[发明专利]一种穿过硅片接触孔的电阻测试结构及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种穿过硅片接触孔的电阻测试结构。本发明还涉及一种穿过硅片接触孔的电阻测试方法。

背景技术

传统接触孔测试结构采用链接(Chain)方式(如图4所示)在有源区或者多晶硅两端各连一个接触孔，并用金属铝线和下个单元连接，用链接方式串联起来，通过测试端口一和二之间加电压测电流方式，可以得出整个结构的电阻，再除以接触孔数据，就可以得出单个孔加上接触孔间有源区电阻的一半。这种结构的局限在通孔下方必须为形状规则的有源区或者多晶硅，但是对于穿过硅片表面的通孔如图1所示，是直接在硅片表面刻蚀，通孔下方是整个硅基底，并且背面蒸金后所有深通孔均会连接在一起，传统的链接方式不适用于测量通孔(TSV)的电阻值。

如果采用单孔测量方式，在通孔一端连接金属连线作为测试端，另一端采用背面接地的方法测试。如果背面接触不稳定，则会引入较大的测试误差，这不适用于深通孔电阻值的监控和射频模型的提取。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种穿过硅片接触孔的电阻测试结构在硅片生产中允收测试阶段能测试出穿过硅片表面接触孔的精确电阻，能应用于射频模型的提取。为此，本发明还提供了一种穿过硅片接触孔的电阻测试方法。

为解决上述技术问题，本发明穿过硅片接触孔的电阻测试结构，包括：

硅基板衬底上的接触孔中具有两组通孔，每组通孔具有N个工艺参数相同的通孔，所述通孔穿过硅片在硅片背面相互连接，所述两组通孔在硅片表面分别通过金属线引出，其中N≥5。

所述通孔侧壁具有氧化层。

本发明穿过硅片接触孔的电阻测试方法，包括：

(1)在硅基板衬底上生长氧化膜；

(2)制作接触孔同时制作两组穿过硅片的通孔，每组具有N个通孔，两组通孔排列于接触孔内；

(3)将通孔侧壁覆盖氧化层；

(4)在硅片背面蒸金使两组通孔在硅片背面相连；

(5)将两组通孔分别用一根金属线引出分别连接不同测试端口；

(6)用卡尔文测电阻方法，测得两组通孔之间所有电阻，R1a＝2R_接触孔组+R_金，其中R1a是两组通孔之间的电阻，计算得到R_接触孔＝NR1a/2。

实施步骤(2)时，两组通孔间距离为所采用制作工艺能达到的最近距离。

本发明穿过硅片接触孔的电阻测试结构及测试方法通过卡尔文测电阻方法，测试端口能精确测得两组通孔之间的所有电阻，即R1a＝2R_通孔组+R_金；因为通孔侧壁被氧化层覆盖，所以衬底电阻不用计入测试结果；由于是背面蒸金，两组通孔之间的金电阻很小可以忽略不计，所以R_金趋近于零，即R1a＝2R_通孔组；得到的电阻值R1a为两组通孔所对应的电阻值，再乘以深通孔的个数N，即为单个通孔的精确电阻值，则R_接触孔＝NR1a/2。

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是本发明测试结构一实施例的俯视图。

图2是图1沿线段A-A的剖视图。

图3是本发明测试方法的流程图。

图4是一种传统接触孔测试结构。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明测试结构的一实施例，包括：

硅基板衬底上的接触孔中具有两组通孔，每组通孔具有N个工艺参数相同的通孔，所述通孔穿过硅片在硅片背面相互连接，所述两组通孔在硅片表面分别通过金属线引出，其中N≥5。

如图3所示，本发明测试方法，包括：

(1)在硅基板衬底上生长氧化膜；

(2)制作接触孔同时制作两组穿过硅片的通孔，每组具有N个通孔，两组通孔排列于接触孔内，其中N≥5；

(3)将通孔侧壁覆盖氧化层；

(4)在硅片背面蒸金使两组通孔在硅片背面相连；

(5)将两组通孔分别用一根金属线引出分别连接不同测试端口；

(6)用卡尔文测电阻方法，测得两组通孔之间所有电阻，R1a＝2R_接触孔组+R_金，其中R1a是两组通孔之间的电阻，计算得到R_接触孔＝NR1a/2。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。