056]在各种实施例中，所述多个不同的测试结构包括在不同张应力下的结构。所述多个不同的测试结构的每一个可以包括第一层的收缩区域。
[0057]根据各种实施例，一种制造测试结构的方法包括将牺牲材料布置在衬底上，将薄膜布置在牺牲材料上，将第一张应力材料布置在薄膜上，图案化第一张应力材料以暴露薄膜的一部分，图案化暴露部分中的薄膜以创建收缩区域，以及去除牺牲材料以释放测试结构。
[0058]在各种实施例中，所述方法还包括将第二张应力材料布置在薄膜下面以及图案化第二张应力材料。张应力材料可以包括氮化硅。薄膜可以包括多晶硅。在一些实施例中，所述方法还包括在薄膜下面的衬底上形成电极。所述方法还可以包括形成具有不同值的测试尺寸的多个测试结构。在一些实施例中，所述测试尺寸与施加到所述多个测试结构的每一个的薄膜的张应力相关，并且所述不同值对应于施加到所述多个测试结构的每一个的薄膜的不同张应力。在其它实施例中，所述测试尺寸与形成在所述多个测试结构的每一个的薄膜中的收缩区域的截面积相关，并且所述收缩区域的截面积对应于测试结构的断裂强度。
[0059]本文描述的各种实施例的优点可以包括容易用于确定在已制造的器件中的薄膜的断裂强度或抗张强度的测试结构。在一些实施例中，测试结构可以用于在不使用专门测试设备的情况下确定断裂强度。特别地，测试结构可以通过显微镜与光学检查组合。另外的优点包括与IC或MEMS制造顺序高度兼容且对制造顺序造成很少影响或不造成影响的测试结构。根据另外的优点，本文描述的测试结构还可以通过将电信号施加到包括导电材料的断裂的和未断裂的测试结构两者而被并入电气测试中。在这样的实施例中，断裂的测试结构展示开路特性，并且未断裂的测试结构展示短路特性。
[0060]尽管已经参考说明性实施例描述了本发明，但是该描述并不旨在以限制性的意义来解释。所述说明性实施例的各种修改和组合，以及本发明的其它实施例，对于本领域技术人员在参考本描述时将是显而易见的。因此，所附权利要求旨在包含任何这样的修改或实施例。
【主权项】
1.一种微制造的测试结构，包括: 机械耦合在两个刚性锚部之间并布置在衬底之上的结构，其中所述结构从所述衬底被释放，所述结构包括: 机械耦合在所述两个刚性锚部之间的测试层，其中所述测试层包括具有第一截面积的第一区域和具有比第一截面积小的第二截面积的收缩区域；和 布置在所述测试层的表面上与第一区域相邻的第一张应力层。2.根据权利要求1所述的测试结构，其中所述收缩区域的宽度从最宽点向最窄点逐渐变细。3.根据权利要求1所述的测试结构，其中所述收缩区域的宽度是恒定的。4.根据权利要求1所述的测试结构，其中所述测试层具有孔，所述孔形成紧接于所述孔的收缩区域。5.根据权利要求1所述的测试结构，还包括布置在所述结构下面的所述衬底上的电极。6.根据权利要求1所述的测试结构，还包括布置在所述第一区域下面的所述测试层的底表面上的第二张应力层，以及其中所述第一张应力层布置在第一区域之上的所述测试层的顶表面上。7.根据权利要求1所述的测试结构，其中第二截面积小于第一截面积的50%。8.根据权利要求1所述的测试结构，其中所述第一张应力层被配置用于将张应力施加到所述测试层，以及其中所述张应力不可操作用于引起所述测试层断裂。9.一种微制造的测试结构，包括: 制造在晶片上的多个张应力结构，其中: 所述多个张应力结构的每一个包括: 包括第一部分和第二部分的测试层，其中所述测试层的第二部分包括具有小于所述测试层的第一部分的截面积的收缩区域，和 布置在所述测试层的第一部分上并且没有布置在所述测试层的第二部分上的第一张应力层； 所述多个张应力结构的第一张应力结构具有第一测试尺寸；并且 所述多个张应力结构的第二张应力结构具有第二测试尺寸，第二测试尺寸不同于第一测试尺寸。10.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述测试尺寸包括所述测试层的第一部分的平面面积。11.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述测试尺寸包括在所述收缩区域的中心处的所述测试层的宽度。12.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述测试尺寸包括所述收缩区域的长度。13.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述测试尺寸包括所述测试层的第二部分中的切口区域的平面面积，其中所述切口区域包括其中去除所述测试层、在所述测试层中形成孔的区域。14.根据权利要求13所述的测试结构，其中所述切口区域具有矩形形状。15.根据权利要求13所述的测试结构，其中所述切口区域具有圆形形状。16.根据权利要求13所述的测试结构，其中所述切口区域在所述测试层中包括两个孔。17.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述测试尺寸从对于所述第一张应力结构的第一值变化到对于最后张应力结构的第二值。