一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括：形成于一半導(dǎo)體襯底上的絕緣介質(zhì)層；貫穿所述絕緣介質(zhì)層的若干接觸孔；形成于所述接觸孔中的第一金屬插塞和第二金屬插塞；與所述第一金屬插塞連接的第一插塞鏈和與所述第二金屬插塞連接的第二插塞鏈，相鄰的第一金屬插塞與第二金屬插塞的間距在0.1～0.2μm之間。通過測(cè)試所述接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)是否有電流通過，即可判斷被測(cè)半導(dǎo)體襯底是否發(fā)生接觸孔搭橋缺陷。
【專利說明】一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體器件制作生產(chǎn)過程中，通常需經(jīng)過有源區(qū)定義、淺溝槽隔離（STI)、源漏極 生成，接觸孔（contact hole)形成、金屬互聯(lián)線制作、晶圓可接受測(cè)試以及封裝等步驟。
[0003] 如圖1所示，現(xiàn)有的接觸孔形成工藝通常包括如下步驟：首先，在半導(dǎo)體襯底110 中形成淺溝槽隔離120,并在半導(dǎo)體襯底110的有源區(qū)（AA)中形成源/漏極以及柵極，從而 形成晶體管；接著，在襯底110上形成絕緣介質(zhì)層140,并刻蝕所述絕緣介質(zhì)層140形成接 觸孔（contact hole),然后在接觸孔中填充金屬形成金屬插塞（plug) 190;最后，進(jìn)行金屬 互聯(lián)線制作工藝，使金屬插塞190與金屬互連線150電相連。在上述接觸孔形成工藝中，相 鄰兩金屬插塞190間的絕緣介質(zhì)層140有可能發(fā)生斷裂不良，斷裂縫隙195 -直通向金屬 插塞190,使得在向接觸孔填充金屬時(shí)，金屬把斷裂縫隙195也填滿，導(dǎo)致出現(xiàn)接觸孔搭橋 (CT bridge)缺陷。
[0004] 由于在半導(dǎo)體器件制作過程中會(huì)出現(xiàn)各種缺陷如上述的接觸孔搭橋缺陷，器件制 作完成后需經(jīng)過晶圓可接受測(cè)試（wafer acceptance test, WAT)，以測(cè)試器件是否擁有正 常工作能力。WAT所測(cè)試的器件是位于切割道上面的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)（Test structure 或test key)，這樣既可以有效利用切割道的空間，又可以經(jīng)由測(cè)試每個(gè)切割道上面的接觸 孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，去推斷附近c(diǎn)hip中的器件電性是否符合要求。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試金 屬插塞阻值的晶圓可接受測(cè)試結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，所述金屬插塞阻值的測(cè)試結(jié)構(gòu) 包括形成于半導(dǎo)體襯底之上的絕緣介質(zhì)層；貫穿所述絕緣介質(zhì)層的若干接觸孔；形成于所 述接觸孔中的金屬插塞；所述金屬插塞均勻分布于測(cè)試結(jié)構(gòu)中，間距L為1. 2?1. 5微米， 所述金屬插塞電阻全部串聯(lián)于測(cè)試電路中。金屬插塞阻值測(cè)試結(jié)構(gòu)測(cè)量的是η個(gè)金屬插塞 電阻的和。然而上述接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)存在如下問題：一方面由于接觸孔相距比較遠(yuǎn)，L 值通常為1. 2?1. 5微米，很難出現(xiàn)接觸孔搭橋缺陷，沒辦法真實(shí)體現(xiàn)出附近c(diǎn)hip中器件 內(nèi)接觸孔的真實(shí)狀況；另一方面即使當(dāng)某兩個(gè)金屬插塞發(fā)生搭橋連接時(shí)，對(duì)測(cè)試電路來說， 電路的電阻變化不明顯，很難根據(jù)電阻數(shù)值的變化來判斷是否發(fā)生接觸孔搭橋，也就是說， 無法利用現(xiàn)有測(cè)試金屬插塞阻值的晶圓可接受測(cè)試結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確偵測(cè)出是否存在接觸孔搭橋 缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的提供一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，用于晶圓可接受測(cè)試中監(jiān)測(cè)接 觸孔搭橋缺陷。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括：形成 于一半導(dǎo)體襯底上的絕緣介質(zhì)層；貫穿所述絕緣介質(zhì)層的若干接觸孔；形成于所述接觸孔 中的第一金屬插塞和第二金屬插塞；與所述第一金屬插塞連接的至少一個(gè)第一插塞鏈和與 所述第二金屬插塞連接的至少一個(gè)第二插塞鏈，相鄰的第一金屬插塞與第二金屬插塞的間 距在0. Ιμ--?0. 2μπι之間。
[0007] 可選的，所述接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，還包括與所述第一插塞鏈連接的第一焊墊以 及與所述第二插塞鏈連接的第二焊墊。
[0008] 可選的，所述第一插塞鏈呈U形，所述第二插塞鏈呈直線，所述第二插塞鏈設(shè)置于 所述第一插塞鏈中。
[0009] 可選的，所述第一插塞鏈和第二插塞鏈均呈螺旋形，且二者互相圍繞。
