一種電性測試鍵的製作方法
2023-06-22 09:03:26
專利名稱：一種電性測試鍵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體製造中的測試裝置，特別是涉及一種用於檢測 金屬線與絕緣層應力異常的電性測試鍵。
背景技術：
在晶片製造過程中，金屬線與絕緣層的應力是個很關鍵的問題，由於 頂層互聯線的疏密差異較大，金屬線左右兩側的空間不同，導致左右兩側 受到的應力不同，因此金屬線會向應力小的一側彎曲，造成金屬線變形。 若現象嚴重則會出現橋接，導致產品報廢；有些變形不會明顯的橋接在一 起，所以不易察覺和量測，但是仍然會造成可靠度問題和生產上的浪費。
電性測量WAT (Wafer Acceptance Test)是半導體製程中重要的監測 方法，通過使用多個測試鍵來測試晶片各項參數的合格率。但是，迄今為 止，還沒有專門用來測試金屬線與絕緣層應力異常的電性測試鍵。
發明內容
本實用新型的目的是，提出一種電性測試鍵，利用金屬線側彎發生的 特點，設計兩種受影響狀況不同的平行金屬線，用來檢測應力問題；利用 兩種金屬線之間的漏電流的比值，並以統計製程管制的方法來控管這個比 值， 一旦線上出現異常，便可迅速甚至提前發現。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的 一種電性測試鍵，其 結構為，在電性連接墊的上下兩側各放置兩條基本平行的金屬線，其中一 側的兩條金屬線為裸露的平行線，另一側的兩條平行的金屬線的兩側各有 一條虛設的金屬線，以保護中間的兩條金屬線不會被異常所影響。
作為優選，電性連接墊上下兩側的金屬線的間距為製程允許的最小值。
本實用新型利用金屬線因為應力差異會向應力小的一側彎曲的特性， 設計了兩種結構 一種為雙線結構， 一種為四線結構，因此，在異常發生
時，雙線結構的金屬線因為應力的差異會出現彎曲；而四線結構的金屬線，
僅有兩側的金屬線受影響而彎曲，中間兩根，因為應力相同，不會受到應 力的影響。由於金屬線的彎曲會導致兩根金屬線間漏電流的變化，因此，
通過計算導線變形影響量A，並以統計製程管制的方法來控制該參數，一 旦線上出現異常，可以迅速甚至提前發現，從而最大限度地避免金屬線因 為應力差異所導致的橋接或可靠度問題及生產上的浪費，提高晶片的合格率。
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細說明。 對於所屬技術領域的技術人員而言，從對本實用新型的詳細說明中，本實 用新型的上述和其他目的、特徵和優點將顯而易見。
圖1為本實用新型一種電性測試鍵的較佳實施例的縱剖面示意圖； 圖2為本實用新型一種電性測試鍵的較佳實施例的橫剖面示意圖； 圖3A為正常情況下本實用新型的電性測試鍵的狀態； 圖3B為異常情況下本實用新型的電性測試鍵的狀態。
具體實施方式
參見圖1和圖2，本實用新型提供了一種電性測試鍵，用來測試金屬
線與絕緣層之間的應力異常，該電性測試鍵的結構為在電性連接墊1 的上下兩側各放置兩條基本平行的金屬線，即位於一側的兩條裸露的金屬
線21和位於另一側的、其兩側各有一條虛設的金屬線22'的兩條金屬線 22，在本實施例中，上側的兩條金屬線21為裸露的平行線，下側的兩條 平行的金屬線22的兩側各有一條虛設的金屬線22'，用來保護中間的兩 條金屬線22不會被異常所影響，然而，應當理解，金屬線21和具有虛設的用來起保護作用的金屬線22'的金屬線22的具體位置不做限定，視情
況而定。
作為優選，電性連接墊1上下兩側的兩條平行的金屬線21之間及22 之間的間距為製程允許的最小值。
利用本實用新型的上述電性測試鍵可以測試金屬線與絕緣層之間的 應力異常，具體可通過如下步驟實現
