并在半导体衬底210的有源区中形成源/漏极以及栅极，从而形成晶体管；接着，在衬底210上形成绝缘介质层240，并刻蚀所述绝缘介质层240形成接触孔，然后在接触孔中填充金属形成第一金属插塞270和第二金属插塞280；最后，进行金属互联线250制作工艺，所述第一金属插塞270和第二金属插塞280分别与各自上方的金属互联线250连接，并通过金属互连线250串联成第一金属插塞链271和第二金属插塞链281。本实用新型不限制金属互连线的层数，所给实施例只包含一层金属互连线250。
如图3所示，本实施例的第一插塞链271呈U形，所述第二插塞链281呈直线，所述第一插塞链217半包围所述第二插塞链281。并且第二插塞链281的接触孔数为n个，第一插塞链271的接触孔数量为n+3个。
图5是本实用新型实施例的另一种接触孔搭桥测试结构的俯视图；图6是本实用新型实施例的又一种接触孔搭桥测试结构的俯视图。本实用新型并不限制第一插塞链和第二插塞链的形状。如图5所示，第一插塞链371和第二插塞链381还可以均呈螺旋形，二者相互交替、互相围绕。或者，如图6所示，所述第一插塞链471和第二插塞链481均呈U形，二者相对穿插设置。同样，本实用新型并不限制第一插塞链和第二插塞链的数量，可以包括多条串联的第一插塞链，并包括多条串联的第二插塞链，第一插塞链与第二插塞链串联后接入测试电路。
在优选实施例中，所述第一插塞和第二插塞的形状均为四方柱体。并且相邻第一金属插塞的间距相同，相邻第二金属插塞的间距也相同，且等于相邻第一金属插塞和第二金属插塞间的距离，也就是说，任意两相邻的金属插塞间距均相等，均在0.1μm～0.2μm之间。
由于接触孔搭桥测试结构接触孔的距离非常小，只有0.1～0.2微米，如果发生搭桥缺陷，当外加电源时，即进行晶圆可接受测试时，测试设备的探针与接触孔搭桥测试结构上的第一焊垫272和第二焊垫282接触，第一插塞链271中的一部分金属插塞即电阻通过搭桥295与第二插塞链281中的一部分金属插塞 (电阻)连接成闭合电路，测试电路被导通，有电流通过。如果接触孔搭桥测试结构没有发生搭桥，测试电路为断路状态，没有电流通过。
综上所述，本实用新型提供了一种晶圆可接受测试的接触孔搭桥测试结构，相邻的第一金属插塞与第二金属插塞的间距在0.1～0.2μm之间。通过测试所述接触孔搭桥测试结构是否有电流通过，即可判断被测半导体衬底是否发生接触孔搭桥缺陷。
显然，上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种接触孔搭桥测试结构，其特征在于，包括：
形成于一半导体衬底上的绝缘介质层；
贯穿所述绝缘介质层的若干接触孔；
形成于所述接触孔中的第一金属插塞和第二金属插塞；
与所述第一金属插塞连接的至少一个第一插塞链和与所述第二金属插塞连接的至少一个第二插塞链，相邻的第一金属插塞与第二金属插塞的间距在0.1μm～0.2μm之间。
2.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，还包括与所述第一插塞链连接的第一焊垫以及与所述第二插塞链连接的第二焊垫。
3.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，所述第一插塞链呈U形，所述第二插塞链呈直线，所述第二插塞链设置于所述第一插塞链中。
4.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，所述第一插塞链和第二插塞链均呈螺旋形，且二者互相围绕。
5.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，所述第一插塞链和第二插塞链均呈U形，且二者穿插设置。
6.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，所述第一金属插塞和第二金属插塞均为四方柱体。
7.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，相邻的第一金属插塞的间距在0.1μm～0.2μm之间。
8.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，相邻的第二金属插塞的间距在0.1μm～0.2μm之间。
9.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，所述第一插塞链与第二插塞链串联后与一测试电路连接。
10.如权利要求1所述的接触孔搭桥测试结构，其特征在于，所述接触孔搭桥测试结构形成于半导体衬底的切割道上。
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| CN107346751A (zh) * | 2016-05-05 | 2017-11-14 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 测试结构及其形成方法以及测试方法 |
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