CN106124961A - 一种测试结构 - Google Patents

一种测试结构 Download PDF

Info

Publication number
CN106124961A
CN106124961A CN201610830800.5A CN201610830800A CN106124961A CN 106124961 A CN106124961 A CN 106124961A CN 201610830800 A CN201610830800 A CN 201610830800A CN 106124961 A CN106124961 A CN 106124961A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
test structure
metal
electric resistance
probe pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610830800.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陈晓
韩坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd filed Critical Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201610830800.5A priority Critical patent/CN106124961A/zh
Publication of CN106124961A publication Critical patent/CN106124961A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2642—Testing semiconductor operation lifetime or reliability, e.g. by accelerated life tests
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/14—Measuring as part of the manufacturing process for electrical parameters, e.g. resistance, deep-levels, CV, diffusions by electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种金属层间介质击穿电压测试结构，通过于测试结构中设置与若干待测结构分别串联连接的电阻结构，从而使用常规探针卡即可实现IMD Vramp（金属层间电介质击穿电压）等测试，同时避免测试结构发生严重烧伤的现象；由于该测试结构统一了探针卡的规格，从而降低了测试成本，使原来需用不同规格探针卡测试的项目能够同时测试，提高了测试效率；进而解决了测试键连线熔断而导致后续测试结构受影响的问题。

