集成电路板、集成电路金属层的测试装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体集成电路技术领域，特别是涉及一种集成电路板、一种集成电路金属层的测试装置及方法。
【背景技术】
[0002]在集成电路中，金属层用于器件之间的互连，以及用作封装打线的垫盘等结构，在这些金属层结构中，有一些是大尺寸的金属板，有一些是小尺寸的金属条(或小尺寸的金属块)，有一些孤立排列，有一些密集排列。
[0003]集成电路的制造包括前道工序和后道工序，其中前道工序是在半导体晶圆上实施的一系列的工艺步骤，包括光刻、刻蚀、薄膜、金属化、扩散、氧化、合金等工序，金属层的制作工艺属于前道工序；集成电路的后道工序包括划片、中测、封装和成测等工序。在前道工序中，金属层的制作工艺至少包括了金属层淀积、光刻、刻蚀等工序，更具体的，包括至少十几个的工艺步骤，比如光刻工序就包括涂胶、曝光、显影、检查、固胶等步骤。在制作金属层的过程中，设备或工艺出现异常，或金属层与衬底的应力不匹配，都会导致金属层结构出现异常，如涨大或缩小，当金属层涨缩超过某额定值会导致产品失效。
[0004]对于半导体产品，如图1所示，现有的用于制作集成电路的晶圆的结构示意图，在晶圆I上制作集成电路区2内的集成电路的同时在晶圆I的划片槽(Scribe Line) 3内按照设计的测试结构形成了多种特定结构4，在完成集成电路的前道工序之后，针对晶圆上的多种特定结构4的进行电性测试，在电性测试结束后，通过划片工序将特定结构4损毁得到分割后的集成电路芯片。由于这些特定结构与晶圆上的集成电路芯片都经历了相同的工艺步骤，因此可以反映出集成电路芯片所经历的这些工艺步骤是否存在异常，业界通常把这些特定结构4统称为PCM (Process Control Monitor,工艺控制监控)测试结构。
[0005]目前还没有针对金属层的测试结构，现有的对金属层的检测采用视觉检查的方法来确认金属层是否正常，例如采用显微镜检查，但这种方法受人为主观因素影响很大，导致准确度较低，而且这种检测方法的效率很低。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种集成电路板、集成电路金属层的测试装置及方法，用以提高金属层的检测准确度，并提高检测效率。
[0007]本发明实施例首先提供一种集成电路板，包括划片槽，还包括位于所述划片槽内的集成电路金属层的测试结构，所述测试结构包括:
[0008]第一条形多晶硅电阻，以及位于所述第一条形多晶硅电阻上并与第一条形多晶硅电阻交叉而置的金属板，所述金属板的长度和宽度均不小于10微米；
[0009]第二条形多晶硅电阻，以及位于所述第二条形多晶硅电阻上并与第二条形多晶硅电阻交叉而置的多个金属条，所述多个金属条平行间隔排列，所述金属条的宽度不大于3微米；
[0010]所述金属板、金属条与集成电路金属层位于同一层且同层制作。
[0011]在该技术方案中，由于提供了这种集成电路金属层的测试结构，因此，可以采用电性测试来检测金属层是否发生异常，相对于现有的人工检测，提高了检测准确度，并提高了检测效率。
[0012]优选的，所述金属板与所述第一条形多晶硅电阻正交设置，所述金属条与所述第二条形多晶硅电阻正交设置。
[0013]优选的，沿所述第一条形多晶硅电阻的宽度方向，所述金属板的边超出第一条形多晶硅电阻对应的边3微米以上。
[0014]优选的，沿所述第一条形多晶硅电阻的长度方向，所述金属板的覆盖长度不小于所述第一条形多晶硅电阻的长度的80%。
[0015]优选的，所述多个金属条的宽度之和等于所述金属板沿所述第一条形多晶硅电阻的长度方向的长度。
[0016]优选的，所述第一条形多晶硅电阻和第二条形多晶硅电阻为轻掺杂的多晶硅，所述第一条形多晶硅电阻和第二条形多晶硅电阻的方块电阻的阻值的范围分别为200?5000欧姆/方块。