步驟l，用漏電流測試儀(圖中未表示)測試上述電性測試鍵中裸露 的平行金屬線21間的漏電流Il，將測得的數據作為實驗組；
步驟2,用漏電流測試儀測試上述電性測試鍵中被保護的平行金屬線 22間的漏電流I2，將測得的數據作為對照組；
步驟3，計算裝置算出金屬線變形影響量A:I1/I2;
步驟4，用統計製程管制的方法對上述金屬線變形影響量A進行管理。
上述步驟4進一步包括
步驟41，用統計製程管制的方法，建立X-Sigma圖表，對金屬線變
形影響量A進行監控；
步驟42，當金屬線變形影響量A符合管制規定的時候，檢測儀發出 "合格"信號，否則，轉為步驟43;
步驟43，當金屬線變形影響量A違反管制規定時，監測儀發出警報。
參見圖3A和圖3B，圖3A是正常情況下本實用新型的電性測試鍵的 狀態，從圖中可以看到，在金屬線與絕緣層應力正常的情況下，裸露的金 屬線21、起保護作用的虛設的金屬線22'的外側雖然發生一定程度的傾 斜，但其內側沒有發生彎曲，而被保護的金屬線22的內側與外側均未發 生變形，因此不會導致金屬線間的橋接或可靠度問題；圖3B是異常情況 下本實用新型的電性測試鍵的狀態，從圖中可以看到，當金屬線與絕緣層 之間的應力出現異常時，裸露的金屬線21與起保護作用的、虛設的金屬 線22'的內、外側均發生彎曲，向一起靠攏，而被保護的金屬線22的內 外兩側均未發生變形。本實用新型就是利用了應力差異下金屬線向應力小的一側彎曲的特
點，設計了如圖l至圖3所示的雙線結構和四線結構。在異常發生時，雙 線結構的金屬線21會因為應力的差異出現彎曲，而四線結構的金屬線， 僅有兩側的金屬線22'會受影響而彎曲，中間兩根金屬線22，因為應力 相同，不會受到異常的影響。金屬線的彎曲會導致兩根金屬線間漏電流的 變化，為了避免一些工程實驗對量測結果的影響，可以先量測雙線結構的 金屬線21之間的漏電流II，再量測雙線結構的金屬線22之間的漏電流 12，用統計製程管制的方式，對上述的電流差異比11/12進行監控，如果 該數值違反統計製程管制的管制要求，則發出警告，提示生產線注意，從 而最大限度地避免因為應力異常所導致的金屬線的橋接及可靠度和生產 上的浪費問題，提高晶片的合格率。
當然，本實用新型還可有其他實施例，在不背離本實用新型之精神及 實質的情況下，所屬技術領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相 應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型的權利要 求的保護範圍。
權利要求1.一種電性測試鍵，其特徵在於，在電性連接墊的上下兩側各放置兩條基本平行的金屬線，其中一側的兩條金屬線為裸露的平行線，另一側的兩條平行的金屬線的兩側各有一條虛設的金屬線，以保護中間的兩條金屬線不會被異常所影響。
2. 根據權利要求1所述的一種電性測試鍵，其特徵在於，所述的電 性連接墊上下兩側的金屬線的間距為製程允許的最小值。
專利摘要本實用新型涉及一種用於檢測金屬線與絕緣層應力異常的電性測試鍵。該電性測試鍵的結構為在電性連接墊的上下兩側各放置兩條基本平行的金屬線，其中一側的兩條金屬線為裸露的平行線，另一側的兩條平行的金屬線的兩側各有一條虛設的金屬線，以保護中間的兩條金屬線不會被異常所影響。採用本實用新型的結構，可以及時發現金屬線與絕緣層之間的應力異常，從而提高晶片的合格率。
文檔編號H01L23/544GK201138661SQ20072031084
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月20日 優先權日2007年12月20日
發明者孫錦華, 王政烈 申請人:和艦科技(蘇州)有限公司