[发明专利]一种避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体测试结构设领域，尤其涉及一种避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法。

背景技术

在传统的栅氧层击穿测试结构设计中，很多金属连线上下层走线之间有交叉重叠部分，而由于金属层间的填充物为低k值（low k）的电介质层，从而在两层金属层之间易形成一个寄生电容，而由于低k值电介质具有疏松多孔和本征不耐高电场的特性，使得在做栅氧层击穿测试过程中，在栅氧层被击穿之前，容易产生金属层间的低k值电介质层先被误击穿的问题，使得原来的测试结构无法达到预设的评估栅氧可靠性性能的目的。

目前，现有栅栅氧层击穿测试结构中，存在大量的上下层金属走线交叉处，尤其是连接栅极端（gate）的走线与下层金属走线之间存在着交叉或交叠的地方，在进行栅极端加载高压测试过程中，由于需要栅极端施加高压，而衬底则要接地，很容易产生金属层间的低k电介质层先于真正测试目的栅氧层被击穿的问题。

图1是传统的栅氧层击穿测试结构的示意图，图2是图1中金属线交叉处的结构示意，图3是图1中金属线交叠处的结构示意；如图1～3所示，图1中上下金属层之间存在大量的交叉处和交叠区域，交叉处11为金属线M2和金属线M1之间的交叉处，交叉处12、13、14均为金属线M2和金属线M3之间的交叉处，且金属线M2与金属线M1之间、及金属线M3与金属线M2之间还存在着大量交叠的区域；如图2所示，在两金属线交叉处，即上层金属线33与下层金属线31之间存在交叉的区域34，而在该交叉的区域34中的介质层32，由于是低k值的电介质，材质比较的疏松和本征不耐高电场，且厚度较薄，在该两金属线进行栅氧层击穿测试时需要施加高压，该交叉的区域34就很容易被击穿，从而影响到测试工艺的进行；同样，图3中所示为两金属线交叠区域的结构示意图，如图3所示，上层金属线43与下层金属线41存在大量的交叠区域44，而位于该交叠区域中的介质层42的材质也是低k值的电介质材料，在进行栅氧层击穿测试时，该交叠的区域44也很容易被击穿。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明揭示了一种避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法，应用于栅栅氧层击穿测试工艺中，其中，所述方法包括：

在进行栅氧测试结构的制备工艺时，将相邻的两金属线之间交叉和/或交叠的区域中的介质层增厚；

采用在相邻的两金属线之间交叉和/或交叠的区域中具有增厚的介质层的栅氧测试结构进行栅氧击穿测试工艺。

上述的避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法，其中，在不影响栅氧击穿测试工艺的前提下，将所述相邻的两金属线错开走线或断开位于所述交叉和/或交叠区域中的一金属线，以增厚位于该相邻的两金属线之间交叉和/或交叠的区域中的介质层的厚度。

上述的避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法，其中，所述相邻的两金属线分别位于具有上下结构的两不同的结构层中。

上述的避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法，其中，所述介质层的材质为低k电介质材料。

综上所述，本发明一种避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法，通过将有上下层金属走线交叉和/或重叠的区域错开或增厚层间介质层的厚度，以提高金属间电介质（IMD，inter-Metal-Dielectric）抗击穿能力，进而防止上下层金属线重叠的区域，在进行栅氧层击穿测试时，该交叠的区域先于栅氧层被击穿，进而造成使得栅氧层击穿测试工艺无法达到预设的评估栅氧可靠性性能的目的。

附图说明

图1是传统的栅氧层击穿测试结构的示意图；

图2是图1中金属线交叉处的结构示意；

图3是图1中金属线交叠处的结构示意；

图4是本发明一实施例中避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法的结构示意图；

图5是图2中采用避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法后金属线接交叉处的结构示意；

图6是图3中采用避免连线金属层间介质层击穿的栅氧测试方法后金属线接交叠处的结构示意；

其中，图1和图6中的M1、M2、M3均为金属线，AA为有源区，POLY为多晶硅区（即栅极GATE），PAD为衬垫，G为栅极，S/D为源/漏极，B为衬垫。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：