18.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述多个张应力结构的每一个还包括第二张应力层，所述第二张应力层布置在与所述第一张应力层相对的所述测试层的表面上和所述测试层的第一部分上并且没有布置在所述测试层的第二部分上。19.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述多个张应力结构的第一子集被配置成在制造期间或制造之后因通过所述第一张应力层施加到所述测试层的张应力而断开，以及所述多个张应力结构的第二子集被配置成在制造期间不断开。20.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述测试层在两个刚性锚部之间形成梁并且所述梁具有贯穿所述梁的整个长度的恒定宽度。21.根据权利要求9所述的测试结构，其中所述测试层在两个刚性锚部之间形成梁并且所述梁具有贯穿所述梁的长度的锥形宽度，使得所述宽度在所述收缩区域中是最窄的。22.—种微制造的测试结构，包括: 制造在晶片上的多个张应力结构，其中: 所述多个张应力结构的每一个包括: 包括第一部分和第二部分的测试层，其中所述测试层的第二部分包括具有小于所述测试层的第一部分的截面积的收缩区域，和 布置在所述测试层的第一部分上并且没有布置在所述测试层的第二部分上的张应力层；以及 所述多个张应力结构包括具有张应力层的张应力结构，所述张应力层被配置用于将不同的张应力密度施加到测试层，相应的张应力层布置在所述测试层上。23.根据权利要求22所述的测试结构，其中所述多个张应力结构的第一子集被配置成在制造期间断开，以及所述多个张应力结构的第二子集没有被配置成在制造期间断开，其中所述第一和第二子集指示所述测试层的抗张强度。24.根据权利要求23所述的测试结构，其中所述测试层在两个刚性锚部之间形成梁并且所述梁具有贯穿所述梁的长度的锥形宽度，使得所述宽度在所述收缩区域中是最窄的。25.根据权利要求23所述的测试结构，其中所述测试层在两个刚性锚部之间形成梁，所述梁具有贯穿所述梁的整个长度的恒定宽度，并且所述收缩区域在所述测试层中包括孔。26.根据权利要求23所述的测试结构，其中所述多个张应力结构被配置有不同大小的收缩区域，使得一些收缩区域将在较低的张应力下断裂。27.一种确定薄膜的抗张强度的方法，所述方法包括: 在晶片上制造多个不同的测试结构，其中所述多个测试结构的每一个包括包含薄膜的第一层和包含在张应力下的材料的第二层； 检查所述多个不同的测试结构； 基于所述检查识别所述多个不同的测试结构的子集，所述子集包括断开的测试结构；以及 基于所识别的子集确定薄膜的抗张强度。28.根据权利要求27所述的方法，其中所述多个不同的测试结构包括在不同张应力下的结构。29.根据权利要求27所述的方法，其中所述多个不同的测试结构的每一个包括第一层的收缩区域。30.一种制造测试结构的方法，所述方法包括: 将牺牲材料布置在衬底上； 将薄膜布置在所述牺牲材料上； 将第一张应力材料布置在所述薄膜上； 图案化所述第一张应力材料以暴露所述薄膜的一部分； 图案化暴露部分中的薄膜以创建收缩区域；以及 去除牺牲材料以释放所述测试结构。31.根据权利要求30所述的方法，还包括将第二张应力材料布置在所述薄膜下面以及图案化所述第二张应力材料。32.根据权利要求30所述的方法，其中所述张应力材料包括氮化硅。33.根据权利要求32所述的方法，其中所述薄膜包括多晶硅。34.根据权利要求30所述的方法，还包括在所述薄膜下面的所述衬底上形成电极。35.根据权利要求30所述的方法，还包括形成具有不同值的测试尺寸的多个测试结构。36.根据权利要求35所述的方法，其中所述测试尺寸与施加到所述多个测试结构的每一个的薄膜的张应力相关，并且所述不同值对应于施加到所述多个测试结构的每一个的薄膜的不同张应力。37.根据权利要求35所述的方法，其中所述测试尺寸与形成在所述多个测试结构的每一个的薄膜中的收缩区域的截面积相关，并且其中所述收缩区域的截面积对应于所述测试结构的断裂强度。
【专利摘要】本发明涉及用于微制造的断裂测试结构的系统和方法。根据实施例，一种微制造的测试结构包括机械耦合在两个刚性锚部之间并布置在衬底之上的结构。该结构从衬底被释放并且包括机械耦合在所述两个刚性锚部之间的测试层。该测试层包括具有第一截面积的第一区域和具有比第一截面积小的第二截面积的收缩区域。该结构还包括布置在测试层的表面上与第一区域相邻的第一张应力层。
【IPC分类】B81B7/00, G01N3/08, B81C1/00
【公开号】CN104891421
【申请号】CN201510099276
【发明人】J.布吕克纳, A.德赫, C.格拉策
【申请人】英飞凌科技股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月6日
【公告号】DE102015103286A1, US20150255407