本技術(shù)屬于半導(dǎo)體設(shè)計與生產(chǎn)，尤其涉及一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件越來越集成，半導(dǎo)體器件的尺寸正在逐漸成比例縮小。在10nm及以下節(jié)點的先進(jìn)集成電路制造工藝中，常通過salele(selfaligned?litho-etch?litho-etch，自對準(zhǔn)光刻刻蝕、光刻刻蝕工藝)工藝實現(xiàn)銅互連技術(shù)，而金屬線填充一直是先進(jìn)制程中比較大的一個挑戰(zhàn)，主要會遇到以下兩個問題：

2、1)由于工藝節(jié)點shrink的原因，金屬線的線寬(cd，critical?dimension，臨界尺寸)越來越小，對金屬填充的挑戰(zhàn)越來越大；

3、2)圖形經(jīng)過opc(optical?proximity?correction，光學(xué)鄰近效應(yīng)校正)修正以及受實際復(fù)雜環(huán)境的影響，圖形產(chǎn)生變形，實際線寬變小導(dǎo)致填充異常。

4、基于以上全部或部分問題，常常會導(dǎo)致后段金屬填充工藝在金屬線實際填充過程中易產(chǎn)生一些異常。圖1為金屬線在實際填充時易產(chǎn)生的一些異常，圖中的metal?color?a、metal?color?b，是指同層但分別利用不同光罩的形成的金屬線，其常見的缺陷包括：金屬填充孔洞(圖1的實際填充狀況1中細(xì)線)，兩側(cè)金屬線導(dǎo)致中間金屬線末端線寬變小，填充困難(圖1的實際填充狀況2中細(xì)線)，及金屬線整體較寬導(dǎo)致其相鄰金屬線整體線寬變小，填充困難(圖1的實際填充狀況3中細(xì)線)。同樣的，在柵極層形成時也會有同樣的問題。

5、為了檢測以上工藝問題，常見的檢測方法包括inline檢測和電性檢測兩種方式。inline檢測包括ocd檢測(ocd，光學(xué)關(guān)鍵尺寸)、cd?sem檢測(sem，掃描電子顯微鏡)等，inline檢測法檢測的問題較為全面，但是效率略低。電性檢測包括wat測試等，電性檢測效率更高，但是目前的測試結(jié)構(gòu)(testkey)敏感度不夠強，簡單的金屬線鏈(metal?linechain)已經(jīng)不能有效的監(jiān)控實際的工藝能力，所以需要設(shè)計敏感性強的測試結(jié)構(gòu)去監(jiān)控。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的全部或部分問題，提供了一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，以測試后段金屬填充工藝對金屬線端(或者柵極層形成工藝對柵極線端)的線寬影響。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，包括至少一個測試單元；所述測試單元包括至少兩根第二測試線，所述第二測試線的兩側(cè)分別設(shè)置有至少一根第一測試線，所述第一測試線和第二測試線為同層的圖形；所述第二測試線串聯(lián)后，首尾兩端分別通過引腳接出。

3、所述第一測試線和第二測試線為金屬層的多邊形結(jié)構(gòu)或者柵極層的多邊形結(jié)構(gòu)；所述第一測試線和第二測試線是分別利用不同的光罩制造的結(jié)構(gòu)。

4、所述測試單元中，所述第二測試線利用連接孔、相鄰金屬層的連接線進(jìn)行跨層串聯(lián)；所述連接孔設(shè)置在所述第二測試線的末端處。

5、所述第二測試線串聯(lián)后，首尾兩端分別通過引腳接出，包括：首端、尾端分別利用連接孔、相鄰金屬層的連接線接出，在所述連接線處設(shè)置引腳；所述首端、尾端分別各設(shè)置有一個引腳或者兩個引腳，用于對所述測試單元進(jìn)行二端電阻測試或者四端開爾文測試。

