[实用新型]一种监测金属层过刻蚀的WAT测试结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体测试技术领域，特别是涉及一种监测金属层过刻蚀的WAT测试结构。

背景技术

随着技术进步，集成电路制造工艺要求日益增高，且由于集成电路制造周期长，成本高，因此，提高制造工艺的制造效率及质量尤为重要。

业界在集成电路制造过程中，通常在晶圆的各个集成电路芯片周边制造WAT结构，再在制造完成后对WAT结构进行检测，以对相应的制造工艺进行测试。如果在晶圆制造完成后对WAT结构进行电性检测等各类检测时，发现该WAT结构有短路、断路或漏电等失效情况，则通过对WAT结构进行失效性分析来分析失效发生的原因，以对工艺进行相应的调整和改进。

晶体管工艺中需要接触孔(contact)和(via)作为器件的引出之用，接触孔和通孔是不同层之间的连接部分，接触孔在多晶硅或扩散层和金属之间，而通孔是在金属和金属之间。

传统的WAT测试结构如图1所示，这种测试结构可以用来测试金属通孔的接触电阻，该结构是在底层金属层1A两端分别设置一个金属通孔2A，然后用顶层金属层3A和下一个单元连接，以链接的方式串联，之后通过在串联的两端施加电压测电流的方式，获得整个结构的电阻，进而通过计算，获得单个金属通孔2A的接触电阻。如图2是正常的单个金属通孔2A制作在底层金属层1A上示意图。如图3所示是底层金属层1A发生过刻蚀，导致底层金属层的顶部形貌损坏，这样，金属通孔不仅会沉积在底层金属表面，还会沉积在底层金属层的侧面。因为底层金属层与金属通孔并没有发生开路，利用该结构进行测试时，仍然也可以测得电流。图3中的情况，会使得芯片尤其是图形传感器芯片发生失效。

因此，提供一种监测金属层过刻蚀的WAT测试结构实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种监测金属层过刻蚀的WAT测试结构，用于解决现有技术中WAT测试结构无法监测金属层顶部出现过刻蚀的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种监测金属层过刻蚀的WAT测试结构，其特征在于，所述测试结构包括多个子测试结构；每个子测试结构包括底层金属层和设置于所述底层金属层两端上的金属通孔；所述子测试结构通过金属通孔顶部的顶层金属层与下一个子测试结构中的金属通孔连接，从而形成链式的WAT测试结构；其中，所述金属通孔与底层金属层部分重叠。

作为本实用新型监测金属层过刻蚀的WAT测试结构的一种优化的结构，所述金属通孔与底层金属层重叠的横向尺寸根据工艺节点的设计规则而定；当工艺节点为0.16μm时，重叠区域的横向尺寸设置为0.009μm；当工艺节点为0.13μm时，重叠区域的横向尺寸设置为0.005μm。

作为本实用新型监测金属层过刻蚀的WAT测试结构的一种优化的结构，相邻子测试结构中，与同一条顶层金属层连接的两个金属通孔在横向方向上位置相对。

作为本实用新型监测金属层过刻蚀的WAT测试结构的一种优化的结构，相邻子测试结构中，与同一条顶层金属层连接的两个金属通孔在横向方向上位置错开。

作为本实用新型监测金属层过刻蚀的WAT测试结构的一种优化的结构，所述WAT测试结构设置于划片槽区域。

作为本实用新型监测金属层过刻蚀的WAT测试结构的一种优化的结构，所述子测试结构中，底层金属层一端的金属通孔完全设置在底层金属上，另一端的金属通孔与底层金属层部分重叠。

作为本实用新型监测金属层过刻蚀的WAT测试结构的一种优化的结构，所述顶层金属层材料为钨、铜或铝。

作为本实用新型监测金属层过刻蚀的WAT测试结构的一种优化的结构，所述底层金属层材料为钨、铜或铝。

如上所述，本实用新型的监测金属层过刻蚀的WAT测试结构，包括：多个子测试结构；每个子测试结构包括底层金属层和设置于所述底层金属层两端上的金属通孔；所述子测试结构通过金属通孔顶部的顶层金属层与下一个子测试结构中的金属通孔连接，从而形成链式的WAT测试结构；其中，所述金属通孔与底层金属层部分重叠。本实用新型通过将金属通孔与底层金属层设置为部分重叠，当底层金属层由于过刻蚀发生形状改变时，金属通孔与底层金属层则断开，使整个WAT测试结构短路，呈现高阻态，从而监测出底层金属层发生过刻蚀。

附图说明

图1为现有技术中的WAT测试结构示意图。

图2为现有技术中的WAT测试结构剖面图。

图3为现有技术中的WAT测试结构发生过刻蚀的剖面图。

图4为本实用新型实施例一的监测金属层过刻蚀的WAT测试结构的示意图。