可靠性测试结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种可靠性测试结构，包括：器件区，形成于器件区上的栅极，均匀地分布在栅极两侧的虚拟栅极，将虚拟栅极连接在一起的金属连线，分被位于栅极两端的第一通孔连线与第二通孔连线；形成多个虚拟栅极，并使用金属连线将其连接在一起，接着对金属连线以及虚拟栅极施加电流，由电能产生热量可以为所述栅极加热，能够使所述栅极快速升温，从而减少加热时间，提高效率，并降低生产成本。
【专利说明】可靠性测试结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种可靠性测试结构。
【背景技术】
[0002]在半导体芯片制造过程中或完成制造时，需要对半导体芯片相关的参数进行测试，以监测生产出的半导体芯片是否符合工艺要求，良率是否合格等。在对半导体工艺进行热载流子效应(HCI)测试或负偏压温度不稳定效应(NBTI)测试时，通常都需要将半导体芯片加热至125°C ;在对半导体芯片进行热循环测试(Thermal Cycle, TC)时，也需要将半导体芯片从_55°C慢慢加热至125°C，往复循环进行超过1000次，以监测半导体芯片的性能如何。
[0003]请参考图1，图1为现有技术中可靠性测试结构的结构示意图，包括:器件区10、栅极20、虚拟栅极21以及通孔连线30，在器件区10中设有源漏极(图未示出)，所述虚拟栅极21与所述栅极20为同一工艺制造，但是虚拟栅极21并不起任何作用，仅仅是满足光刻工艺的需要，当半导体芯片加热至预定温度时，便可以测试出半导体芯片的相关参数。
[0004]现有技术中，通常将半导体芯片放置热卡盘(Thermal Chuck)上,通过对ThermalChuck进行加热实现对半导体芯片的加热,温度也均以Thermal Chuck的温度为参考，由于从常温或者_55°C加热至125°C需要花费大量的时间，例如进行TC测试时，循环1000次往往需要超过一个月的时间,致使生产效率极低,并且所需成本极大。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种可靠性测试结构，能够快速的对栅极进行
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提出了一种可靠性测试结构，包括:
[0007]器件区；
[0008]形成于器件区上长条状的栅极；
[0009]多个虚拟栅极，所述虚拟栅极均匀地分布在所述栅极的两侧；
[0010]金属连线，所述金属连线将所述虚拟栅极连接在一起；
[0011]第一通孔连线和第二通孔连线，所述第一通孔连线与第二通孔连线分被位于所述栅极的两端。
[0012]进一步的，所述器件区设有源极和漏极。
[0013]进一步的，所述栅极位于所述源极和漏极之间。
[0014]进一步的，所述虚拟栅极位于所述栅极一侧的个数为5?100。
[0015]进一步的，所述虚拟栅极的长度范围是10?100 μ m。
[0016]进一步的，所述可靠性测试结构还包括两个微型虚拟栅极，所述微型虚拟栅极位于长条状栅极所在的直线上，并分别靠近所述栅极的两端，与所述栅极隔离，所述微型虚拟栅极通过所述金属连线相连。
[0017]进一步的，所述可靠性测试结构还包括多个通孔连线，所述通孔连线形成于所述金属连线与虚拟栅极、微型虚拟栅极的重叠处，所述通孔连线还形成于所述器件区内。
[0018]进一步的，所述栅极的长度小于所述虚拟栅极的长度。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在:形成多个虚拟栅极，并使用金属连线将其连接在一起，接着对金属连线以及虚拟栅极施加电流，由电能产生热量可以为所述栅极加热，能够使所述栅极快速升温，从而减少加热时间，提高效率，并降低生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为现有技术中可靠性测试结构的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型一实施例中可靠性测试结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合示意图对本实用新型的可靠性测试结构进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
[0023]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0024]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
[0025]请参考图2，在本实施例中，提出了一种可靠性测试结构，包括:
[0026]器件区100，所述器件区100设有源极和漏极(图未示出)；形成于所述器件区100上长条状的栅极200，所述栅极200位于所述源极和漏极之间；
