集成電路板、集成電路金屬層的測試裝置及方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體集成電路技術(shù)領域，特別是涉及一種集成電路板、一種集成電路金屬層的測試裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路中，金屬層用于器件之間的互連，以及用作封裝打線的墊盤等結(jié)構(gòu)，在這些金屬層結(jié)構(gòu)中，有一些是大尺寸的金屬板，有一些是小尺寸的金屬條(或小尺寸的金屬塊)，有一些孤立排列，有一些密集排列。
[0003]集成電路的制造包括前道工序和后道工序，其中前道工序是在半導體晶圓上實施的一系列的工藝步驟，包括光刻、刻蝕、薄膜、金屬化、擴散、氧化、合金等工序，金屬層的制作工藝屬于前道工序；集成電路的后道工序包括劃片、中測、封裝和成測等工序。在前道工序中，金屬層的制作工藝至少包括了金屬層淀積、光刻、刻蝕等工序，更具體的，包括至少十幾個的工藝步驟，比如光刻工序就包括涂膠、曝光、顯影、檢查、固膠等步驟。在制作金屬層的過程中，設備或工藝出現(xiàn)異常，或金屬層與襯底的應力不匹配，都會導致金屬層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，如漲大或縮小，當金屬層漲縮超過某額定值會導致產(chǎn)品失效。
[0004]對于半導體產(chǎn)品，如圖1所示，現(xiàn)有的用于制作集成電路的晶圓的結(jié)構(gòu)示意圖，在晶圓I上制作集成電路區(qū)2內(nèi)的集成電路的同時在晶圓I的劃片槽(Scribe Line) 3內(nèi)按照設計的測試結(jié)構(gòu)形成了多種特定結(jié)構(gòu)4，在完成集成電路的前道工序之后，針對晶圓上的多種特定結(jié)構(gòu)4的進行電性測試，在電性測試結(jié)束后，通過劃片工序?qū)⑻囟ńY(jié)構(gòu)4損毀得到分割后的集成電路芯片。由于這些特定結(jié)構(gòu)與晶圓上的集成電路芯片都經(jīng)歷了相同的工藝步驟，因此可以反映出集成電路芯片所經(jīng)歷的這些工藝步驟是否存在異常，業(yè)界通常把這些特定結(jié)構(gòu)4統(tǒng)稱為PCM (Process Control Monitor,工藝控制監(jiān)控)測試結(jié)構(gòu)。
[0005]目前還沒有針對金屬層的測試結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的對金屬層的檢測采用視覺檢查的方法來確認金屬層是否正常，例如采用顯微鏡檢查，但這種方法受人為主觀因素影響很大，導致準確度較低，而且這種檢測方法的效率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種集成電路板、集成電路金屬層的測試裝置及方法，用以提高金屬層的檢測準確度，并提高檢測效率。
[0007]本發(fā)明實施例首先提供一種集成電路板，包括劃片槽，還包括位于所述劃片槽內(nèi)的集成電路金屬層的測試結(jié)構(gòu)，所述測試結(jié)構(gòu)包括:
[0008]第一條形多晶硅電阻，以及位于所述第一條形多晶硅電阻上并與第一條形多晶硅電阻交叉而置的金屬板，所述金屬板的長度和寬度均不小于10微米；
[0009]第二條形多晶硅電阻，以及位于所述第二條形多晶硅電阻上并與第二條形多晶硅電阻交叉而置的多個金屬條，所述多個金屬條平行間隔排列，所述金屬條的寬度不大于3微米；
[0010]所述金屬板、金屬條與集成電路金屬層位于同一層且同層制作。
[0011]在該技術(shù)方案中，由于提供了這種集成電路金屬層的測試結(jié)構(gòu)，因此，可以采用電性測試來檢測金屬層是否發(fā)生異常，相對于現(xiàn)有的人工檢測，提高了檢測準確度，并提高了檢測效率。
[0012]優(yōu)選的，所述金屬板與所述第一條形多晶硅電阻正交設置，所述金屬條與所述第二條形多晶硅電阻正交設置。
[0013]優(yōu)選的，沿所述第一條形多晶硅電阻的寬度方向，所述金屬板的邊超出第一條形多晶硅電阻對應的邊3微米以上。
[0014]優(yōu)選的，沿所述第一條形多晶硅電阻的長度方向，所述金屬板的覆蓋長度不小于所述第一條形多晶硅電阻的長度的80%。
[0015]優(yōu)選的，所述多個金屬條的寬度之和等于所述金屬板沿所述第一條形多晶硅電阻的長度方向的長度。
[0016]優(yōu)選的，所述第一條形多晶硅電阻和第二條形多晶硅電阻為輕摻雜的多晶硅，所述第一條形多晶硅電阻和第二條形多晶硅電阻的方塊電阻的阻值的范圍分別為200?5000歐姆/方塊。
[0017]基于上述任一種集成電路板的集成電路金屬層的測試結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實施例還提供一種集成電路金屬層的測試裝置，包括:
[0018]阻值檢測裝置，用于檢測所述第一條形多晶硅電阻和第二條形多晶硅電阻的方塊電阻阻值，得到第一阻值和第二阻值；
[0019]控制裝置，與所述阻值檢測裝置信號連接，用于根據(jù)第一阻值和第二阻值的相對變化確定集成電路金屬層是否出現(xiàn)異常。
[0020]優(yōu)選的，所述控制裝置包括:
[0021]比例計算器，用于計算第一阻值和第二阻值的比值；
[0022]比較器，與所述比例計算器信號連接，用于比較所述比值是否超出設定范圍；
[0023]處理器，與所述比較器信號連接，用于當所述比值超出設定范圍時，確定集成電路金屬層出現(xiàn)異常。
[0024]基于上述任一種集成電路板的集成電路金屬層的測試結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實施例還提供一種集成電路金屬層的測試方法，包括:
[0025]分別測試第一條形多晶硅電阻和第二條形多晶硅電阻的方塊電阻阻值，得到第一阻值和第二阻值；
[0026]根據(jù)第一阻值和第二阻值的相對變化確定金屬層是否出現(xiàn)異常。
[0027]在本發(fā)明技術(shù)方案中，測試位于劃片槽內(nèi)的兩個條形多晶硅電阻的阻值，第一條形多晶硅電阻的上方部分覆蓋有金屬板，第二條形多晶硅電阻的上方部分覆蓋有金屬條，金屬板、金屬條和集成電路的金屬層位于同一層，為同層制作，根據(jù)第一阻值和第二阻值的相對變化來確定金屬層是否出現(xiàn)異常，防止存在金屬層異常的集成電路不良品產(chǎn)出至后道工序。由于采用電性測試，提高了測試的準確度，并提高了檢測效率，降低了人工成本。
[0028]優(yōu)選的，所述根據(jù)第一阻值和第二阻值的相對變化確定金屬層出現(xiàn)異常，具體包括:
[0029]計算所述第一阻值與第二阻值的比值；
[0030]當所述比值超出設定范圍時，確定集成電路金屬層出現(xiàn)異常。
[0031]其中，當?shù)谝蛔柚蹬c第二阻值的比值超出設定范圍時，確定集成電路金屬層出現(xiàn)異常，具體包括:
[0032]當所述比值大于所述設定范圍的最大值時，確定集成電路金屬層出現(xiàn)膨脹型異常；
[0033]當所述比值小于所述設定范圍的最小值時，確定集成電路金屬層出現(xiàn)內(nèi)縮型異堂巾O
[0034]金屬層異常包括金屬層膨脹或金屬層內(nèi)縮。在制作金屬層的合金工藝(或稱為氫化工藝，是制作集成電路必須經(jīng)歷的工藝步驟)時，即在一定溫度環(huán)境中(350?500攝氏度)采用低濃度的氫氣對集成電路的晶圓進行處理，氫原子可以滲入多晶硅之上的氧化層并在其中擴散運動從而到達多晶硅的表面，這種作用稱之為氫化作用，氫化作用使得條形多晶硅電阻的阻值變小，但是氫原子不能擴散穿透金屬層，即金屬層對氫化作用產(chǎn)生屏蔽效果，從而影響部分覆蓋有金屬板或金屬條的條形多晶硅電阻的阻值。當金屬層出現(xiàn)漲縮時，大尺寸的金屬板出現(xiàn)漲縮，導致金屬板覆蓋第一多晶硅電阻的長度發(fā)生變化，間接導致所述第一多晶硅電阻的阻值發(fā)生變化；當金屬層出現(xiàn)漲縮時，小尺寸的金屬條幾乎不會出現(xiàn)漲縮變化，可見，當金屬層出現(xiàn)漲縮時，第一阻值和第二阻值的比值發(fā)生變化，且當金屬出現(xiàn)膨脹時，其比值變大，當金屬出現(xiàn)內(nèi)縮時，其比值變小。
【附圖說明】
[0035]圖1為現(xiàn)有的用于制作集成電路的晶圓的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明一實施例集成電路板內(nèi)集成電路金屬層的測試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明一實施例集成電路板內(nèi)集成電路金屬層發(fā)生內(nèi)縮時測試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明一實施例集成電路板內(nèi)集成電路金屬層發(fā)生膨脹時測試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為本發(fā)明一實施例集成電路金屬層的測試方法流程示意圖；
[0040]圖6為本發(fā)明一實施例集成電路金屬層的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖7為本發(fā)明一實施例集成電路金屬層的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]附圖標記:
[0043]1-晶圓2_集成電路區(qū)3_劃片槽4_特定結(jié)構(gòu)11-第一條形多晶娃電阻
[0044]12-金屬板21-第二條形多晶硅電阻22-金屬條32-阻值檢測裝置
[0045]33-控制裝置51-比例計算器52-比較器53-處理器
【具體實