[0010] 可選的，所述第一插塞鏈和第二插塞鏈均呈U形，且二者穿插設(shè)置。
[0011] 可選的，所述第一金屬插塞和第二金屬插塞均為四方柱體。
[0012] 可選的，相鄰的第一金屬插塞的間距在0. lym?0.2μπι之間。
[0013] 可選的，相鄰的第二金屬插塞的間距在0. lym?0.2μπι之間。
[0014] 可選的，所述第一插塞鏈與第二插塞鏈串聯(lián)后與一測(cè)試電路連接。
[0015] 可選的，所述接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)形成于半導(dǎo)體襯底的切割道上。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)包括第一金屬插塞和第 二金屬插塞，相鄰的第一金屬插塞與第二金屬插塞的間距在〇. lym?0. 2μηι之間，所述 接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)容易發(fā)生接觸孔搭橋，通過確定與該測(cè)試結(jié)構(gòu)連接的測(cè)試電路中是否 有電流通過即可判斷是否發(fā)生接觸孔搭橋缺陷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生接觸孔搭橋的半導(dǎo)體襯底剖面圖；
[0018] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試接觸孔阻值的晶圓可接受測(cè)試結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0020] 圖4是圖3沿ΑΑ'向的剖視圖；
[0021] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0022] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的又一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面將結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實(shí)用新型的優(yōu) 選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實(shí)用新型，而仍然實(shí)現(xiàn)本實(shí)用 新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作 為對(duì)本實(shí)用新型的限制。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例， 僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0024] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖4是圖3沿ΑΑ' 向的剖視圖。如圖3和圖4所示，本實(shí)用新型提供一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括：形成于 一半導(dǎo)體襯底210上的絕緣介質(zhì)層240 ;貫穿所述絕緣介質(zhì)層240的若干接觸孔；形成于所 述接觸孔中的第一金屬插塞270和第二金屬插塞280 ;與所述第一金屬插塞270連接的第 一插塞鏈271和與所述第二金屬插塞280連接的第二插塞鏈281，相鄰的第一金屬插塞270 與第二金屬插塞280的間距為0. 1?0. 2 μ m。由于相鄰的第一金屬插塞270與第二金屬插 塞280之間的距離非常小，發(fā)生接觸孔搭橋時(shí)，相當(dāng)于測(cè)試電路被導(dǎo)通，此時(shí)有電流通過， 通過此接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)可以檢測(cè)出搭橋缺陷。
[0025] 可選的，所述接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括與第一插塞鏈271連接的第一焊墊272 以及與第二插塞鏈281連接的第二焊墊282,利用上述第一焊墊272和第二焊墊282與測(cè) 試電路電連接，以利于測(cè)試。
[0026] 所述接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)可形成于半導(dǎo)體襯底的切割道上。所述接觸孔搭橋測(cè)試 結(jié)構(gòu)的制作過程可以與半導(dǎo)體襯底內(nèi)的器件的制作過程相同。如圖4所示，在半導(dǎo)體襯底 210中形成淺溝槽隔離220,并在半導(dǎo)體襯底210的有源區(qū)中形成源/漏極以及柵極，從而 形成晶體管；接著，在襯底210上形成絕緣介質(zhì)層240,并刻蝕所述絕緣介質(zhì)層240形成接 觸孔，然后在接觸孔中填充金屬形成第一金屬插塞270和第二金屬插塞280 ;最后，進(jìn)行金 屬互聯(lián)線250制作工藝，所述第一金屬插塞270和第二金屬插塞280分別與各自上方的金 屬互聯(lián)線250連接，并通過金屬互連線250串聯(lián)成第一金屬插塞鏈271和第二金屬插塞鏈 281。本實(shí)用新型不限制金屬互連線的層數(shù)，所給實(shí)施例只包含一層金屬互連線250。
[0027] 如圖3所示，本實(shí)施例的第一插塞鏈271呈U形，所述第二插塞鏈281呈直線，所 述第一插塞鏈217半包圍所述第二插塞鏈281。并且第二插塞鏈281的接觸孔數(shù)為η個(gè)，第 一插塞鏈271的接觸孔數(shù)量為η+3個(gè)。