Description

一种测试结构
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种金属层间介质击穿电压测试结构。
背景技术
在半导体器件结构中，金属层间电介质(Inter Metal Dielectric， IMD)是指金属层内或层间的绝缘层，一般由二氧化硅等电介质组成，其作用是使金属线之间相互隔离。金属层间电介质的性质对于半导体器件的性能是至关重要的，通常要求其具有良好的抗击穿性能。
在进行金属层间电介质击穿电压（IMD Vramp）的可靠性测试时，由于电压比较高，在击穿瞬间电流很大，可能把测试探针卡或者测试结构的金属连线烧毁。而目前的做法是采用定制的带电阻的探针卡（probe card）进行金属层间电介质击穿电压测试。如图1和图2所示的结构，其中100为内层电介质斜坡电压的测试结构；但由于需要额外定制探针卡，从而增加了测试成本；且不能和常规卡测试项目一起测，从而影响测试效率，这些都是本领域技术人员所不期望见到的。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明公开了一种测试结构，其特征在于，包括若干待测结构和电阻结构；
其中，所述若干待测结构分别与所述电阻结构串联连接。
上述的测试结构，其中，所述测试结构还包括若干排探针焊盘，每排所述探针焊盘均包括若干探针焊盘；
所述若干待测结构和所述电阻结构均连接到同一排所述探针焊盘上。
上述的测试结构，其中，所述若干待测结构包括金属层间电介质击穿电压的测试结构。
上述的测试结构，其中，所述金属层间电介质击穿电压的测试结构包括：
两组金属线，所述两组金属线位于同一层，且两组金属线之间通过层间电介质隔离；
其中，每组所述金属线与一所述探针焊盘相连接。
上述的测试结构，其中，所述金属层间电介质击穿电压的测试结构包括：
两组金属层，且所述两组金属层之间通过层间电介质隔离；
其中，每组所述金属层与一所述探针焊盘相连接。
上述的测试结构，其中，所述电阻结构为一个电阻。
上述的测试结构，其中，所述电阻结构包括串联在一起的若干电阻。
上述的测试结构，其中，所述电阻结构的材质为多晶硅或金属。
上述的测试结构，其中，所述电阻结构的阻值为100 ~ 10000Ω。
上述发明具有如下优点或者有益效果：
本发明公开了一种测试结构，通过于测试结构中设置与若干待测结构分别串联连接的电阻结构，从而使用常规探针卡即可实现金属层间电介质击穿电压等测试，同时避免测试结构发生严重烧伤（burn out）的现象；由于该测试结构统一了探针卡的规格，从而降低了测试成本，使原来需用不同规格探针卡测试的项目能够同时测试，提高了测试效率；进而解决了测试键连线熔断而导致后续测试结构受影响的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明背景技术中带电阻的探针卡的结构示意图；
图2是本发明背景技术中利用带电阻的探针卡对待测结构进行测试的测试等效电路图；
图3本发明实施例中测试结构的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种测试结构，该测试结构可应用但不限于金属层间电介质击穿电压可靠性测试中（也可以是其它类似击穿实验的可靠性测试中），具体的，该测试结构包括若干待测结构和电阻结构； 其中，若干待测结构均分别与电阻结构串联连接；该电阻结构采用金属线或者多晶硅层设计，且该电阻可以被不同待测结构共用，且共用电阻的待测结构的数量可以为单个，也可以多个。
在本发明的实施例中，上述电阻结构可以为一个电阻，也可以为包括若干串联和/或并联在一起的电阻形成的等效电阻，即该电阻结构的个数可以为一个或多个，而且电阻结构在测试结构中的位置、电阻结构的形状、电阻结构阻值的大小以及电阻结构的制造工艺均可以由本领域技术人员根据工艺需求设定，只要能够满足本发明的目的即可。
在本发明一个优选的实施例中，测试结构还包括若干排探针焊盘，每排探针焊盘均包括若干探针焊盘；上述若干待测结构和电阻结构均连接到同一排探针焊盘上，以方便探针卡进行测试。
在本发明的实施例中，上述若干待测结构包括金属层间电介质击穿电压的测试结构。
在本发明一个优选的实施例中，金属层间电介质击穿电压的测试结构包括：两组金属线，该两组金属线位于同一层，且两组金属线之间通过层间电介质隔离；其中，每组金属线与一探针焊盘相连接，即两组金属线所连接的探针焊盘不是同一个，但两组金属线所连接的探针焊盘位于同一排。
在本发明一个优选的实施例中，金属层间电介质击穿电压的测试结构包括：两组金属层，且该两组金属层之间通过层间电介质隔离；其中，每组金属层与一探针焊盘相连接，即两组金属线所连接的探针焊盘不是同一个，但两组金属线所连接的探针焊盘位于同一排。
优选的，上述层间电介质的材质为氧化物（例如二氧化硅）、氮化物（氮化硅）等绝缘材质。
在本发明一个优选的实施例中，上述电阻结构的材质为多晶硅或金属。
在本发明一个优选的实施例中，电阻结构的阻值为 100 ~ 10000Ω（例如100Ω、800Ω、5500Ω或10000Ω等），具体的，可以根据实际需要量测的金属层间电介质击穿电压结构的特点选择合适的串联电阻。
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明：
如图3所示（图中仅示出了待测结构包括两组金属线的情况），本实施例涉及一种测试结构，该测试结构具体包括待测结构300、待测结构400以及与待测结构300、待测结构400分别串联连接的电阻结构200，该待测结构300中的两组金属线分别与探针焊盘2和探针焊盘3连接、待测结构400两组金属线分别与探针焊盘4和探针焊盘5连接；该测试结构还包括与电阻结构200一端连接的探针焊盘1、探针焊盘2和探针焊盘4。
下面对比传统测试结构（即测试结构只包括待测结构不包括电阻结构的情况）来对本发明的测试结构的测试方法进行说明：
采用传统结构测试时，对待测结构300进行测试时选择探针焊盘2和探针焊盘3进行测试；对待测结构400进行测试时选择探针焊盘4和探针焊盘5进行测试。
采用本发明的测试结构测试时，对待测结构300进行测试时选择探针焊盘1和探针焊盘3进行测试；对待测结构400进行测试时选择探针焊盘1和探针焊盘5进行测试，以将电阻结构200串入测试电路，进而在进行可靠性测试时，防止由于电压比较高，可能把测试探针卡或者测试结构的金属连线烧毁的现象发生。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种测试结构，其特征在于，包括若干待测结构和电阻结构；
其中，所述若干待测结构分别与所述电阻结构串联连接。
2.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述测试结构还包括若干排探针焊盘，每排所述探针焊盘均包括若干探针焊盘；
所述若干待测结构和所述电阻结构均连接到同一排所述探针焊盘上。
3.如权利要求2所述的测试结构，其特征在于，所述若干待测结构包括金属层间电介质击穿电压的测试结构。
4.如权利要求3所述的测试结构，其特征在于，所述金属层间电介质击穿电压的测试结构包括：
两组金属线，所述两组金属线位于同一层，且两组金属线之间通过层间电介质隔离；
其中，每组所述金属线与一所述探针焊盘相连接。
5.如权利要求2所述的测试结构，其特征在于，所述金属层间电介质击穿电压的测试结构包括：
两组金属层，且所述两组金属层之间通过层间电介质隔离；
其中，每组所述金属层与一所述探针焊盘相连接。
6.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述电阻结构为一个电阻。
7.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述电阻结构包括串联在一起的若干电阻。
8.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述电阻结构的材质为多晶硅或金属。
9.如权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述电阻结构的阻值为100 ~ 10000Ω。
CN201610830800.5A 2016-09-19 2016-09-19 一种测试结构 Pending CN106124961A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610830800.5A CN106124961A (zh) 2016-09-19 2016-09-19 一种测试结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610830800.5A CN106124961A (zh) 2016-09-19 2016-09-19 一种测试结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106124961A true CN106124961A (zh) 2016-11-16

