[实用新型]用于监测互连金属层间粘合性的测试结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体制造领域，特别是涉及一种用于监测互连金属层间粘合性的测试结构。

背景技术

随着芯片尺寸缩小,由于介质层数和互连金属层数的增加，层与层之间的分层现象发生频率在增加，这将会严重影响芯片使用的稳定性。

介质层的分层主要是由于介质薄膜的综合粘合力不佳导致的，而且介质薄膜间的分层一般不发生在当层，这给工艺的生产和检测增加了很大的难度。

目前的做法是在伪晶片上长单层或多层介质薄膜，然后应用光学仪器测试晶圆表面的弯曲度来表征介质薄膜的粘合力。而这样的测试并不适用实际的芯片工艺生产。实际的芯片上有很多图形设计，伪晶片上介质薄膜粘合力很好的情况下，在芯片上其他相对容易发生断裂的图形上还是会发生分层。

因此寻找更合适的方法来检测后段互连金属层间的粘合力,以适应先进工艺的需求,成为一个重要课题。

因此，传统的方法并不能够准确模拟介质层之间的粘合情况。需要提出一种新的测试结构还模拟介质层之间的粘合性，尤其是模拟后段制程中的互连金属层中之间的粘合情况。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于监测互连金属层间粘合性的测试结构，用于解决现有技术中不能准确模拟介质层以及互连金属层之间粘合性能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于监测互连金属层间粘合性的测试结构，该测试结构至少包括：第一金属层和位于该第一金属层上的至少两层介质层；所述每一介质层中嵌有穿透该介质层上下表面的若干金属环；所述每一介质层中的至少一个金属环在所述第一金属层上的投影彼此重合。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，所述嵌于每一介质层中的金属环为若干矩形金属环；所述若干矩形金属环按m*n矩阵排布；所述m、n均大于1；且该矩阵的每行中相邻矩形金属环左右相连；所述彼此相连的矩形金属环在彼此相连的部位设有开口，所述开口彼此贯通。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，所述嵌于每一介质层中的金属环为若干矩形金属环；其中矩形金属环按行排布；每行中相邻矩形金属环彼此左右相连；所述彼此相连的矩形金属环在彼此相连的部位设有开口，所述开口彼此贯通。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，所述嵌于每一介质层中的金属环为若干矩形金属环；所述若干矩形金属环划分为数个单元。每个单元中包含至少两个彼此左右相连的矩形金属环，且所述相连的部位设有开口；所述开口彼此贯通。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，彼此相连的矩形金属环大小相等；且设于所述矩形金属环相连部位的开口的宽度为该相连边长的三分之一。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，每一介质层中至少有一行彼此相连的矩形金属环在所述第一金属层上的投影彼此重合。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，每一介质层中至少有一个所述单元在所述第一金属层上的投影彼此重合。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，每一介质层中每一行的彼此相连的矩形金属环在所述第一金属层上的投影彼此对应重合。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，每一介质层中每一所述单元在所述第一金属层上的投影彼此对应重合。

作为本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构的一种优选方案，所述矩形金属环中彼此相连部分中嵌有均匀分布的缓冲块。

如上所述，本实用新型的用于监测互连金属层间粘性性的测试结构，具有以下有益效果：本实用新型的所述测试结构可以利用电子扫描技术，透过相互投影重合的金属环中的介质层来扫描互连金属层间的粘合情况，该测试结构设计简单，制作过程与普通工艺可以同步进行，可以有效反映互连金属层间由于粘合性不好导致的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型的第一金属层的俯视示意图。

图2为本实用新型的介质层和嵌于介质层中金属环的俯视示意图。

图3为本实用新型的测试结构的纵截面示意图。

图4为本实用新型的由金属环构成的单元排布的俯视示意图。

图5为本实用新型的由金属环按行排布的俯视示意图。

图6为本实用新型的金属环中嵌有缓冲块的纵截面示意图。

元件标号说明