[0028] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖6是本實(shí)用 新型實(shí)施例的又一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視圖。本實(shí)用新型并不限制第一插塞鏈和第 二插塞鏈的形狀。如圖5所示，第一插塞鏈371和第二插塞鏈381還可以均呈螺旋形，二者 相互交替、互相圍繞?；蛘?，如圖6所示，所述第一插塞鏈471和第二插塞鏈481均呈U形， 二者相對(duì)穿插設(shè)置。同樣，本實(shí)用新型并不限制第一插塞鏈和第二插塞鏈的數(shù)量，可以包括 多條串聯(lián)的第一插塞鏈，并包括多條串聯(lián)的第二插塞鏈，第一插塞鏈與第二插塞鏈串聯(lián)后 接入測(cè)試電路。
[0029] 在優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一插塞和第二插塞的形狀均為四方柱體。并且相鄰第一 金屬插塞的間距相同，相鄰第二金屬插塞的間距也相同，且等于相鄰第一金屬插塞和第二 金屬插塞間的距離，也就是說，任意兩相鄰的金屬插塞間距均相等，均在〇. lym?0. 2 μ-- 之間。
[0030] 由于接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)接觸孔的距離非常小，只有0. 1?0. 2微米，如果發(fā)生搭 橋缺陷，當(dāng)外加電源時(shí)，即進(jìn)行晶圓可接受測(cè)試時(shí)，測(cè)試設(shè)備的探針與接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu) 上的第一焊墊272和第二焊墊282接觸，第一插塞鏈271中的一部分金屬插塞即電阻通過 搭橋295與第二插塞鏈281中的一部分金屬插塞（電阻）連接成閉合電路，測(cè)試電路被導(dǎo) 通，有電流通過。如果接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生搭橋，測(cè)試電路為斷路狀態(tài)，沒有電流 通過。
[0031] 綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種晶圓可接受測(cè)試的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，相鄰 的第一金屬插塞與第二金屬插塞的間距在0. 1?0. 2 μ m之間。通過測(cè)試所述接觸孔搭橋 測(cè)試結(jié)構(gòu)是否有電流通過，即可判斷被測(cè)半導(dǎo)體襯底是否發(fā)生接觸孔搭橋缺陷。
[0032] 顯然，上述描述僅是對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì) 本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新 型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也 意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 形成于一半導(dǎo)體襯底上的絕緣介質(zhì)層； 貫穿所述絕緣介質(zhì)層的若干接觸孔； 形成于所述接觸孔中的第一金屬插塞和第二金屬插塞； 與所述第一金屬插塞連接的至少一個(gè)第一插塞鏈和與所述第二金屬插塞連接的至少 一個(gè)第二插塞鏈，相鄰的第一金屬插塞與第二金屬插塞的間距在〇. lym?0. 2μηι之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括與所述第一插塞鏈 連接的第一焊墊以及與所述第二插塞鏈連接的第二焊墊。
3. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一插塞鏈呈U形，所 述第二插塞鏈呈直線，所述第二插塞鏈設(shè)置于所述第一插塞鏈中。
4. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一插塞鏈和第二插 塞鏈均呈螺旋形，且二者互相圍繞。
5. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一插塞鏈和第二插 塞鏈均呈U形，且二者穿插設(shè)置。
6. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一金屬插塞和第二 金屬插塞均為四方柱體。
7. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰的第一金屬插塞的間 距在0. Ιμπι?0. 2μπι之間。
8. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰的第二金屬插塞的間 距在0. Ιμπι?0. 2μπι之間。
9. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一插塞鏈與第二插 塞鏈串聯(lián)后與一測(cè)試電路連接。
10. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接觸孔搭橋測(cè)試結(jié)構(gòu) 形成于半導(dǎo)體襯底的切割道上。
【文檔編號(hào)】H01L23/544GK203895444SQ201420103460
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】周俊, 劉麗麗, 趙麗麗, 吳方銳 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司