[发明专利]电容测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及多层互连线系统中电容测试方法。

背景技术

随着集成电路技术发展，同一芯片上互连线层数越来越多，已从三层四层发展到九层十层甚至更多层，随之而来的是，互连延迟逐渐成为影响集成电路发展的瓶颈。由于互连电容和互连电阻等互连线寄生参数对互连延迟有决定性影响，因此互连线寄生参数的测试日益得到关注。

目前业界进行电容测试的测试机台都是基于电桥原理测量，在机台的测试端只有两个端口，分别输出高电平(H)测试信号和低电平(L)测试信号，如果要测试两根互连线间的电容，则先将测试机台测试端的两个端口和这两根互连线各自的测试端(pad)连接，其中一个端口连接一个pad，然后测试机台测试出两个端口之间的电容值即为待测电容值。

图1为一种多层互连线结构的剖面图，该结构包括六层互连线，第一至第六层分别用M1～M6表示，图中标号ij代表互连线，i表示该互连线位于第i层，j表示该互连线是该层的第j根互连线，此外各层的第一根和第三根互连线连接在一起，i＝1，2，...，6；j＝1，2，3。

例如如果要测试第三层互连线与第四层互连线之间的层间电容C₄₃(见图1)，则可以将测试机台测试端的一个端口和互连线a 32连接，给其施加H测试信号，将另一个端口与互连线b 42连接，给其施加L测试信号，然后测试出两个端口之间的电容值作为层间电容C₄₃的电容值，但该测试方案中，由于互连线a 32和互连线b 42外的其它互连线处于悬空状态，当互连线a 32和互连线b 42上有信号时，这些悬空的互连线就会对这两条加信号的互连线(即互连线a 32和互连线b 42)感应出电荷，产生寄生电容，使得测试机台所量测到电容值包括不期望的这些寄生电容，使得测出的电容值有很大的误差，导致测试精度降低。

发明内容

本发明提供多层互连线系统中电容测试方法，以提高电容的测试精度。

本发明提供的电容测试方法对多层互连线系统中各个互连线均施加测试信号，测试出该多层互连线系统的整体电容值，然后根据整体电容值计算出层内电容和层间电容等待测电容值，避免了现有测试方案仅在待测电容连接的测试互连线上施加测试信号，使得其它未测试互连线悬空而与测试互连线之间产生寄生电容，干扰测试结果的问题。

本发明提供的电容测试方法通过对测试机台测试端的端口输出的原始测试信号进行分离，分离出和原始测试信号相同的多个测试信号，无需对现有测试机台进行修改即可给各个互连线施加测试信号，实施便利，成本低。

对于未共用pad的多层互连线系统，本发明提供的电容测试方案能够通过施加等电位测试信号消除寄生电容，并一次就能测试出待测电容。

对于共用pad的多层互连线系统，本发明提供的电容测试方案提出通过多次测试，采用相应的测试信号施加方式获得多个整体电容值，然后根据整体电容值获得待测电容值，解决了在共用pad多层互连线系统中无法单独给各个互连线施加相应测试信号来消除寄生电容的问题，消除了不期望的寄生电容对待测电容值的影响。

本发明提供的电容测试方案由于可以多次测试整体电容，并进行相应运算后同时获得层内电容值及层间电容值，所以提高了测试效率。

附图说明

图1为集成电路中多层互连线布局的剖面图；

图2为本发明第一实施例中层间电容分布及信号施加方式示意图；

图3a～3b为本发明实施例测试层间电容时电容分布及信号施加示意图；

图4a～4c为本发明实施例测试层内电容时电容分布及信号施加示意图。

具体实施方式

由于现有电容测试方案中，未测试的互连线悬空，会和测试的互连线产生寄生电容，影响测试结果，因此本发明提出可以在未测试互连线上施加电压来避免未测试互连线悬空对测试结果的影响，从而提高测试精确度，其中测试互连线是指需要测试电容的互连线，未测试互连线是指除测试互连线外的其它互连线。

基于该思路，本发明提出可以首先依照测试信号施加方式，给多层互连线系统中各互连线均施加测试信号，再在每次施加测试信号后，测试该多层互连线系统的整体电容值，然后根据测试出的整体电容值，以及整体电容值和待测电容值的数量关系，计算出待测电容值。