[0017]基于上述任一种集成电路板的集成电路金属层的测试结构，本发明实施例还提供一种集成电路金属层的测试装置，包括:
[0018]阻值检测装置，用于检测所述第一条形多晶硅电阻和第二条形多晶硅电阻的方块电阻阻值，得到第一阻值和第二阻值；
[0019]控制装置，与所述阻值检测装置信号连接，用于根据第一阻值和第二阻值的相对变化确定集成电路金属层是否出现异常。
[0020]优选的，所述控制装置包括:
[0021]比例计算器，用于计算第一阻值和第二阻值的比值；
[0022]比较器，与所述比例计算器信号连接，用于比较所述比值是否超出设定范围；
[0023]处理器，与所述比较器信号连接，用于当所述比值超出设定范围时，确定集成电路金属层出现异常。
[0024]基于上述任一种集成电路板的集成电路金属层的测试结构，本发明实施例还提供一种集成电路金属层的测试方法，包括:
[0025]分别测试第一条形多晶硅电阻和第二条形多晶硅电阻的方块电阻阻值，得到第一阻值和第二阻值；
[0026]根据第一阻值和第二阻值的相对变化确定金属层是否出现异常。
[0027]在本发明技术方案中，测试位于划片槽内的两个条形多晶硅电阻的阻值，第一条形多晶硅电阻的上方部分覆盖有金属板，第二条形多晶硅电阻的上方部分覆盖有金属条，金属板、金属条和集成电路的金属层位于同一层，为同层制作，根据第一阻值和第二阻值的相对变化来确定金属层是否出现异常，防止存在金属层异常的集成电路不良品产出至后道工序。由于采用电性测试，提高了测试的准确度，并提高了检测效率，降低了人工成本。
[0028]优选的，所述根据第一阻值和第二阻值的相对变化确定金属层出现异常，具体包括:
[0029]计算所述第一阻值与第二阻值的比值；
[0030]当所述比值超出设定范围时，确定集成电路金属层出现异常。
[0031]其中，当第一阻值与第二阻值的比值超出设定范围时，确定集成电路金属层出现异常，具体包括:
[0032]当所述比值大于所述设定范围的最大值时，确定集成电路金属层出现膨胀型异常；
[0033]当所述比值小于所述设定范围的最小值时，确定集成电路金属层出现内缩型异堂巾O
[0034]金属层异常包括金属层膨胀或金属层内缩。在制作金属层的合金工艺(或称为氢化工艺，是制作集成电路必须经历的工艺步骤)时，即在一定温度环境中(350?500摄氏度)采用低浓度的氢气对集成电路的晶圆进行处理，氢原子可以渗入多晶硅之上的氧化层并在其中扩散运动从而到达多晶硅的表面，这种作用称之为氢化作用，氢化作用使得条形多晶硅电阻的阻值变小，但是氢原子不能扩散穿透金属层，即金属层对氢化作用产生屏蔽效果，从而影响部分覆盖有金属板或金属条的条形多晶硅电阻的阻值。当金属层出现涨缩时，大尺寸的金属板出现涨缩，导致金属板覆盖第一多晶硅电阻的长度发生变化，间接导致所述第一多晶硅电阻的阻值发生变化；当金属层出现涨缩时，小尺寸的金属条几乎不会出现涨缩变化，可见，当金属层出现涨缩时，第一阻值和第二阻值的比值发生变化，且当金属出现膨胀时，其比值变大，当金属出现内缩时，其比值变小。
【附图说明】
[0035]图1为现有的用于制作集成电路的晶圆的结构示意图；
[0036]图2为本发明一实施例集成电路板内集成电路金属层的测试结构的结构示意图；
[0037]图3为本发明一实施例集成电路板内集成电路金属层发生内缩时测试结构的结构示意图；
[0038]图4为本发明一实施例集成电路板内集成电路金属层发生膨胀时测试结构的结构示意图；
[0039]图5为本发明一实施例集成电路金属层的测试方法流程示意图；
[0040]图6为本发明一实施例集成电路金属层的测试装置的结构示意图；
[0041]图7为本发明一实施例集成电路金属层的测试装置的结构示意图。
[0042]附图标记:
[0043]1-晶圆2_集成电路区3_划片槽4_特定结构11-第一条形多晶娃电阻
[0044]12-金属板21-第二条形多晶硅电阻22-金属条32-阻值检测装置
[0045]33-控制装置51-比例计算器52-比较器53-处理器
【具体实