挤出失效监视器结构及其方法

专利名称：挤出失效监视器结构及其方法
技术领域：
本发明涉及集成电路领域；更具体而言，涉及用于检测与高电流密度
设置的电迁斜目关的金属挤出(extrusion)的方法和结构。
背景技术：
在现代的集成电路中，通过在层间介质(ILD)层中形成的布线将形 成在半导体衬底上的器件例如晶体管互连为电路。在高电流密度时，布线
中的金属可以沿电子流动的方向迁徙积累在布线的阳极端，直到金属的积、 累造成了层间介质层的层离和将金属挤出布线的端点。这些挤出可以使邻 近的布线短路，导致电路失效。补救的方法是使布线更宽和/或更厚以降低 电流密度，然而较宽的线路会使用较多的集成电路芯片面积并且密集布线 方案即使可行也会更加的困难。从挤出监视器收集的数据使得能够在集成 电路中使用最小布线截面面积的布线。
当前，工业上使用电迁徙或挤出测试结构来监视该失效机制。然而， 当前的监视器仅可以检测在相同的ILD层中横向延伸到邻近的布线的故 障。然而，不能检测垂直延伸并使上层或下层ILD层中的布线短路的挤出。 因此，需要可以检测垂直和横向挤出的挤出监视器。

发明内容
本发明的第一方面是一种结构，包括导电测试布线，形成在衬底的 顶表面之上的第一介质层中，所述测试布线的底表面面向所述衬底的所述 顶表面，所述测试布线具有第一和第二端，所述测试布线的顶表面与所述 测试布线的所述底表面相对；导电第一监^f见器结构，形成在所述第一介质 层中，所述第一监视器结构的底表面面向所述村底的所述顶表面，所述第
一监视器结构与所述测试布线电隔离，所述第 一监视器结构围绕所述测试
布线的周边；导电第二监视器结构，形成在所述第一介质层之上的第二介 质层中，所述第二监视器结构的底表面面向所述测试布线的所述顶表面， 所述第二监视器结构与所述测试布线电隔离，所述第二监^f见器结构在所述 测试布线的所述第一端之上延伸；以及导电第一和第二过孔，(i)位于所 述衬底的所述顶表面与所述测试布线之间，所述第一过孔在所述笫一端处 物理和电接触所述测试布线的所述底表面，以及所述第二过孔在所述第二 端处物理和电接触所述测试布线的所述底表面，或者(ii)位于所述测试 布线与所述笫二监视器结构之间，所述第一过孔在所述第一端处物理和电 接触所述测试布线的所述顶表面，以及所述第二过孔在所述第二端处物理 和电接触所述测试布线的所述顶表面。
本发明的第二方面是一种方法，包括以下步骤在衬底的顶表面之上 的第一介质层中形成导电测试布线，所述测试布线的底表面面向所述村底 的所述顶表面，所述测试布线具有第一和第二端，所述测试布线的顶表面 与所述测试布线的所述底表面相对；在所述第一介质层中形成导电第一 监视器结构，所述第 一监视器结构的底表面面向所述衬底的所述顶表面， 所述监S见器结构与所述测试布线电隔离，所述第一监视器结构围绕所述测 试布线的周边；在所述第一介质层之上的第二介质层中形成导电第二监 -f见器结构，所述第二监4^器结构的底表面面向所述测试布线的顶表面，所 述第二监视器结构与所述测试布线电隔离，所述第二监视器结构在所述测 试布线的所述第一端之上延伸;以及形成导电第一和第二过孔，(i)位于 所述衬底的所述顶表面与所述测试布线之间，所述第一过孔在所述第一端 处物理和电接触所述测试布线的所述底表面，以及所述第二过孔在所述第 二端处物理和电接触所述测试布线的所述底表面，或者(ii)位于所述测 试布线与所述第二监视器结构之间，所述第一过孔在所述第一端处物理和 电接触所述测试布线的所述顶表面，以及所述第二过孔在所述第二端处物 理和电接触所述测试布线的所述顶表面。


在所附权利要求中阐述了本发明的特征。然而，通过参考示例性实施
例的下列详细的描述并结合附图阅读时，将最好地理解本发明，其中
