[发明专利]一种新型的通孔链测试结构及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种新型的通孔链测试结构及其测试方法。

背景技术

后段制程（The back end of line,BEOL）中焊接线结合技术是一种广泛使用的方法，用于将具有电路的半导体管芯连接到原件封装上的引脚。由于半导体制造技术的进步，半导体的几何尺寸不断缩小，因此线结合焊盘的尺寸变得较小。当器件尺寸降到28nm以下时，后段制程中图案的设计以及间隙填充能力成为挑战。在后段制程（BEOL）中的包括很多层，其中焊盘结构中与基底上有源或无缘器件相连的金属叠层中包括若干金属层和相邻金属层之间的通孔，现有技术中所述通孔在同一层中形成通孔链，不同叠层之间的通孔则形成通孔叠层，当对所述器件或者焊盘进行检测时，需要对所述通孔链以及所述通孔叠层进行检测。

现有技术中对通孔链的测试的方法，如图1a所示，对所述叠层中的某一层进行测试时，在所要检测层的一端的金属层101通入电流，经过所述通孔102，依次向后，在另一侧进行检测，如果能够形成通路，则所述该层金属和通孔状态良好，但是所述方法存在的问题是，所述只能对单层的金属层进行测试，所述单层测试关键结构方法并不能满足当前的需求，表现为其中一层或者两层的测试并不能代表整个器件或整过过程，因此，需要越来越多的各种测试关键工艺性能检查和反馈。

此外，现有技术中还有针对不同金属层之间形成的通孔叠层的检测方法，如图1b所示，其中在所述金属叠层之间通入电流，在所述最底层的金属层201中通入电流，所述电流经所述通孔叠层202，进入另一金属层沿箭头方向往后，可以检测不同层之间的通孔，但是所述方法仍然存在很多不足，例如所述方法虽然能够检测多层中的通孔状态，但是所述方法并不能对所述叠层中的金属层的情况进行反馈，因此也不能完全显示整个器件的检测结果。

因此，现有技术中所述焊盘通孔链的测试结构中通孔设计不够合理，所述焊盘进行检测时只能检测一层金属层和通孔的情况，而通孔叠层的检测时只能检测通孔的情况，而并不能反映叠层中的金属层的状态，而在半导体器件中要确保所述器件正常的工作不仅需要对每层的金属层和通孔进行检测，而且还同时需要对不同叠层之间进行检测，需要从第一金属层到顶部金属层以及顶部金属层的检测，而目前所述焊盘通孔链的测试结构并不能实现所述目的。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前在焊盘结构在检测时存在的问题，提供了一种新型的通孔链测试结构，包括：

若干金属层形成的叠层，所述相邻金属层之间具有通孔；

位于所述叠层上方的顶部金属层，所述顶部金属层与所述叠层之间通过通孔相连；

其中，所述各金属层之间相互交错呈阶梯形设置，或所述通孔链呈蛇形弯曲设置，以实现所述叠层以及顶部金属层中金属层和通孔的同时检测。

作为优选，所述金属层的形成方法为蚀刻同层的介质层形成开口，在所述开口中沉积填充金属层，最后进行平坦化步骤。

作为优选，所述通孔内填充有电传导材料。

本发明还提供了一种基于上述测试结构的检测方法，所述方法包括同时对所述金属层和通孔进行检测的步骤。

作为优选，所述方法可以选择不同的通孔实现不同的检测。

作为优选，所述方法可以选择所述通孔链的不同段来实现不同的检测。

本发明提供了一种新型通孔链，该通孔链更加接近器件的连接路径，结合了现有技术中通孔链以及通孔叠层的特性，具有以下优点：

（1）本发明所述通孔链可以更加准确的反应器件在后段制程中的性能；

（2）本发明所述复合型通孔链不再局限于单层通孔性能的检测，还能够实现多层通孔链的检测；

（3）本发明所述通孔链还可以根据需要灵活的选择不同层通孔实现不同的检测。

（4）本发明所述焊盘结构通孔链相对于现有技术中通孔链和通孔叠层更加灵活。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1a为现有技术中对通孔链测试结构以及检测方法示意图；

图1b为现有技术中对通孔叠层测试结构以及检测方法示意图；