的层间介质测试结构中的虚线矩形框内的结构的放大示意图。如图2并结合图3所示，栅极层201向上通过多个通孔202与栅极引出线204相连接。该栅极引出线204与首层金属层203可以位于同一水平层，甚至可以是在形成首层金属层203的时候同步形成的，但两者互相不接触。而首层金属层203直接通过一首金引出线205引出，该首金引出线205与首层金属层203位于同一水平层，可以是首层金属层203的一延伸部分，两者互相接触。其中，栅极引出线204和首金引出线205中一个接测试电压，另一个接地。
[0034]图4为本发明另一个实施例的用于首层金属至栅极的异常检测的层间介质测试结构的俯视示意图。在本实施例中，如图4所示，该层间介质测试结构包括了多个测试单元200，这些测试单元200排成矩形阵列，形成一测试阵列210。
[0035]图5为图4所示实施例的用于首层金属至栅极的异常检测的层间介质测试结构的虚线矩形框A内的结构的放大示意图；图6为图4所示实施例的用于首层金属至栅极的异常检测的层间介质测试结构的虚线矩形框B内的结构的放大示意图；图7为图4所示实施例的用于首层金属至栅极的异常检测的层间介质测试结构的虚线矩形框C内的结构的放大示意图。请参考图4并结合图5?图7 —起来理解，在本实施例中，测试阵列210中的每个测试单元200的栅极层201可以通过栅极连接线206与相邻的其它测试单元200的栅极层201相连接。测试阵列210中的每个测试单元200的首层金属层203可以通过首金连接线207与相邻的其它测试单元200的首层金属层203相连接。在本实施例中，该栅极连接线206和该首金连接线207在上下方向上的位置可以是重合的。
[0036]如图4和图7所示，测试阵列210的一侧(如右侧)边缘的每个测试单元200的栅极层201分别向上通过多个通孔202与一公共连接线208相连接，该公共连接线208向阵列外延伸出多个栅极层测试端口 211。该公共连接线208加上多个该栅极层测试端口 211相当于图2?图3所示实施例中的单个测试单元200的栅极引出线204。另外，如图4和图6所示，测试阵列210的相对的另一侧(如左侧)边缘的每个测试单元200的首层金属层203直接分别向阵列外延伸出多个首金层测试端口 212。多个该首金层测试端口 212相当于图2?图3所示实施例中的单个测试单元200的首金引出线205。回到图4中，在栅极层测试端口 211和首金层测试端口 212中，一个均接测试电压，另一个均接地。
[0037]在上述实施例中，该栅极层201的材质可以为多晶硅，该层间介质层的材质可以为二氧化硅或者氮化硅，该首层金属层203的材质可以为铝或者铜。
[0038]本发明能够检测首层金属层至栅极层的工艺漂移(process excurs1n),实现对首层金属至栅极的异常检测，并且评估首层金属层至栅极层的电学性能。
[0039]另外，本发明的测试结构可以包括多个测试单元，该多个测试单元被设计为批量结构(bulk structure)并阵列化，来实现不同的测试区域。越大的测试区域对于异常检测的效果是越好的。
[0040]本发明的设计考虑了工艺限制如铜工艺化学机械抛光(CMP)的问题，并且是非常弹性的(flexible)。基于不同的工艺，本发明的测试阵列可以是适用于不同的测试区域的。
[0041]本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于首层金属至栅极的异常检测的层间介质测试结构，包括一个或多个测试单元(200),所述测试单元(200)包括: 栅极层(201),位于一半导体衬底的上方； 层间介质层，位于所述栅极层(201)的上方，由非导电性材料构成；以及 首层金属层(203)，位于所述层间介质层的上方； 其中，所述栅极层(201)向上通过多个通孔与栅极引出线(204)相连接，所述栅极引出线(204)与所述首层金属层(203)位于同一水平层，但互相不接触；所述首层金属层(203)直接通过首金引出线(205)引出；所述栅极引出线(204)和所述首金引出线(205)中一个接测试电压，另一个接地。2.根据权利要求1所述的层间介质测试结构，其特征在于，包括多个测试单元(200)，所述测试单元(200)排成矩形阵列，形成测试阵列(210)； 其中，每个所述测试单元(200)的所述栅极层(201)通过栅极连接线(206)与相邻的其它所述测试单元(200)的所述栅极层(201)相连接；每个所述测试单元(200)的所述首层金属层(203)通过首金连接线(207)与相邻的其它所述测试单元(200)的所述首层金属层(203)相连接；所述测试阵列(210)的一侧边缘的每个所述测试单元(200)的所述栅极层(201)分别向上通过多个通孔与一公共连接线(208)相连接，所述公共连接线(208)向外延伸出多个栅极层测试端口(211);所述测试阵列(210)的相对的另一侧边缘的每个所述测试单元(200)的所述首层金属层(203)直接分别向外延伸出多个首金层测试端口(212);所述栅极层测试端口(211)和所述首金层测试端口(212)中一个接测试电压，另一个接地。3.根据权利要求2所述的层间介质测试结构，其特征在于，所述栅极连接线(206)和所述首金连接线(207)在上下方向上的位置是重合的。4.根据权利要求3所述的层间介质测试结构，其特征在于，所述栅极层(201)的材质为多晶石圭。5.根据权利要求4所述的层间介质测试结构，其特征在于，所述首层金属层(203)的材质为招或者铜。6.根据权利要求5所述的层间介质测试结构，其特征在于，所述层间介质层的材质为二氧化硅或者氮化硅。7.根据权利要求6所述的层间介质测试结构，其特征在于，所述半导体衬底内具有有源区。
【专利摘要】本发明提供一种用于首层金属至栅极的异常检测的层间介质测试结构，包括一个或多个测试单元，该测试单元包括：栅极层，位于一半导体衬底的上方；层间介质层，位于栅极层的上方，由非导电性材料构成；首层金属层，位于层间介质层的上方；其中，栅极层向上通过多个通孔与栅极引出线相连接，栅极引出线与首层金属层位于同一水平层，但互相不接触；首层金属层直接通过首金引出线引出；栅极引出线和首金引出线中一个接测试电压，另一个接地。本发明可以包括多个测试单元，这些测试单元排成矩形阵列，形成测试阵列，来实现不同的测试区域。本发明能够实现对首层金属至栅极的异常检测，并且评估首层金属至栅极的电学性能。
【IPC分类】G01R31/26, H01L23/544
【公开号】CN105336730
【申请号】CN201410377113
【发明人】何莲群, 郑鹏飞, 高玉珠, 赵永
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月1日