图1A是顶视图，图1B、 1C和1D是通过根据本发明的第一实施例的 挤出监视器结构的各个线1B-1B、 1C-1C以及1D-1D的截面视图2是图1A、 1B、 1C和1D的挤出监视器的每一个ILD层中的导电 结构的分解顶视图3A是顶视图，图3B、 3C和3D图是通过用于根据本发明的第一实 施例的挤出监视器结构的可选的布线方案的各个线3B-3B、 3C-3C和 3D-3D的截面视图4A是图3A、 3B、 3C和3D的挤出监视器的每一个ILD层中的导 电结构的分解顶浮见图4B、 4C和4D是用于图4A中示例的挤出监视器的层的可选的结榔 的顶视图5A是顶视图，图5B、 5C和5D是通过根据本发明的第二实施例的 挤出监浮见器结构的各个线5B-5B、 5C-5C和5D-5D的截面浮见图6是图5A、 5B、 5C和5D的挤出监视器的每一个ILD层中的导电 结构的分解顶视图7A是顶视图，图7B、 7C和7D是通过用于根据本发明的第二实施 例的挤出监视器结构的可选的布线方案的各个线7B-7B、 7C-7C和7D-7D 的截面浮见图8是图7A、 7B、 7C和7D的挤出监视器的每一个ILD层中的导电 结构的分解顶视图9是本发明的第一实施例的修改的版本的挤出监视器的每一个ILD 层中的导电结构的分解顶视图10是本发明的第二实施例的修改的版本的挤出监视器的每一个 ILD层中的导电结构的分解顶浮见图11是本发明的第一实施例的另一修改的版本的挤出监视器的每一
个ILD层中的导电结构的分解顶视图12是根据本发明的第二实施例的另一修改的版本的挤出监视器的 每一个ILD层中的导电结构的分解顶浮见图13A是顶^L图，图13B、 13C和13D是通过根据本发明的可选的布 线方案的挤出监3见器结构的各个线13B-13B、 13C-13C和13D-13D的截面 视图；以及
图14是图13A、 13B、 13C和13D的挤出监视器的每一个ILD层中 的导电结构的分解顶视图。
具体实施例方式
Ahsan等的美国专利7,119,545中给出了电迁徙挤出的描述和电迁徙 挤出的机理，在此将其整体引入作为参考。
图1A是顶视图，图1B、 1C和1D是通过根据本发明的第一实施例的 挤出监视器结构的各个线1B-1B、 1C-1C和1D-1D的截面视图。在图1A、 1B、 1C和1D中，在衬底100的顶表面上形成的是第一层间介质层(ILD ) 105，在第一 ILD层的顶表面上形成的是第二 ILD层110，以及在第二 ILD 层的顶表面上形成的是第三ILD层115。在第二 ILD层110中形成的是导 电的并矩形环状的第一挤出监视器结构120，该第一挤出监碎见器结构120 在该环的相对的端处具有整体形成的连接器布线125A和125B。第一挤出 监视器120完全包围同样在第二ILD层110中形成的电迁徙测试布线130 的周边。通过在第二ILD层110中形成的各自的过孔140A和140B，将在 第一 ILD层105中形成的导电布线135A和135B连接到电迁徙测试布线 130的相对的端。在第三ILD层115中形成的是第二和第三挤出监视器结 构145A和145B，笫二和第三挤出监视器结构145A和145B被形成在电迁 徙测试布线130的各自的相对的端之上并具有整体形成的连接器布线 150A和150B。
在一个实例中，布线135A和135B、过孔140A和140B、测试布线130 以及第一、第二和第三挤出监视器120、 145A和145B是镶嵌结构。在一
个实例中，测试布线130、过孔140A和140B是双镶嵌结构，布线135A 和135B、以及第一、第二和第三挤出监视器120、 145A和145B是镶嵌结 构。
镶嵌工艺是这样的工艺，其中在介质层中形成布线沟槽或过孔开口， 在介质的顶表面上淀积足够厚的导体以填充沟槽，进行化学机械抛光 (CMP)以去除多余的导体并使导体的表面与介质层的表面共面，以形成 镶嵌布线(或镶嵌过孔)。当只形成沟槽和布线(或过孔开口和过孔)时， 该工艺称为单镶嵌。
