21、多层金属化测试载体：原理、结构与应用

多层金属化测试载体：原理、结构与应用

1. 电压差探针（VDP）对齐桥的原理与设计

在多层金属化测试中，电压差探针（VDP）对齐桥是一个重要的测试结构。其灵敏度（S）的计算公式为：$S = 3.1652(V_{x1} + V_{x2}) / A$，其中$V_{x1}$和$V_{x2}$是测量电压，$A$是主体尺寸，$I_x$是指定的强制电流。VDP的薄层电阻（$R_s$）也有相应的计算公式。

从这些公式可以看出，桥的设计和测量精度有一些关键要求。对于给定的$R_s$值，要实现最佳灵敏度，桥的设计应使主体尺寸$A$最小，测试电流$I$最大。然而，这与测量$R_s$的要求相悖，因此$R_s$应独立测量。主体尺寸不能小于电压抽头触点在预期的未对准范围内移动所需的空间，以及满足最小设计规则所需的触点和抽头的有限宽度。强制电流$I_x$的大小受到桥的电流 - 电压线性度和角抽头中电流引起的热耗散（$I^2R$）的限制。$R_s$的值通常不是一个可调节的参数，因为它取决于所研究的结构和工艺。

VDP对齐桥具有一些优点和局限性。它是一种紧凑的结构，具有四重图案对称性。虽然该结构类似于范德堡薄层电阻测试仪（实际上可用于扩散层的薄层电阻测量），但由于主体尺寸要求的差异，薄层电阻必须独立测量。由于其对称性，它不需要像线性结构那样进行因图像曝光和蚀刻而产生的宽度校正，但两种结构都需要精确了解物理尺寸$A$或线性桥宽度（$W_{lin}$）来计算位移$X$。与薄层电阻测试结构不同，为了提高灵敏度，对齐桥的这些尺寸应尽可能小，这当然会放大与使薄层电阻测试仪尽可能大相关的所有问题。

2. 缺陷率和良率提升结构

2.1 梳状、蛇形及组合结构