[发明专利]用于实现上下层金属互联的电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路的电路结构，特别是涉及一种用于实现上下层金属互联的电路结构。

背景技术

在目前的半导体集成电路工艺中，有这样一种工艺用于实现金属-金属层之间的互连，其工艺过程是：

1、下层金属连线图形形成后，完成层间膜的淀积和平坦化。

2、在平坦化后通过通孔的光刻和蚀刻形成通孔。

3、在通孔形成后，通过淀积通孔的阻挡层，钨和钨的化学机械研磨后形成钨塞。

4、形成钨塞后再通过上层金属的淀积，并通过光刻，蚀刻后形成上层金属的图形。

这样就实现了下层金属和上层金属的互连。

在实际的工艺中，由于加工精度的问题通孔与下层金属之间会产生一定的偏移，偏移的量和方向是随机的(参见图1)。

同时在上层金属配线图形经过干法刻蚀，并经过之后的光刻胶去除湿法工艺后，有时会发现在金属与钨塞的接触处，阻挡层的钛部分缺失(参见图2，当然有时也会如图3所示不发生钛缺失)。

钛缺失这一现象的出现，会造成下列的问题：1、上下层之间的通孔与上层金属之间接触面减少，接触电阻增大，影响良品率。2、由于通孔与上层金属之间接触面减少，产品在使用中因该接触处电流密度比正常处高，可能造成产品的寿命缩短，使可靠性降低。

在一般的电路中没有专门的电路确认结构来预先发现上面所述的工艺问题。为了确认这种偏移对后续工艺进而对电特性有何影响需要有一种特殊的电路结构来确认。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于实现上下层金属互联的电路结构，能够及时发现并确认通孔与下层金属之间发生的偏移及钛缺失。

为解决上述技术问题，本发明的用于实现上下层金属互联的电路结构包括上层金属与下层金属，位于所述上层金属与下层金属之间的通孔，其中，所述的上层金属与下层金属严格对准，层间的通孔以排为单位与下层金属之间形成0至1/2孔径不等的偏移，且相邻两排通孔对应通孔的偏移量和偏移方向不同。

所述上层金属与下层金属的线条与线条的间距满足最小设计规则，在此基础上将不同金属线条之间的间距按照不同的疏密程度展开至10倍最小设计规则以上。

所述上层金属与下层金属的线条两端有引脚垫引出。

采用本发明的电路结构既能确认未对准结构的工艺窗口又能确认阻挡层中钛缺失问题。同时，本发明还能进行电学测试来确认上述工艺问题对电特性的影响程度。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是采用现有的工艺方法实现金属-金属层互联通孔与下层金属发生偏移的示意图；

图2是采用现有的工艺方法实现金属-金属层互联发生钛缺失的示意图；

图3是采用现有的工艺方法实现金属-金属层互联不发生钛缺失的示意图；

图4是本发明的电路结构的剖面图；其中，左侧通孔与下层金属为同方向的偏移但偏移量不同，右侧通孔与下层金属为不同方向的偏移但偏移量不同；

图5是本发明的电路结构的俯视图；其中深灰色部分表示下层金属，白色部分表示上层金属，圆圈代表通孔。

具体实施方式

如图4、5所示，本发明的用于实现上下层金属互联的电路结构包括上层金属与下层金属，位于所述上层金属与下层金属之间的通孔。所述的上层金属与下层金属严格对准，严格对准的含义是指电路设计时保证严格对准，不存在偏差，实际加工时由于工艺的原因会出现偏差的。

层间的通孔以排为单位与下层金属之间形成0至1/2孔径不等的偏移，且相邻两排通孔对应通孔的偏移量和偏移方向不同。如图5所示，假设最左侧一排通孔(图中最左侧竖向排列的一排通孔)向左偏移，偏移量从0至1/2孔径不等，那么与它相邻的左侧第2排的通孔(也是竖向排列的一排通孔)则向右偏移，偏移量从0至1/2孔径不等。由于工艺过程中，向左或右偏移是随机的，这样能确保不管往哪个方向偏移都能得到确认。工艺确认是通过切断面来确认，只要电路面积允许，通孔排的长度越长越多，越有利于工艺的确认。