双镶嵌工艺是这样的工艺，其中在任何给出的截面图中，通过介质层 的整个厚度形成过孔开口，随后通过介质层的一部分形成沟槽。过孔开口 与上面的整体的布线沟槽和下面的布线沟槽相交，但并非所有的沟槽需要 相交过孔开口 。在介质的顶表面上淀积足够厚的导体以填充沟槽和过孔开 口，并且进行CMP方法使沟槽中的导体的表面与介质层的表面共面，以 形成双镶嵌布线和具有整体的双镶嵌过孔的双镶嵌布线。
在镶嵌或双镶嵌布线中，通过在沟槽的侧壁和底部上形成衬里(即并 不会填充沟槽的保形层)并且使用芯导体填充沟槽中的剩余的空间，来形 成导体。
在一个实例中，布线135A和135B、过孔140A和140B、测试布线130 以及第一、第二和第三挤出监视器120、 145A和145B包括金(Au )、铝 (Al)、铜(Cu) 、 4艮(Ag) 、 Au的合金、Al的合金、Cu的合金、Ag 的合金、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钛(Ti)、氮化钛(TiN )或其组 合。布线135A和135B、过孔140A和140B、测试布线130以及第一、第 二和第三挤出监视器120、 145A和145B包括Al芯上的Ti衬里上的TiN 村里或者可以包括Cu芯上的TaN衬里上的Ta衬里。
在一个实例中，ILD层105、 110和115分别包括这样的材料，该材 料选自二氧化硅(Si02)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、硅氧氮化 物(SiON)，硅氧碳化物(SiOC)，有机硅酸盐玻璃(SiCOH)、等离 子体增强硅氮化物(PSiN")、 NBLok ( SiC(N，H))或其组合。在一个实例
中，ILD层105、 110和115分别包括低K (介电常数)材料，该低K材 料选自氢倍半硅氧烷(silsesquioxane )聚合物(HSQ)、甲基倍半硅氧烷 聚合物(MSQ )、 由Midland, TX的Dow Chemical制造的SiLKTM (聚 亚苯基低聚物)、由Santa Clara， CA的Applied Materials制造的Black Diamond (甲基掺杂的/^或SiOx ( CH3) y或SiCxOyHy或SiOCH ), 和多孔SiCOH、其它低K材料及其组合。低K介电材料具有小于4.0的 相对介电常数。
水平的方向是沿平等于衬底100的顶表面的平面方向，而垂直方向是 沿垂直于村底的顶表面的方向。从测试线路130的一端延伸的足够长度的 水平挤出将短路第一挤出监视器120，而从测试线路130的一端延伸的足 够长度的垂直挤出将短路第二或第三挤出监视器145A或H5B。在使用时， 当使电流通过测试线路130时，测量测试线路130与笫一挤出监视器120、 第二挤出监视器145A和第三挤出监视器1"B之间的泄漏电流。当挤出短 路出现时，泄漏电流显著增加。可以分离地、个别地或组合地监视第一、 第二和第三挤出监视器120、 145A和145B中的每一个之间的泄漏电流，
图2是图1A、 1B、 1C和1D的挤出结构的每个ILD层中的导电结构 的分解顶视图。在本发明中描述的所有的分解视图中，从离开衬底最远的 最上面的结构(附图的顶部)到最接近衬底的最下面的结构(页面的底部) 依次示出了导电结构，虛线和十字表示导体结构如何彼此对准。在图2中， 布线135A和135B、过孔140A和MOB、测试布线l30以及笫一、笫二和 第三挤出监视器120、 145A和"5B彼此对准。在一个实例中，当从图1A 观察时，第二挤出监视器145A的边缘146A、 1WA和1站A直接在第一挤 出监视器120的各个边缘121、 122和123之上对准衬底100的顶表面，并 且直接在第一挤出监视器120的各个边缘121、124和1"之上对准第三挤 出监视器145B的边缘146B、 147B和148B。注意，边缘121与边缘146A 和146B对准并且边缘123与边缘"8A和1牝B对准。通过在同一平面内 的叠层结构的边缘限定垂直叠层结构的边缘到边缘对准，该同一平面垂直 于在其上堆叠了结构的衬底的顶表面。可选地，当从图1A观察时，边缘