[0027]多个虚拟栅极210，所述虚拟栅极210均匀地分布在所述栅极200的两侧，并平行于所述栅极200，所述虚拟栅极210位于所述栅极200 —侧的个数为5?100，例如是50个，同样的位于所述栅极200 —侧的所述虚拟栅极210个数也为50个，也就是说所述虚拟栅极210的总个数为100个；增加所述虚拟栅极210的个数是为了后续对所述虚拟栅极210通电，从而能够快速的产生大量热量，并为所述栅极200加热；所述虚拟栅极210的长度L范围是10?100 μ m，例如是50 μ m，增加所述虚拟栅极210的长度是为了避免电流过大使所述虚拟栅极210烧断，同时，所述虚拟栅极210的长度越长，也就越容易产生大量的热量；由于所述栅极200的尺寸依旧与正常工艺的尺寸保持一致，所以所述栅极200的长度应小于所述虚拟栅极210的长度。
[0028]金属连线300，所述金属连线300将所述虚拟栅极210连接在一起，便于后续在所述金属连线300上施加电流时，电流也能够流通至所述虚拟栅极210上，共同产生热量，为所述栅极200加热；[0029]第一通孔连线410和第二通孔连线420，所述第一通孔连线410与第二通孔连线420分被位于所述栅极200的两端，用于测量所述栅极200的实时电阻，并由其电阻值得出所述栅极200的实时温度，从而确定为所述栅极200加热的温度是否达到预定标准。
[0030]在本实施例中，所述可靠性测试结构还包括两个微型虚拟栅极220，所述微型虚拟栅极220位于长条状栅极200所在的直线上，并分别靠近所述栅极200的两端，与所述栅极200隔离，所述微型虚拟栅极220通过所述金属连线300相连，其目的也是为了产生热量为所述栅极200加热。
[0031]在本实施例中，所述可靠性测试结构还包括多个通孔连线430，所述通孔连线430形成于所述金属连线300与虚拟栅极、微型虚拟栅极220的重叠处，所述通孔连线430还形成于所述器件区100内，一方面所述通孔连线430用于连接不同层的金属，另一方面所述通孔连线430也能够产生热量，为所述栅极200加热，因此所述通孔连线430应在芯片设计规定允许的情况下，尽可能的多形成一些，同样的，所述金属连线300也应在芯片设计规定允许的情况下，尽可能的宽一些，便于产生热量。
[0032]本实施例中提出的可靠性测试结构，在测试时，首先在所述金属连线300的两端加电流，使所述金属连线300、通孔连线430、虚拟栅极210以及微型虚拟栅极220均产生热量，为所述栅极200加热，同时，通过所述第一通孔连线410和第二通孔连线420测量出所述栅极200的电阻值，并由电阻值跟温度的关系，得出所述栅极200的实时温度，判断所述栅极200的温度是否已符合测量要求。
[0033]综上，在本实用新型实施例提供的可靠性测试结构中，形成多个虚拟栅极，并使用金属连线将其连接在一起，接着对金属连线以及虚拟栅极施加电流，由电能产生热量可以为所述栅极加热，能够使所述栅极快速升温，从而减少加热时间，提高效率，并降低生产成本。
[0034]上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属【技术领域】的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种可靠性测试结构，其特征在于，所述结构包括: 器件区； 形成于器件区上长条状的栅极； 多个虚拟栅极，所述虚拟栅极均匀地分布在所述栅极的两侧； 金属连线，所述金属连线将所述虚拟栅极连接在一起； 第一通孔连线和第二通孔连线，所述第一通孔连线与第二通孔连线分被位于所述栅极的两端。
2.如权利要求1所述的可靠性测试结构，其特征在于，所述器件区设有源极和漏极。
3.如权利要求2所述的可靠性测试结构，其特征在于，所述栅极位于所述源极和漏极之间。
4.如权利要求1所述的可靠性测试结构，其特征在于，所述虚拟栅极位于所述栅极一侧的个数为5?100。
5.如权利要求1所述的可靠性测试结构，其特征在于，所述虚拟栅极的长度范围是10 ?100 μ mD
6.如权利要求1所述的可靠性测试结构，其特征在于，所述可靠性测试结构还包括两个微型虚拟栅极，所述微型虚拟栅极位于长条状栅极所在的直线上，并分别靠近所述栅极的两端，与所述栅极隔离，所述微型虚拟栅极通过所述金属连线相连。
7.如权利要求6所述的可靠性测试结构，其特征在于，所述可靠性测试结构还包括多个通孔连线，所述通孔连线形成于所述金属连线与虚拟栅极、微型虚拟栅极的重叠处，所述通孔连线还形成于所述器件区内。
8.如权利要求1所述的可靠性测试结构，其特征在于，所述栅极的长度小于所述虚拟栅极的长度。
【文档编号】H01L21/66GK203536380SQ201320672799
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】冯军宏 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司