[发明专利]利用断开及短路检测两者的互连监测

说明书

本发明涉及半导体制造，且本发明的教示可体现于具有互连监测器的半导体芯片中。一些实施例可包含：位于所述半导体芯片上的二极管阵列，每一二极管具有垂直互连件与金属触点的堆叠，所述堆叠与所述二极管串联连接；及用于对所述二极管进行寻址的控制机构。所述控制机构可包含：第一反相器，其用于将高电压或低电压施加到所述二极管堆叠的列，所述第一反相器连接于每一二极管堆叠的一端处，每一第一反相器可包含接收反向逻辑信号且经配置以使馈送到用于施加相对高或低电压的装置的逻辑信号反相的反向逻辑；及第二反相器，其用于将高电压或低电压施加到所述多个阵列中的一者中的所述二极管堆叠的行，所述第二反相器连接于所述二极管堆叠的第二端处，其中每一第二反相器包括接收经反相反向逻辑信号且经配置以使馈送到用于施加相对高或低电压的所述装置的逻辑信号反相的反向逻辑。

相关申请的交叉引用

本申请案主张2016年3月3日提出申请的第62/302,944号共同拥有的美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时专利申请案特此出于所有目的以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及半导体制造，且本发明的教示可体现于具有互连监测器的半导体芯片中。

背景技术

集成电路变得越来越复杂且相关联制造过程更复杂。复杂化导致IC装置的合格率较低且成本较高。新IC设计在大小方面得以减小，然而给定芯片中的元件的数目却得以增加。增加的复杂性还要求元件之间的连接的数目增加。

在正常IC制造过程期间，对各种半导体材料层、金属层、绝缘体层及其它材料层进行沉积、图案化及/或蚀刻以在电路元件之间形成电子电路。电路连接相对于下伏衬底或芯片的平面来看可为水平的或垂直的。垂直连接(称作通路)可连接两个金属层、一个金属层与半导体层或其它组合。与水平连接相比，通路往往极小，且因此在于制造过程中存在任何缺陷或不规则性的情况下更易于出现故障。

故障通路可中断或改变IC装置的电路中的电力流动。特定来说，故障通路可能不会在电路完成后即刻出现故障，而是在使用中仅在随时间降级之后才出现故障。IC装置可能通过了制造过程期间的任何质量控制检查，但仍会过早地出现故障。第7,919,973号及第8,878,183号美国专利描述了促进集成电路的半导体制作中的监测过程的所谓的触点/通路测试载具，所述触点/通路测试载具的产品可涵盖各种技术领域中的大量应用。这两个专利特此以其全文引用方式并入。

发明内容

由于对触点/通路测试载具的介绍，因此已识别若干所需改善。举例来说，触点/通路测试芯片的原始目的是检测断开互连件，但检测互连短路也将是有利的。本发明的教示可体现于具有互连监测器的半导体芯片中。

一些实施例可包含：位于所述半导体芯片上的二极管阵列，每一二极管具有垂直互连件与金属触点的堆叠，所述堆叠与所述二极管串联连接；及用于对所述二极管进行寻址的控制机构。所述控制机构可包含：第一反相器，其用于将高电压或低电压施加到所述二极管堆叠的列，所述第一反相器连接于每一二极管堆叠的一端处，每一第一反相器可包含接收反向逻辑信号且经配置以使馈送到用于施加相对高或低电压的装置的逻辑信号反相的反向逻辑；及第二反相器，其用于将高电压或低电压施加到所述多个阵列中的一者中的所述二极管堆叠的行，所述第二反相器连接于所述二极管堆叠的第二端处，其中每一第二反相器包括接收经反相反向逻辑信号且经配置以使馈送到用于施加相对高或低电压的所述装置的逻辑信号反相的反向逻辑。

在一些实施例中，所述二极管是通过将第一p型半导体沉积到布置于p型衬底内的n型阱中而形成。所述半导体芯片可包含：用于每一二极管的电连接，所述电连接各自通过将第二p型半导体沉积到所述p型衬底中而形成；及多个p-n-p寄生晶体管，其由所述电连接、所述p型衬底、所述n型阱及所述第一p型半导体构成。

在一些实施例中，所述寄生晶体管与所述二极管共用物理位置，且所述寄生晶体管与所述二极管并联连接。