146A、 147A、 148A、 146B、 147B和148B中的任何一个或全部可以 延伸越过各个边缘121、 122、 123和124。
图3A是顶视图，图3B、 3C和3D图是通过用于根据本发明的第一实 施例的挤出监视器结构的可选的布线方案的各个线3B-3B、 3C-3C和 3D-3D的截面视图。在图3A和图3C中，可以观察到连接器布线150A和 150B (参见图1A)未出现并通过过孔155A1、 155A2、 155B1和155B2将 第二和第三挤出监视器145A和145B电连接到第一挤出监视器120。在一 个实例中，第二和第三挤出监视器145A和145B与过孔155A1、 155A2、 155B1和155B2是镶嵌结构。在一个实例中，第二挤出监视器145A和过 孔155A1、 155A2是双镶嵌结构，第三挤出监视器145B与过孔155Bl、 155B2是双镶嵌结构。
图4A是图3A、 3B、 3C和3D的挤出监视器的每个ILD层中的导电 结构的分解顶视图。在图4A中，可以观察到为第二和笫三挤出监视器145A 和145B中的每一个提供两个过孔，但是可以使用从一个过孔到适合的数 目的过孔的任何数目的过孔。
图4B、 4C和4D是用于图4A中示例的挤出监视器的层的可选的结构 的顶视图。在图4B中，对于笫二挤出监视器145A，多个过孔155C1取代 过孔155A1和155A2。将存在与第三挤出监视器145B相关的对应的多个 过孔或过孔条(bar)。在图4C中，对于第二挤出监视器145A,过孔条 155D1和D2取代过孔155A1和155A2。将存在与第三挤出监视器145B 相关的对应的过孔条对。在图4D中，对于第二挤出监视器145A， U形过 孔155E取代过孔155A1和155A2。将存在与第三挤出监视器145B相关的 对应的U形过孔。在图4B、 4C和4D中示例的可选的实例中，该结构可 以是镶嵌的或双镶嵌的。在图4B、 4C和4D中示例的结构提供了用于潜 在的挤出的更多的监视器面积以接触。
图5A是顶视图，图5B、 5C和5D是通过根据本发明的第二实施例的 挤出监视器结构的各个线5B-5B、 5C-5C和5D-5D的截面视图，以及图6 是图5A、 5B、 5C和5D的挤出监视器的每个ILD层中的导电结构的分解
顶视图。在图5A、 5B、 5C、 5D和图6中，使用分别位于电迁徙测试布线 "0的相对的端之上的多个挤出监视器条160A和160B,取代基本上是板 的第二和第三挤出监视器145A和145B (参见图1A)。通过至少一个过 孔165A (虽然示出了两个，在每一个条160A的每一个端部处一个)将每 一个条160A电连接到笫一挤出监视器120，只*个挤出监视器条160A 设置一个过孔165A将足够。通过至少一个过孔165B (虽然示出了两个， 在每一个条160B的每一个端部处一个)将每一个挤出监视器条160B电连 接到第一挤出监视器120，只^个挤出监视器条160B设置一个过孔165B 将足够。此外，图4C的过孔条155D1和155D2或图4D的U形过孔条155E 可以取代过孔165A (或165B )。挤出监视器条160A和过孔165A (或过 孔条155D1和155D2，或U形过孔条155E )可以是镶嵌结构或双镶嵌结 构。挤出监视器条160A和160B以及相关的过孔包括用于笫二和第三挤出 监视器145A和145B的上述材料中的任何一种。