6、所述測試單元包括第一測試單元和/或第二測試單元，所述測試結(jié)構(gòu)包括至少一個第一測試單元和/或第二測試單元；在所述第一測試單元中，所述第二測試線與兩側(cè)的第一測試線的線寬相同；在所述第二測試單元中，所述第二測試線與一側(cè)的第一測試線的線寬相同，另一側(cè)的第一測試線的線寬大于所述第二測試線的線寬。

7、在所述第一測試單元中，所述第二測試線為多行排布，所述多行排布的第二測試線蛇形串聯(lián)；在所述第二測試單元中，所述第二測試線為多行排布，所述多行排布的第二測試線蛇形串聯(lián)。

8、所述測試結(jié)構(gòu)包括至少一個所述第一測試單元和所述第二測試單元；所述第一測試單元的第二測試線的兩側(cè)分別設(shè)置有至少一根第一測試線，所述第二測試單元的第二測試線設(shè)置在所述第一測試單元的第一測試線的另一側(cè)，所述第二測試單元的第二測試線的另一側(cè)的所述第一測試線的線寬大于所述第二測試單元的第二測試線的線寬。

9、所述第一測試單元中的所述第一測試線和第二測試線的線長小于所述第二測試單元中的所述第二測試線；所述第一測試單元中的所述第一測試線和第二測試線的線長小于所述第二測試單元中的第二測試線的另一側(cè)的所述第一測試線。

10、所述第二測試線的線寬在5-100nm，線長在50-10000nm。

11、為了適應(yīng)不同條件，上述測試結(jié)構(gòu)中第一測試線第二測試線的線長和線寬、連接孔的尺寸、連接孔和測試線末端的距離、測試線的方向以及測試線的間距等可以調(diào)整。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的主要有益效果：1)利用電性測試方法進(jìn)行金屬或者柵極層材料填充效果的檢測具有測試方便快捷的優(yōu)點；2)通過對線寬及測試線線長的結(jié)合排布，可同時偵測工藝和光學(xué)修正問題的缺陷；3)通過整合兩種測試單元的測試結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)集成度高，能夠有效節(jié)約面積；4)通過對測試單元的擴(kuò)充設(shè)置，即利用橫向和縱向進(jìn)行更多待測線的串聯(lián)，能夠提高結(jié)構(gòu)靈敏度，有效提高檢出效率。

技術(shù)特征：

1.一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述測試結(jié)構(gòu)包括至少一個測試單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一測試線和第二測試線為金屬層的多邊形結(jié)構(gòu)或者柵極層的多邊形結(jié)構(gòu)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述測試單元中，所述第二測試線利用連接孔、相鄰金屬層的連接線進(jìn)行跨層串聯(lián)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二測試線串聯(lián)后，首尾兩端分別通過引腳接出，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述測試單元包括第一測試單元和/或第二測試單元，所述測試結(jié)構(gòu)包括至少一個第一測試單元和/或第二測試單元；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：在所述第一測試單元中，所述第二測試線為多行排布，所述多行排布的第二測試線蛇形串聯(lián)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述測試結(jié)構(gòu)包括至少一個所述第一測試單元和所述第二測試單元；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一測試單元中的所述第一測試線和第二測試線的線長小于所述第二測試單元中的所述第二測試線；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二測試線的線寬在5-100nm，線長在50-10000nm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種用于填充工藝檢測的測試結(jié)構(gòu)，所述測試結(jié)構(gòu)包括至少一個測試單元；所述測試單元包括至少兩根第二測試線，所述第二測試線的兩側(cè)分別設(shè)置有至少一根第一測試線，所述第一測試線和第二測試線為同層的圖形；所述第二測試線串聯(lián)后，首尾兩端分別通過引腳接出。其結(jié)構(gòu)集成度高，能夠有效節(jié)約面積，結(jié)構(gòu)靈敏度高，能夠有效判定填充工藝對填充線的填充影響，利于提高器件性能水平與產(chǎn)品良率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉國均,盛拓,謝博圣,張飛虎,丁寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣立微（上海）技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240723
技術(shù)公布日：2025/5/8