[实用新型]一种应力迁移测试结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体测试技术领域，特别是涉及一种应力迁移测试结构。

背景技术

应力迁移(Stress Migration，简称SM)是造成半导体器件失效的一个重要原因，故在进行半导体器件的可靠性评估中，应力迁移测试是评价金属互连线可靠性重要的测试项目之一。应力迁移是在一定温度下，由于各种材料热膨胀系数不同，所以在不同的材料间形成应力，从而使金属互连线或者通孔中晶粒间的小空隙向应力集中的地方聚集形成空洞的物理现象，应力迁移形成的空洞达到一定程度就使集成电路中的金属互连线发生断路，从而造成器件的失效。

应力迁移测试能够检测半导体工艺的可靠性，并进而判断所形成的金属互连结构的可靠性。具体进行应力迁移测试时，首先形成一应力迁移测试结构，对所述应力迁移测试结构执行高温烘烤，通过所述应力迁移测试结构的阻值变化评价应力迁移状况。通常的，在烘烤前、烘烤了168小时、500小时及1000小时的时候，测试所属应力迁移测试结构的阻值变化，当阻值变化大于等于20％时(相对于烘烤前的阻值而言)，即可认为本次半导体工艺中的应力迁移比较严重，将影响所形成的金属互连结构的可靠性。

传统应力迁移测试结构主要是采用Kelvin四端测试结构，其结构如图1所示，应力迁移测试结构主要包括两层金属线1A、2A、以及连接这两层金属线1A、2A的通孔3A；所述金属线1A的其中一端F+施加电流I、另一端为量测电压端S-；所述金属线2A的其中一端为量测电压端S+，另一端为接地端F-。在先进制程中，有报道称，随着金属宽度的增加，单个通孔应力迁移的可靠性越来越差。目前，找到可靠性最差的金属线宽度和描绘出单孔应力迁移与金属线宽度之间的关系成为研究的热点。但是如果传统的应力迁移测试结构来找可靠性最差的金属线宽度，不同宽度的金属线则需要分别对应一个测试结构，这样将占用大量的测试焊垫和测试面积，浪费晶圆资源。

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应力迁移测试结构，用于解决现有技术中测试结构占用大量的测试焊垫和测试面积的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种应力迁移测试结构，所述应力迁移测试结构至少包括：

若干条互相平行且宽度不等的第一金属线；

若干条互相平行且宽度不等的第二金属线，所述第一金属线和第二金属线堆叠，其间通过通孔电连；

第一测试金属，与所述第一金属线的其中一端电连；

第二测试金属，与所述第二金属线的其中一端电连。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述第一金属线按宽度逐渐增大或减小的趋势排列，所述第一金属线的宽度范围从最小设计尺寸到20倍的最小设计尺寸。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述第二金属线按宽度逐渐增大或减小的趋势排列，所述第二金属线的宽度范围从最小设计尺寸到20倍的最小设计尺寸。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述第一金属线间的间距大于等于15倍的最小设计尺寸，所述第二金属线间的间距大于等于15倍的最小设计尺寸。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述第一金属线的另一端分别与各自的电流施加焊垫电连。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述第一测试金属与第一电压量测焊垫电连。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述第二金属线的另一端分别与各自的第二电压量测焊垫电连。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述第二测试金属接地。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述第一测试金属与第一金属线位于同一层，所述第二测试金属与第二金属线位于同一层。

作为本实用新型应力迁移测试结构的一种优化的结构，所述应力迁移测试结构形成于晶圆的切割道上。

如上所述，本实用新型的应力迁移测试结构，包括：若干条互相平行且宽度不等的第一金属线；若干条互相平行且宽度不等的第二金属线，所述第一金属线和第二金属线堆叠，其间通过通孔电连；第一测试金属，与所述第一金属线的其中一端电连；第二测试金属，与所述第二金属线的其中一端电连。采用本实用新型提供的应力迁移测试结构可以同时进行大量的通孔电阻值测试，便于检测和评估单个通孔应力迁移的可靠性问题，节约测试焊垫和测试面积。

附图说明

图1为现有技术中应力迁移测试结构示意图。