使用条取代板的具有这样的优点，允许在失效分析期间光学检查下面 的电迁徙测试布线，以及更接近地再现功能电路的实际布线从而提供更精 确的失效数据。
图7A是顶视图，图7B、 7C和7D是通过用于根据本发明的第二实施 例的挤出监视器结构的可选的布线方案的各个线7B-7B、 7C-7C和7D-7D 的截面视图，以及图8是图7A、 7B、 7C和7D的挤出监视器的每一个ILD 层中的导电结构的分解顶视图。在图7A、 7B、 7C、 7D和图8中，使用连 接所有的挤出监视器条160A的整体形成的布线166A和168A和连接布线 170A以及连接所有的挤出监视器条160B的整体形成的布线166B与168B 和连接布线170B，取代图5A、 5B、 5C、 5D和图6的过孔165A和165B。
图9是根据本发明的笫一实施例的修改的版本的挤出监视器的每一个 ILD层中的导电结构的分解顶视图。除了由单个的上挤出监视器175取代 第二和第三挤出监视器145A和145B和未示出到上挤出监视器板175的电 连接之外，图9与图4A相似。可以使用类似于图2的布线150A的整体形 成的布线或者在图4B、 4C和4D中示例的过孔方案中的任何一种，制造
到上挤出监视器板175的电连接。在图9中指示了这些连接的位置。上挤 出监视器板175和相关过孔(如果存在)包括用于第二和第三挤出监视器 145A和145B的上述材料中的任何一种。在一个实例中，上挤出监视器板 175的边缘176、 177、 178和179与第一挤出监视器120的各个边缘121、 122、 123和124对准。在图9的实例中，当从上面观察时，上挤出监视器 板175完全覆盖第一挤出监视器120和电迁徙测试布线130。
图10是根据本发明的第二实施例的修改的版本的挤出监视器的每一 个ILD层中的导电结构的分解顶视图。除了由单组的多个上挤出监视器条 180取代两组的多个挤出监视器条160A和160B (参见图6)并未示出到 每一个上挤出监视器条的电连接之外，图10与图6相似。使用与图7A的 布线170相似的整体形成的布线或者通过图4B、 4C和4D中示例的过孔 方案中的任何一种，包括在第一挤出监视器与该组的上挤出监视器条180 之间设置类似于第一挤出监视器120的环过孔，来制造到该组的上挤出监 视器条180的电连接。在图10中指示了这些连接的位置。该组的上挤出监 视器条180以及相关的过孔(如果存在)包括用于第二和笫三挤出监视器 145A和145B的上述材料中的任何一种。在一个实例中，该组的上挤出蓝 视器条180的边缘181、 182、 183和184与笫一挤出监视器120的各个边 缘121、 122、 123和124对准。在图10的实例中，当从上面观察时，挤出. 监视器条180的周边完全覆盖第一监视器120和电迁徙测试布线130。
图11是根据本发明的第一实施例的另一修改的版本的挤出监视器的 每一个ILD层中的导电结构的分解顶视图。除了下挤出监* 185A定位 在电迁徙测试布线130之下(但与其隔离)之外，图11与图9相似。附加 地提供槽190A和190B以允许在布线135A和135B与过孔140A和140B 之间的电连接。注意，现在布线135A和135B与下挤出监视器板185A在 相同的布线层中。可以^使用与图2的布线150A相似的整体形成的布线或 者通过图4B、 4C和4D中示例的过孔方案中的任何一种，来制造到下挤 出监视器板185A的电连接。在图11中指示了到下挤出监视器板185A的 这些连接的位置。下挤出监视器板185A以及相关的过孔(如果存在)包 括用于第二和第三挤出监视器145A和145B的上述材料中的任何一种。在 一个实例中，下挤出监视器板185A的边缘186、 187、 188和189与第一 挤出监视器120的各个边缘121、 122、 123和124对准。在图11的实例中， 当从上面观察时，上挤出监视器175完全覆盖笫一挤出监视器120和电迁 徙测试布线130以及下挤出监视器板185A。
