[发明专利]电迁移测试结构及测试方法

说明书

本发明提供一种电迁移测试结构和测试方法。该测试结构包括：目标结构、第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构，其中，目标结构包括第一端和第二端，第二端与第一端相对设置；第一连接结构从目标结构的第一侧与第一端连接；第二连接结构从目标结构的第二侧与第一端连接，第二侧与第一侧相对设置；第三连接结构从目标结构的第二侧与第二端连接。本发明的电迁移测试结构通过在目标结构的至少一端同时电连接两个连接结构，使测试电流通过该两个连接结构进入目标结构，在降低了单个连接结构中的电流密度的同时可以向目标结构中施加相对较大的电流，避免了改变目标结构的失效模式，节约测试时间。

技术领域

本发明主要涉及半导体制造领域，具体地涉及一种电迁移测试结构和测试方法。

背景技术

随着半导体技术节点的日益缩小，金属互连线的电迁移可靠性变得越来越重要，越来越具有挑战性。电迁移(Electro-Migration，EM)是微电子器件中主要的失效模式之一，其会造成金属化的开路和短路，使器件漏电流增加。在器件向亚微米、深亚微米发展后，电流密度不断增加，更易于因电迁移而失效。因此，随着工艺的进步，金属互连线的电迁移可靠性备受重视。

导致电迁移的直接原因是金属原子的移动。当互连线中通过大电流时，静电场力驱动电子由阴极向阳极运动，高速运动的电子与金属原子发生能量交换，原子受到猛烈的电子冲击力，这就是所谓的电子风力。金属原子同时还受到反方向的静电场力。当互连线中的电流密度较高时，向阳极运动的大量电子碰撞原子，使得金属原子受到的电子风力大于静电场力。因此，金属原子受到电子风力的驱动，使其从阴极向阳极定向扩散，从而发生电迁移。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电迁移测试结构和测试方法，该测试方法和系统可快速准确地测量出金属互连线的寿命。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种电迁移测试结构，包括：目标结构、第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构，其中，所述目标结构包括第一端和第二端，所述第二端与所述第一端相对设置；所述第一连接结构从所述目标结构的第一侧与所述第一端连接；所述第二连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第一端连接，所述第二侧与所述第一侧相对设置；所述第三连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第二端连接。

在本发明的一实施例中，所述第一连接结构包括第一子连接结构，所述第一子连接结构具有第一子端和第二子端，所述第一子端与所述目标结构的第一端相接触，所述第一子端的关键尺寸小于所述第二子端的关键尺寸。

在本发明的一实施例中，还包括：第四连接结构，所述第四连接结构从所述目标结构的第二侧与所述第二端连接。

在本发明的一实施例中，所述目标结构的材料包括金属或合金。

在本发明的一实施例中，还包括：阴极结构，所述阴极结构通过所述第一连接结构和所述第二连接结构与所述第一端连接；阳极结构，所述阳极结构通过所述第三连接结构与所述第二端连接。

在本发明的一实施例中，所述阳极结构还通过所述第四连接结构与所述第二端连接。

在本发明的一实施例中，所述阴极结构包括第一阴极引线和第二阴极引线，其中，所述第一阴极引线与所述第一连接结构连接，所述第二阴极引线与所述第二连接结构连接。

在本发明的一实施例中，所述第一连接结构还包括第二子连接结构，所述第二子连接结构具有第三子端和第四子端，所述第三子端与所述第一子连接结构的第二子端相接触，所述第四子端与所述第一阴极引线相接触，所述第四子端的关键尺寸小于所述第三子端的关键尺寸。

在本发明的一实施例中，所述第二子连接结构的第三子端的关键尺寸小于所述第一子连接结构的第二子端的关键尺寸。

在本发明的一实施例中，所述阳极结构包括第一阳极引线和第二阳极引线，其中，所述第一阳极引线与所述第三连接结构连接，所述第二阳极引线与所述第四连接结构连接。