[发明专利]硅通孔测试结构及其测试方法和形成方法

权利要求书

1.一种硅通孔测试结构，用于测试硅通孔中导电柱的表面情况，所述导电柱位于硅衬底中，所述硅衬底上表面具有第一介质层，所述第一介质层暴露所述导电柱上表面，其特征在于，所述硅通孔测试结构包括：

第一金属层，包括位于至少部分所述导电柱上表面的第一部分和位于部分所述第一介质层上表面的第二部分，所述第一部分上表面与对应位置的所述导电柱上表面形貌一致；

第二介质层，位于所述第一介质层和所述第一金属层上；

测试插塞位于第一部分上且贯穿所述第二介质层；

对比插塞位于第二部分上且贯穿所述第二介质层；

第二金属层，位于所述测试插塞上表面和部分所述第二介质层上表面；

第三金属层，位于所述对比插塞上表面和部分所述第二介质层上表面，且与所述第二金属层绝缘。

2.如权利要求1所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述测试插塞位于所述第一部分的中心位置上，所述对比插塞的材料与所述测试插塞的材料相同，所述对比插塞的直径与所述测试插塞的直径相同。

3.如权利要求1所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述测试插塞为多个，多个所述测试插塞均匀分布在所述第一部分周边上；所述对比插塞的个数与所述测试插塞的个数相同，并且多个所述对比插塞的分布形状与多个所述测试插塞的分布形状相同。

4.如权利要求3所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述测试插塞的个数大于或者等于5。

5.如权利要求1所述的硅通孔测试结构，其特征在于，每个所述导电柱上表面的所述第一部分为多个，所述测试插塞的个数和所述第二金属层的个数均等于所述第一部分的个数，所述第一部分相互绝缘，所述第二金属层相互绝缘。

6.如权利要求1所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述导电柱的直径范围为5μm～50μm；所述测试插塞的直径范围为0.15μm～2μm；所述对比插塞的直径范围为0.15μm～2μm。

7.如权利要求1所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述第一金属层的材料包括铜、钨、银、金、钛、钽和铝中的一种或多种的任意组合；所述第二金属层的材料包括铜、钨、银、金、钛、钽和铝中的一种或多种的任意组合；所述第一介质层的材料包括二氧化硅；所述第二介质层的材料包括二氧化硅。

8.如权利要求7所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述第一金属层的厚度范围为1000埃～5000埃；所述第二金属层的厚度范围为1000埃～5000埃；所述第一介质层的厚度范围为3000埃～50000埃；所述第二介质层的厚度范围为3000埃～50000埃。

9.一种硅通孔测试结构的测试方法，所述硅通孔测试结构为如权利要求1至8任一项所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述测试方法包括：

通过对所述第一部分和所述第二金属层之间施加电压或电流，并测量相应的电流或电压，获得所述测试插塞的电阻，并根据所述测试插塞的横截面积和电阻率，获得所述测试插塞的长度；

通过对所述第二部分和所述第三金属层之间施加电压或电流，并测量相应的电流或电压，获得所述对比插塞的电阻，并根据所述对比插塞的横截面积和电阻率，获得所述对比插塞的长度；

当所述测试插塞的长度与所述对比插塞的长度相等时，所述硅通孔的上表面与所述第一介质层的上表面齐平；否则，所述导电柱存在表面缺陷。

10.如权利要求9所述的硅通孔测试结构的测试方法，其特征在于，当所述测试插塞的长度大于所述对比插塞的长度时，所述导电柱存在表面凹陷或者表面缺口；当所述测试插塞的长度小于所述对比插塞的长度，所述导电柱存在表面凸起。