图12是根据本发明的第二实施例的另一修改的方案的挤出监视器的 每个ILD层中的导电结构的分解顶视图。除了多个下挤出监视条205和 210的组定位在电迁徙测试布线130之下(但与其隔离)之外，图12与图 11相似。注意，现在布线135A和135B与下挤出监视条205和210在相 同的布线层中。可以^使用与图2的布线150A相似的整体形成的布线或者 通过图4B、 4C和4D中示例的过孔方案中的任何一种，来制造到该多个 下挤出监视条205和210的组的电连接。在图12中指示了到该多个下挤出 监视条205和210的组的这些连接的位置。该多个下挤出监视条205和210 的组以及相关的过孔(如果存在)包括用于第二和第三挤出监视器145A 和145B的上述材料中的任何一种。在一个实例中，该组的多个下挤出监 视条205和210的边缘211、 212、 213和214与第一挤出监视器120的各 个边缘121、 122、 123和124对准。在图12的实例中，当从上面观察时， 挤出监视器条180的周边完全覆盖第一挤出监视器120、电迁徙测试布咸. 130和下挤出监5f见条205和210。
图13A是顶视图，图13B、 13C和13D是通过根据本发明的可选的布 线方案的挤出监视器结构的各个线13B-13B、 13C-13C和13D-13D的截面 图，而图14是图13A、 13B、 13C和13D的挤出监视器的每个ILD层中 的导电结构的分解顶视图。除了使用第二和第三挤出监视器结构195A和 195B取代第二和笫三挤出监视器145A和145B之外，图13A、 BB、 13C、 13D和图14与图1A、 1B、 1C、 1D和图2相似，该第二和第三挤出监视 器结构195A和195B具有各自的槽205A和205B以^便允许在与第二和笫 三挤出监视器结构195A和195B相同的布线层中形成布线135A和135B。 注意到，现在，在其中形成了各种导电部件的介质层是较接近衬底100的
一级。图13A、 13B、 13C、 13D和图14中示例的布线方案的原则(即，
可以应用到本发明的实施例中的任何一个。对于图11和图12的实施例， 上挤出监视器结构与下挤出监视器结构的几何形状可以交换。
因此，本发明的实施例提供了可以检测垂直和横向挤出的挤出监视器。 为了理解本发明，上面给出了本发明的实施例的描述.应该理解，本 发明并不局限于在此描述的特定的实施例，现在显而易见本领域的技术人 员能够做出各种修改、重组和替代而不背离本发明的范围。例如，可以结 合单个的电迁徙测试布线一起使用各种挤出监视器结构的组合。例如，如 上面示例的，在任意的组合中，示例为在电迁徙测试布线之上的各种挤出 监视器结构可以在电迁徙测试布线之下或者同时在电迁徙测试布线之下和 之上。例如，在电迁徙测试布线的第一端处的笫一过孔物理和电接触布线 的底表面，在布线的第二端处的第二过孔物理和电接触布线的顶表面。因 此，旨在下列权利要求覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所有这样的 修改和改变。
权利要求
