22、集成电路多层金属化测试结构与可靠性分析

集成电路多层金属化测试结构与可靠性分析

1. 多层金属化测试结构概述

在集成电路多层金属化中，有多种测试结构用于评估和开发相关系统。这些结构在设计和测试过程中需要考虑诸多因素，以确保能准确反映电路的性能和可靠性。

2. 接触链和通孔链测试问题

• 链接宽度调整 ：为了保持低电压或防止链接电阻主导接触电阻，可能需要相对于通孔链链接修改链接宽度。
• 防止结正向偏置 ：对于单晶硅中的结，必须防止其正向偏置，否则电流会流入衬底使测试结果无效。因此，产生的任何电压极性都要根据形成的结类型（n + / p 或 p + / n）来考虑。不过，对于场氧化物或栅氧化物上的多晶硅的通孔或接触，由于这些特征与衬底隔离，此问题不存在。对于栅氧化物上的多晶硅接触，要注意避免栅氧化物击穿。
• 失效模式 ：接触链的失效模式与通孔链基本相同，主要是开路和高电阻。接触链的大深度增加了蚀刻不完全、台阶覆盖不良或界面残留的可能性。

3. 最小间距的通孔/接触链

为了评估设计规则，通常需要构建最小间距的链，以确定与对准公差、特征尺寸以及通孔/接触蚀刻和填充相关的问题。与标准链不同，这里使用最小尺寸和最小重叠。一般使用一对链来测试链间短路情况，其测试、问题和评估与标准链类似，只是增加了链间短路测试。如果这些结构存在短路问题，在梳状结构中也可能出现。链中的开路或高电阻也可能与对准/重叠问题有关。

4. 堆叠通孔链或堆叠在接触链上的通孔

堆叠通孔链由两个或