[实用新型]应力迁移测试结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种应力迁移测试结构。

背景技术

应力迁移(SM：Stress Migration)是半导体工艺中评价金属互连结构可靠性的重要测试项目之一。其中，所述金属互连结构包括：多根金属互连线及连接所述金属互连线的通孔。应力迁移是在一定温度下，由于各种材料热膨胀系数不同在材料间形成应力，从而使金属互连线或者通孔中晶粒间的小空隙向应力集中的地方聚集形成空洞的物理现象。应力迁移形成的空洞到达一定程度就导致金属互连结构断路。如图1所示，由于应力迁移而产生的空洞10，从而使得金属互连结构11发生了断路问题。

应力迁移测试能够检测半导体工艺的可靠性，并进而判断所形成的金属互连结构的可靠性。具体进行应力迁移测试时，首先形成一应力迁移测试结构，对所述应力迁移测试结构执行高温烘烤，通过所述应力迁移测试结构的阻值变化评价应力迁移状况。通常的，在烘烤前、烘烤了168小时、500小时及1000小时的时候，测试所述应力迁移测试结构的阻值变化，当阻值变化大于等于20％时(相对于烘烤前的阻值而言)，即可认为本次半导体工艺中的应力迁移比较严重，将影响所形成的金属互连结构的可靠性。

请参考图2a和图2b，其中，图2a为现有的应力迁移测试结构的俯视示意图；图2b为现有的应力迁移测试结构的(部分)主视示意图。如图2a和图2b所示，现有的应力迁移测试结构采用单通孔结构，其通常制作于晶圆的切割道上，具体的，包括两层金属互连线M1、M2；连接两层金属线M1、M2的通孔V1；以及测试信号接入点P1、P2、P3、P4。

随着金属互连线层数的增加，将需要多个如图2a和图2b所示的结构，例如，在9层金属互连线的测试中，将用到8个如图2a和图2b所示的结构，由此将产生32个测试信号接入点，从而极大的占用晶圆上切割道的使用。此外，随着RDL(Re-distribution layer)、UTM(ultra thick metal)金属层的应用，通孔孔径越来越大(约为2微米)，由此，其对应的通孔阻值也变得越来越小(约60毫欧)，从而给现有的测试机台的精确性提出了愈加严格的要求。即由于通孔阻值的减小，对于精确判断应力迁移越来越困难。

因此，提供一种应力迁移测试结构，其能够精确判断应力迁移情况并且还能减小对于晶圆切割道的使用，成了本领域技术人员需要解决的一个难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应力迁移测试结构，以解决利用现有的应力迁移测试结构不能精确判断应力迁移情况并且对于晶圆切割道的占用比较多的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种应力迁移测试结构，所述应力迁移测试结构包括：n层金属互连线，每层金属互连线两端各连接一测试信号接入点，每相邻两层金属互连线之间通过一通孔连接，其中，n为大于等于2的整数。

可选的，在所述的应力迁移测试结构中，所述金属互连线的层数为3层～20层。

可选的，在所述的应力迁移测试结构中，所述n层金属互连线中，第n层金属互连线位于顶层位置，其中，连接第n层金属互连线与第n-1层金属互连线的通孔阻值最小。

可选的，在所述的应力迁移测试结构中，连接第n层金属互连线与第n-1层金属互连线的通孔截面宽度最大。

可选的，在所述的应力迁移测试结构中，当测试连接第n层金属互连线与第n-1层金属互连线的通孔阻值时，通过将第n层金属互连线与第1层金属互连线间的所有通孔阻值减去第n-1层金属互连线与第1层金属互连线间的所有通孔阻值而实现。

可选的，在所述的应力迁移测试结构中，所述金属互连线、测试信号接入点以及通孔均为铜材料结构。

可选的，在所述的应力迁移测试结构中，所述金属互连线、测试信号接入点以及通孔均为铝材料结构。

可选的，在所述的应力迁移测试结构中，所述应力迁移测试结构形成于晶圆的切割道上。