1.一种结构，包括导电测试布线，形成在衬底的顶表面之上的第一介质层中，所述测试布线的底表面面向所述衬底的所述顶表面，所述测试布线具有第一和第二端，所述测试布线的顶表面与所述测试布线的所述底表面相对；导电第一监视器结构，形成在所述第一介质层中，所述第一监视器结构的底表面面向所述衬底的所述顶表面，所述第一监视器结构与所述测试布线电隔离，所述第一监视器结构围绕所述测试布线的周边；导电第二监视器结构，形成在所述第一介质层之上的第二介质层中，所述第二监视器结构的底表面面向所述测试布线的顶表面，所述第二监视器结构与所述测试布线电隔离，所述第二监视器结构在所述测试布线的所述第一端之上延伸；以及导电第一和第二过孔，(i)位于所述衬底的所述顶表面与所述测试布线之间，所述第一过孔在所述第一端处物理和电接触所述测试布线的所述底表面，以及所述第二过孔在所述第二端处物理和电接触所述测试布线的所述底表面，或者(ii)位于所述测试布线与第一和第二监视器结构之间，所述第一过孔在所述第一端处物理和电接触所述测试布线的所述顶表面，以及所述第二过孔在所述第二端处物理和电接触所述测试布线的所述项表面。
2. 根据权利要求l的结构，还包括导电第三监视器结构，形成在所述第一介质层之上的第二介质中，所 述第三监视器结构的底表面面向所述测试布线的所述顶表面，所述第三监 -f见器结构与所述测试布线电隔离，所述第三监视器结构在所述测试布线的 所述第二端之上延伸。
3. 根据权利要求1的结构，其中所述第二监视器结构为(i)板，所 ii^邻近所述第一过孔在所述第一监视器结构的区域之上延伸，或者(ii) 所迷第二监视器结构包括间隔开的条，所述条沿相对于延伸通过所述测试 布线的所述第一和第二端的轴的横向方向延伸，所述条邻近所述第一过孔 在所述第 一监视器结构的区域之上延伸。
4. 根据权利要求l的结构，其中所述第二监视器结构从所述测试布线 的所述第 一端延伸到所迷第二端。
5. 根据权利要求4的结构，其中所述第二监视器结构为(i)板，所 述板邻近所述第 一过孔并邻近所述第二过孔在所述第 一监视器结构的区域 之上，或者(ii)所述第二监视器结构包括间隔开的条，所述条沿相对于 延伸通过所述测试布线的所述第一和第二端的轴的横向方向延伸，所述条 邻近所述第一过孔在所迷第一监视器结构的区域之上延伸。
6. 根据权利要求2的结构，还包括导电第四监视器结构，形成在所述第一介质层之下的第三介质层中， 所述第四监视器结构的顶表面面向所述测试布线的底表面，所述第四监视 器结构与所述测试布线电隔离，所述第四监视器结构(i)在所述第一端之 上延伸或者(ii)在整个的所述测试布线之上延伸。
7. 根据权利要求6的结构，其中所述笫四监视器结构为(i)板，所 述板邻近所述第一过孔在所述第一监视器结构的区域之下，或者(ii)所 述第四监视器结构包括间隔开的平行的条，所述平行的条沿相对于延伸通 过所述测试布线的所述第一和第二端的轴的垂直方向延伸，所述平行的条 邻近所述第一过孔在所述第一监视器结构的区域之下延伸。
8. 根据权利要求l的结构，其中通过一个或多个导电过孔将所述第一 监视器结构的顶表面物理和电连接到所述第二监视器结构的所述底表面。
9. 根据权利要求1的结构，其中(i)所述测试布线是镶嵌布线或者 (ii)所述测试布线是双镶嵌布线并且整体形成第一和第二过孔与所述测试布线。
10. 根据权利要求l的结构，其中所述测试布线与笫一和第二监视器 结构每一个独立地包括A1、 Ag、 Au、 Cu、 Al合金、Ag合金、Au合金、 Cu合金、Ta、 TaN、 Ti、 TiN或其组合。
