[发明专利]具有监控链及测试导线的集成电路测试结构

说明书

本发明涉及具有监控链及测试导线的集成电路测试结构。本发明的态样提供一种集成电路(integrated circuit；IC)测试结构。依据本发明的IC测试结构可包括：监控链，其第一端通过分别位于第一金属层级及第二金属层级的其中一个内的多条金属导线与第二端电性连接，其中，该第一金属层级与该第二金属层级垂直隔开；第一测试导线，位于该第一金属层级内并沿第一方向延伸，其中，该第一测试导线与该监控链电性绝缘；以及第二测试导线，位于该第二金属层级内并沿第二方向延伸，其中，该第二测试导线与该监控链及该第一测试导线电性绝缘，以及其中，该第一方向不同于该第二方向。

技术领域

本文中所揭露的主题涉及用于集成电路(integrated circuit；IC)的方法及测试结构。尤其，本发明的态样涉及可测量IC芯片及其组件(例如金属层级层以及其中的层间介电质)的可靠性的测试及监控结构。

背景技术

特定装置的各IC可由位于半导体衬底材料的一个或多个芯片上的数十亿互连装置例如晶体管、电阻器、电容器以及二极管组成。包括IC的产品的质量及可行性可至少部分依赖于用以制造该IC以及其中各种组件的结构的技术。IC的制造可包括两个阶段：前端工艺(front-end-of-line；FEOL)制造方法以及后端工艺(back-end-of-line；BEOL)制造方法。FEOL通常包括执行于晶圆上直到并包括形成第一“金属层级”(也就是将数个半导体装置连接在一起的金属导线)的制造制造方法。BEOL通常包括形成该第一金属层级之后的制造制造方法，包括所有后续金属层级的形成。为了使所制造的装置具有较大的可扩展性及精密度，可改变金属层级的数目以适合特定的应用，例如提供四至六个金属层级，或者在另外的例子中提供多达16个或更多的金属层级。

两个或更多金属层级可通过使用垂直金属导线(也被称为“过孔”)电性互连。除其它中间金属层级以外，各过孔可穿过一个或多个层间介电材料区域。过孔可带来重大的制造挑战，因为单个断裂接触或电性短路可影响整个产品的操作。因此，在包括例如层间介电质特别薄的情况下以及在大量过孔的情况下，准确预测或以信号显示芯片级失效率可能尤为重要。传统的测试结构可包括长而交织的金属导线导电链。这些类型的测试结构可能为高电阻并引起失效率高估，因为测试电流与“漏”电流具有相似的量级。替代测试结构可能对电流变化更为敏感，但可能因其底层结构的不同而不测试最坏情形。

发明内容

本发明的第一态样提供一种集成电路(integrated circuit；IC)测试结构，该测试结构包括：监控链，其第一端通过分别位于第一金属层级及第二金属层级的其中一个内的多条金属导线与第二端电性连接，其中，该第一金属层级与该第二金属层级垂直隔开；第一测试导线，位于该第一金属层级内并沿第一方向延伸，其中，该第一测试导线与该监控链电性绝缘；以及第二测试导线，位于该第二金属层级内并沿第二方向延伸，其中，该第二测试导线与该监控链及该第一测试导线电性绝缘，以及其中，该第一方向不同于该第二方向。

本发明的第二态样提供一种集成电路(IC)测试结构，该测试结构包括：监控链，其第一端通过分别位于第一金属层级及第二金属层级的其中一个内的多条金属导线与第二端电性连接，其中，该第一金属层级与该第二金属层级垂直隔开；第一测试导线，位于该第一金属层级内并沿第一方向延伸，其中，该第一测试导线与该监控链电性绝缘；以及第二测试导线，位于该第二金属层级内并沿第二方向延伸，其中，该第一方向不同于该第二方向；互连过孔，与该第一测试导线及该第二测试导线的其中一条电性耦接，并自该第一金属层级延伸至该第二金属层级。