[发明专利]半导体检测电路及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体检测技术，特别涉及一种半导体检测电路及检测方法。

背景技术

现有的半导体技术中，通常使用多层金属互连线结构使得各种器件电学连接，所述金属互连线之间利用绝缘性能良好的介质材料电隔离。多层金属互连结构的可靠性对于整个IC制造工艺良率、产品性能和可靠性而言都是至关重要的，因此，层间介质（Inter-and Intra-Layer Dielectrics，ILD）击穿和与时间相关的介质击穿（Time dependent Dielectric Breakdown，TDDB）特性的可靠性测试也就成了可靠性测试中极为重要的测试项目。在可靠性测试中，通过对相邻的金属互连线施加电压，使得所述相邻的金属互连线之间发生漏电而引起金属离子扩散，进而造成相邻的金属互连线之间的介质被击穿，通过所述可靠性测试可以获得不同金属互连线的间距、形状和不同介质材料对金属互连结构击穿特性的影响。

为了获得击穿特性较好的金属互连结构，通常需要检测多组具有不同金属互连线间距、形状或不同介质材料的金属互连结构，如果采用现有的检测方法，只能一组一组地进行检测对应的击穿电压或击穿时间，以获得不同金属互连线间距、形状或不同介质材料对金属互连结构击穿特性的影响，检测时间较长，检测成本较高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体检测电路及检测方法，能很方便地检测出击穿特性最差的待检测单元，检测成本较低。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体检测电路，包括：至少两个并联的待检测单元、第一检测端、第二检测端、与待检测单元一一对应的至少两个第三检测端、至少一个二极管；所述待检测单元用于检测两个电极之间的击穿特性，且不同的待检测单元的结构不同；所述相邻的待检测单元的第二端相连接后与第二检测端相连接，所述相邻的待检测单元的第一端通过二极管相连接，其中一个待检测单元的第一端与第一检测端相连接，且所述二极管的阳极都朝向第一检测端的位置，使得当所述第一检测端施加正向的击穿检测电压时，所有的二极管都会导通；每个待检测单元的第一端都与对应的第三检测端相连接。

可选的，所述待检测单元包括：第一电极、第二电极和将第一电极、第二电极电学隔离的层间介质层，所述第一电极对应所述待检测单元的第一端，所述第二电极对应所述待检测单元的第二端，所述不同待检测单元对应的第一电极、第二电极之间的间距不同。

可选的，所述待检测单元包括：基底，位于基底表面的第一金属层，位于所述第一金属层表面的层间介质层，位于所述层间介质层表面的第二金属层，所述第二金属层包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极之间通过层间介质层电学隔离，所述第一金属层的位置与第一电极、第二电极的位置相对应。

可选的，所述待检测单元包括：基底，位于基底表面的层间介质层，位于所述层间介质层表面的第二金属层，所述第二金属层包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极之间通过层间介质层电学隔离。

可选的，不同的待检测单元的基底、层间介质层、第一电极、第二电极的材料、尺寸、形成工艺相同，但不同的待检测单元的第一金属层的俯视形状不同，使得所述不同待检测单元对应的第一电极、第二电极之间的间距不同。

可选的，通过对具有不同俯视形状的第一金属层对应的待检测单元进行检测，获得最先击穿的待检测单元，从而获得不同俯视形状的第一金属层对第一电极、第二电极之间间距的影响及对所述待检测单元的击穿特性的影响。

可选的，所述待检测单元的第一金属层的俯视形状为块状结构或条状结构。

可选的，当所述第一电极和第二电极都为梳状结构，且所述梳状结构的第一电极和第二电极的梳齿金属线交错相嵌时，所述条状结构的第一金属层与所述梳齿金属线平行或垂直。

可选的，当所述第一电极和第二电极都为梳状结构，且所述梳状结构的第一电极和第二电极的梳齿金属线交错相嵌，所述条状结构的第一金属层与所述梳齿金属线平行时，所述条状结构的第一金属层位于所述梳齿金属线的正下方或位于梳齿金属线之间的间隙的正下方。

本发明实施例提供了一种采用所述半导体检测电路的检测方法，包括：在所述第一检测端施加击穿检测电压，第二检测端接地，第三检测端浮空，直到所述待检测单元至少一个被击穿，第一检测端和第二检测端之间检测到有电流产生，停止施加击穿检测电压；然后，在所述第二检测端施加检测电压，第一检测端浮空，第三检测端接地，当至少一个第三检测端检测到有电流，则表明对应的待检测单元最先被击穿。