[发明专利]自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法

说明书

本发明提供了一种自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法，包括：在第一步骤确定初始测试温度和初始载台温度，并根据初始测试温度和初始载台温度得出初始电流；在第一步骤之后执行第二步骤，其中改变测试温度，并且改变载台温度，并且根据改变的测试温度和改变的载台温度得到更新电流；在第二步骤之后执行第三步骤，其中判断当前的更新电流是否满足预定条件；在当前的更新电流满足预定条件的情况下执行第四步骤，其中将当前的更新电流确定为应力电流。

技术领域

本发明涉及半导体制造及测试领域，更具体地说，本发明涉及一种自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法。

背景技术

现有的金属电迁移测试方法以封装级测试为主，其中通过烤箱提供应力温度，并施加一定的应力电流来评估金属的寿命，属于外部环境加热.。晶圆级金属电迁移的测试方法为恒温电迁移，该测试的特殊性在于待测金属的温度是通过施加在其上的电流产生的焦耳热提供，属于自发热。由于这种测试机理，测试中每个测试温度只能对应一个电流值，造成无法利用布莱克方程，实现固定一个参数(如电流)，改变另外一个参数(如温度)来提取活化能(Ea)的功能。测试环境及载台温度为常温，测试中存在测试结构和外界环境产生热交换的现象，也会导致在恒温电迁移测试中产生温度误差。

因此，希望能够提供一种能够实现金属互连可靠性的活化能评估的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种采用温度补偿和自校准技的恒温电迁移测试方法，能够实现金属互连可靠性的活化能评估。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法，包括：在第一步骤确定初始测试温度T和初始载台温度Tchuck，并根据初始测试温度T和初始载台温度Tchuck得出初始电流I_n；在第一步骤之后执行第二步骤，其中改变测试温度，并且改变载台温度，并且根据改变的测试温度和改变的载台温度得到更新电流I′_n；在第二步骤之后执行第三步骤，其中判断当前的更新电流I′_n是否满足预定条件；在当前的更新电流I′_n满足预定条件的情况下执行第四步骤，其中将当前的更新电流I′_n确定为应力电流。

优选地，在所述自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法中，在当前的更新电流I′_n不满足预定条件的情况下执行第五步骤，其中进一步改变测试温度，并且根据进一步改变的测试温度和所述改变的载台温度再次得到更新电流I′_n，此后再次执行第三步骤以及后续程序。

优选地，在所述自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法中，在第二步骤中，改变测试温度的处理和改变载台温度的处理是非等量处理。

优选地，在所述自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法中，在第二步骤中，通过使得测试温度T增加一个增量温度△T以及补偿温度T_OS来改变测试温度，而且使得载台温度增加一个增量温度△T来改变载台温度。

优选地，在所述自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法中，所述预定条件是：I_n-C_E/2≤I′_n≤I_n+C_E/2；其中C_E是预设参数。

优选地，在所述自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法中，重复各个步骤以得到3组或以上的不同的测试温度和失效寿命的对应数据。

优选地，在所述自校准式恒温电迁移测试中的金属活化能评估方法中，利用得到的3组或以上的不同的测试温度和失效寿命的对应数据，通过金属寿命布莱克方程，可以计算出该金属测试结构的活化能。