11. 一种方法，包括以下步骤 在衬底的顶表面之上的第一介质层中形成导电测试布线，所述测试布 线的底表面面向所述衬底的所述顶表面，所述测试布线具有第一和笫二端，所述测试布线的顶表面与所迷测试布线的所述底表面相对；在所述第一介质层中形成导电第一监视器结构，所述第一监视器结构 的底表面面向所述衬底的所述顶表面，所述监视器结构与所述测试布线电 隔离，所述第一监视器结构围绕所述测试布线的周边；在所迷第一介质层之上的第二介质层中形成导电第二监视器结构，所 述第二监视器结构的底表面面向所述测试布线的顶表面，所述第二监视器 结构与所述测试布线电隔离，所述第二监视器结构在所述测试布线的所述 第一端之上延伸;以及形成导电第一和第二过孔，(i)位于所述衬底的所述顶表面与所述测 试布线之间，所述第一过孔在所述笫一端处物理和电接触所述测试布线的 所述底表面，以及所述第二过孔在所述第二端处物理和电接触所述测试布 线的所述底表面，或者(ii)位于所述测试布线与所述第二监视器结构之 间，所述第一过孔在所述第一端处物理和电接触所述测试布线的所述顶表 面，以及所述第二过孔在所述第二端处物理和电接触所述测试布线的所述 顶表面。
12. 根据权利要求ll的方法，还包括在所迷第一介质层之上的笫二介质中形成导电第三监视器结构，所述 第三监视器结构的底表面面向所述测试布线的所述顶表面，所述第三监视 器结构与所述测试布线电隔离，所述第三监浮见器结构在所述测试布线的所述第二端之上延伸。
13. 根据权利要求11的方法，其中所述第二监视器结构为(i)板， 所述板邻近所述第一过孔在所述第一监视器结构的区域之上延伸，或者(ii)所述第二监视器结构包括间隔开的条，所述条沿相对于延伸通过所 述测试布线的所迷第一和笫二端的轴的横向方向延伸，所述条邻近所述第 一过孔在所述第一监视器结构的区域之上延伸。
14. 根据权利要求ll的方法，其中所述第二监视器结构从所述测试布 线的所述第 一端延伸到所述第二端。
15. 根据权利要求14的方法，其中所述第二监视器结构为(0板， 所iUl邻近所述第 一过孔并邻近所述第二过孔在所述第 一监视器结构的区 域之上，或者(ii)所述第二监视器结构包括间隔开的条，所述条沿相对 于延伸通过所述测试布线的所述第一和第二端的轴的横向方向延伸，所述 平行的条邻近所述第一过孔在所述第一监视器结构的区域之上延伸。
16. 根据权利要求12的方法，还包括在所述第一介质层之下的第三介质层中形成导电第四监视器结构，所 述第四监视器结构的顶表面面向所述测试布线的底表面，所述第四监视器 结构与所述测试布线电隔离，所述第四监视器结构(i)在所述第一端之上 延伸，或者(ii)在整个的所述测试布线之上延伸。
17. 根据权利要求16的方法，其中所述第四监视器结构为(i)板， 所述板邻近所述第一过孔在所述第一监视器结构的区域之下，或者(ii) 所述第四监视器结构包括间隔开的平行的条，所述平行的条沿相对于延伸 通过所述测试布线的所述第一和笫二端的轴的垂直方向延伸，所述平行的 条邻近所述第一过孔在所述笫一监视器结构的区域之下延伸。
18. 根据权利要求ll的方法，其中通过一个或多个导电过孔将所述第 一监视器结构的顶表面物理和电连接到所述第二监视器结构的所述底表 面。
19. 根据权利要求11的方法，其中(i)所述测试布线是镶嵌布线或 者(ii)所述测试布线是双镶嵌布线并且整体形成第一和笫二过孔与所述 测试布线。
20. 根据权利要求ll的方法，其中所述测试布线与第一和第二监视器 结构每一个独立地包括Al、 Ag、 Au、 Cu、 Al合金、Ag合金、Au合金、 Cu合金、Ta、 TaN、 Ti、 TiN或其组合。
全文摘要
本发明涉及挤出失效监视器结构及其方法。一种用于监视挤出失效的结构和方法。所述结构包括具有第一和第二端的测试布线；接触所述测试布线的第一和第二端的第一和第二过孔；与所述测试布线电隔离并围绕所述测试布线的周边的第一监视器结构；以及在所述测试布线之上的第二监视器结构，所述第二监视器结构与所述测试布线电隔离，所述第二监视器结构在所述测试布线的至少所述第一端之上延伸。
文档编号H01L21/00GK101364591SQ200810145599
公开日2009年2月11日 申请日期2008年8月5日 优先权日2007年8月6日
发明者J·R·小劳埃德, R·G·菲利皮 申请人:国际商业机器公司