Family

ID=57271546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610830800.5A Pending CN106124961A (zh) 2016-09-19 2016-09-19 一种测试结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106124961A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108831841A (zh) * 2018-06-14 2018-11-16 上海华力集成电路制造有限公司 铝线电阻的晶圆允收测试图形
CN110456249A (zh) * 2019-08-27 2019-11-15 上海华力微电子有限公司 一种防止焊盘和探针卡烧毁的测试电路及其使用方法
CN111624454A (zh) * 2019-02-11 2020-09-04 中国科学院半导体研究所 一种led封装管的测试板及测试方法
CN112002651A (zh) * 2020-06-18 2020-11-27 上海华力集成电路制造有限公司 Mom结构及金属层间电介质击穿测试方法
CN116487368A (zh) * 2023-06-25 2023-07-25 粤芯半导体技术股份有限公司 半导体结构及其测试结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1797017A (zh) * 2004-12-22 2006-07-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 防止半导体器件中大电流损伤的电容器击穿测试结构
US20100253380A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Andreas Martin Dielectric film and layer testing
CN102820241A (zh) * 2012-08-29 2012-12-12 上海宏力半导体制造有限公司 氧化物介质层经时绝缘击穿可靠性测试方法
CN103337468A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 上海华力微电子有限公司 测试结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1797017A (zh) * 2004-12-22 2006-07-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 防止半导体器件中大电流损伤的电容器击穿测试结构
US20100253380A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Andreas Martin Dielectric film and layer testing
CN102820241A (zh) * 2012-08-29 2012-12-12 上海宏力半导体制造有限公司 氧化物介质层经时绝缘击穿可靠性测试方法
CN103337468A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 上海华力微电子有限公司 测试结构

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108831841A (zh) * 2018-06-14 2018-11-16 上海华力集成电路制造有限公司 铝线电阻的晶圆允收测试图形
CN111624454A (zh) * 2019-02-11 2020-09-04 中国科学院半导体研究所 一种led封装管的测试板及测试方法
CN110456249A (zh) * 2019-08-27 2019-11-15 上海华力微电子有限公司 一种防止焊盘和探针卡烧毁的测试电路及其使用方法
CN112002651A (zh) * 2020-06-18 2020-11-27 上海华力集成电路制造有限公司 Mom结构及金属层间电介质击穿测试方法
CN116487368A (zh) * 2023-06-25 2023-07-25 粤芯半导体技术股份有限公司 半导体结构及其测试结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106124961A (zh) 一种测试结构
US9435852B1 (en) Integrated circuit (IC) test structure with monitor chain and test wires
CN101494216B (zh) 用于对集成电路内层电介质进行可靠性分析的测试用结构
CN107068661B (zh) 半导体装置
CN103094253B (zh) 一种栅极氧化层测试结构
CN107978537A (zh) 测试结构及测试单元
CN103779328B (zh) 一种半导体器件的测试结构及测试方法
CN103337468A (zh) 测试结构
CN103811467A (zh) 电迁移测试结构及测试方法
US9013202B2 (en) Testing structure and method of using the testing structure
CN103779327A (zh) Imd测量电路结构和imd性能测试方法
CN101752346B (zh) 高压mos器件栅氧化层可靠性的测试结构及方法
CN100362642C (zh) 同时测多个金属-氧化物-半导体器件热载流子的测试结构
CN205900538U (zh) 一种可靠性测试结构
CN104835802A (zh) 电迁移结构和电迁移测试方法
CN102128991B (zh) 一种老化测试装置及测试方法
CN106876366B (zh) 半导体测试结构及应力迁移测试方法
JP2008235485A (ja) 半導体ウエハ及び電極パッド下ダメージ検査方法並びに半導体装置
CN104183574B (zh) 半导体测试结构及测试方法
CN104701300B (zh) 一种金属层间介质测试结构及测试方法
CN103367326B (zh) 芯片上测试开关矩阵
CN203826374U (zh) 一种测试结构
CN104345253B (zh) 一种tddb的测试结构及测试方法
CN112466772A (zh) 一种测试组件及测试方法
CN103915415B (zh) 集成电路的可靠性分析测试结构及其测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161116

RJ01 Rejection of invention patent application after publication