[发明专利]一种防止焊盘和探针卡烧毁的测试电路及其使用方法

说明书

本发明提供一种防止焊盘和探针卡烧毁的测试电路及其使用方法，防止焊盘和探针卡烧毁的测试电路，包括：测试金属线和与其并联的辅助电路；分别连接在测试金属线和辅助电路两端的第一、第二电流输入端；分别与第一、第二电流输入端对应连接的第一、第二电压测试端；辅助电路由一个从第一电流输入端至第二电流输入端反接的二极管和一个高阻值电阻串联而成。通过加入辅助电路来分担失效瞬间的大电压产生的过冲电流，以阻止大电压在焊盘间形成击穿造成烧毁。辅助电路使用二极管作为电路控制器，以保证在正常测试过程中处于断路状态，不影响电迁移ISO EM的正常测试以及测试过程中的阻值量测。

技术领域

本发明涉及半导体测试领域，特别是涉及一种防止焊盘和探针卡烧毁的测试电路及其使用方法。

背景技术

金属互联线电迁移可靠性随着技术日益更新，技术节点的缩小，变得越来越有挑战，晶圆级的早期监控也变得非常重要。目前晶圆级电迁移(Isothermal Electromigration:EM)是我们常用的晶圆级的早期监控方法。测试结构如图1所示，其中pad1至pad4分别为四个焊垫。

基于电迁移加速模型布莱克方程(Black Equation)，电迁移同时受电流和温度的影响。ISO EM测试程序是通过一个控制反馈循环来调节金属线上的电流来维持测试样品的温度直到EM效应发生至失效。

随着技术关键尺寸的逐渐缩小，测试结构的测试阻值越来越大，这样在测试线电迁移至金属空洞越来越大到以致最后失效的瞬间，会出现极高的大电压来维持电流。过冲电压会在焊盘间形成电路，击穿绝缘层，烧毁焊盘(如图2所示)和探针卡。

因此，需要提出一种新的防止焊盘和探针卡烧毁的测试电路及其使用方法来解决上述问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防止焊盘和探针卡烧毁的电迁移测试电路，用于解决现有技术中测试线电迁移至金属空洞越来越大到以致最后失效的瞬间，过冲电压会烧毁焊盘和探针卡的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种防止焊盘和探针卡烧毁的电迁移测试电路，至少包括：测试金属线和与其并联的辅助电路；分别连接在所述测试金属线和所述辅助电路两端的第一、第二电流输入端；分别与所述第一、第二电流输入端对应连接的第一、第二电压测试端；所述辅助电路由一个从所述第一电流输入端至所述第二电流输入端反接的二极管和一个高阻值电阻串联而成。

优选地，所述高阻值电阻为用于分担电流的多晶硅控制器件。

优选地，该测试电路还包括用于接收量测到的所述高阻值的测试程序。

优选地，所述第一、第二电流输入端以及所述第一、第二电压测试端分别连接有焊盘。

本发明还提供所述的防止焊盘和探针卡烧毁的测试电路的使用方法，至少包括以下步骤：步骤一、在所述第一电流输入端施加电流源，读取所述第一、第二电压测试端的测试值，并得到所述测试金属线的电阻值；步骤二、当所述辅助电路导通时，通过量测到所述高阻值完成失效测试。

优选地，步骤二中量测到所述高阻值反馈给测试程序，通过所述测试程序判断失效，完成失效测试。

如上所述，本发明的防止焊盘和探针卡烧毁的电迁移测试电路，具有以下有益效果：通过在测试结构旁边加入辅助电路来分担失效瞬间的大电压产生的过冲电流，以阻止大电压在焊盘间形成击穿造成烧毁。辅助电路使用二极管作为电路控制器，以保证在正常测试过程中处于断路状态，不影响电迁移ISO EM的正常测试以及测试过程中的阻值量测。辅助电路使用高阻的多晶硅作为分担电流的控制器件，以保证整个回路不被烧毁，能够量测到高阻值反馈给测试程序，程序判断失效以结束测试。

附图说明

图1显示为现有技术中的ISO EM测试结构示意图；