一種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)及硅片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)及硅片，涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法在線監(jiān)控產(chǎn)品上熔絲相關(guān)性能的問(wèn)題而設(shè)計(jì)；其中，熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)包括：用于測(cè)試熔絲電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)和熔絲，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)與所述熔絲通過(guò)金屬線相連。本實(shí)用新型提供的方案能夠輕易測(cè)出產(chǎn)品上熔絲的電阻，還可以模擬客戶端熔絲燒熔的情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控產(chǎn)品上熔絲的相關(guān)性能的目的。
【專利說(shuō)明】—種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)及硅片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，特別是涉及一種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)及硅片。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路制造工藝中通常用到Fuse (熔絲)結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品振蕩器的頻率、輸出電壓等。Fuse本質(zhì)上就是一個(gè)電阻,其材料通常是易于熔融的導(dǎo)電金屬(Metal Fuse:金屬熔絲)或多晶硅(Poly Fuse:多晶硅熔絲)。通過(guò)施加高壓、大電流或激光等方式可以使Fuse燒斷，改變電路結(jié)構(gòu)中的電阻值，進(jìn)而起到調(diào)節(jié)某項(xiàng)電路參數(shù)(電壓、頻率等)作用。
[0003]正常情況下，針對(duì)產(chǎn)品各關(guān)鍵參數(shù)都會(huì)設(shè)計(jì)相應(yīng)的測(cè)試模塊兒用于監(jiān)控在線工藝參數(shù)的波動(dòng)情況。但Fuse主要是客戶端用來(lái)調(diào)節(jié)頻率或電壓等參數(shù)的，它有別于其它工藝參數(shù)，通常Wafer (硅片)產(chǎn)品上都沒(méi)有設(shè)計(jì)專門的監(jiān)控fuse的測(cè)試模塊兒，并且Fuse結(jié)構(gòu)使用較廣泛，經(jīng)常會(huì)碰到一些Fuse燒不斷或燒不不干凈之類的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)及硅片，解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法在線監(jiān)控產(chǎn)品上熔絲相關(guān)性能的問(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括:用于測(cè)試熔絲電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)和熔絲，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)與所述熔絲通過(guò)金屬線相連；其中，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)由第一預(yù)設(shè)數(shù)量的測(cè)試端口和金屬線連接而成。
[0006]上述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為8。
[0007]上述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述測(cè)試端口包括:第一、二、三、四、五、六、七、八測(cè)試端口，所述第八測(cè)試端口作為公共端口，其余七個(gè)所述測(cè)試端口分別通過(guò)一個(gè)所述熔絲與所述第八測(cè)試端口相連。
[0008]上述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述熔絲包括第二預(yù)設(shè)數(shù)量的第一熔絲和第三預(yù)設(shè)數(shù)量的第二熔絲；其中，所述第一熔絲包括:折線型熔絲和弓型熔絲，所述第二熔絲包括直線型熔絲。
[0009]上述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述熔絲為金屬熔絲，所述金屬熔絲與所述金屬線直接相連。
[0010]上述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述熔絲為多晶硅熔絲，所述多晶硅熔絲與所述金屬線通過(guò)所述多晶硅熔絲的末端的通孔相連。
[0011]本實(shí)用新型還提供一種硅片，包括劃片道區(qū)域，其中，所述劃片道區(qū)域中含有上述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)。
[0012]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0013]上述方案中，所述熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)能夠輕易測(cè)出產(chǎn)品上熔絲的電阻，還可以模擬客戶端熔絲燒熔的情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控產(chǎn)品上熔絲的相關(guān)性能的目的?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)布線示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)另一布線示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的折線型熔絲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的弓型熔絲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的直線型熔絲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅直線型熔絲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的熔絲區(qū)域完整剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅熔絲開(kāi)窗區(qū)域剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例的金屬熔絲開(kāi)窗區(qū)域剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例的測(cè)試原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)中無(wú)法在線監(jiān)控產(chǎn)品上熔絲相關(guān)性能的問(wèn)題，提供一種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括:用于測(cè)試熔絲電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)和熔絲，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)與所述熔絲通過(guò)金屬線相連；其中，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)由第一預(yù)設(shè)數(shù)量的測(cè)試端口和金屬線連接而成。
[0026]根據(jù)廠家實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用情況，如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的所述熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)中所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為8 ;其中，所述測(cè)試端口包括:第一、二、三、四、五、六、七、八測(cè)試端口，所述第八測(cè)試端口作為公共端口，其余七個(gè)所述測(cè)試端口分別通過(guò)一個(gè)所述熔絲與所述第八測(cè)試端口相連。測(cè)試結(jié)構(gòu)中測(cè)試端口的尺寸具體可根據(jù)測(cè)試針卡大小和劃片道尺寸來(lái)選擇(一般在幾十微米左右)，測(cè)試端口的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要而選擇，金屬走線寬度常見(jiàn)約2?5um。測(cè)試結(jié)構(gòu)的布線方式可以有多種設(shè)計(jì)，具體根據(jù)測(cè)試需要而確定。
[0027]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供另一種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)的布線方式，第四測(cè)試端口 /第五測(cè)試端口為公共端口，第一測(cè)試端口、第二測(cè)試端口和第三測(cè)試端口分別通過(guò)一個(gè)熔絲再與第四測(cè)試端口相連；第六測(cè)試端口、第七測(cè)試端口和第八測(cè)試端口分別通過(guò)一個(gè)熔絲再與第五測(cè)試端口相連；第四測(cè)試端口也通過(guò)一個(gè)熔絲與第五測(cè)試端口相連。此種方式同圖1所示的布線方式都可以監(jiān)測(cè)7組熔絲的電阻。
[0028]其中，所述熔絲包括第二預(yù)設(shè)數(shù)量的第一熔絲和第三預(yù)設(shè)數(shù)量的第二熔絲；根據(jù)廠家的實(shí)際需求，第二預(yù)設(shè)數(shù)量與第三預(yù)設(shè)數(shù)量之和為8即可，比如熔絲為多晶硅熔絲時(shí)，第二預(yù)設(shè)數(shù)量可以為4，第三預(yù)設(shè)數(shù)量為4 ;熔絲為金屬熔絲時(shí)，第二預(yù)設(shè)數(shù)量為2，第三預(yù)設(shè)數(shù)量為6。需要說(shuō)明的是，所述第一熔絲包括:折線型熔絲和弓型熔絲，所述第二熔絲包括直線型熔絲，如圖3、圖4和圖5所示。熔絲的結(jié)構(gòu)類型可根據(jù)實(shí)際監(jiān)控需要而選擇。
[0029]若所述熔絲為金屬熔絲，則所述金屬熔絲與所述金屬線直接相連；不需要通孔連接。
[0030]若所述熔絲為多晶硅熔絲，如圖6所示，所述多晶硅熔絲與所述金屬線通過(guò)所述多晶硅熔絲的末端的通孔相連。[0031]如圖7所示，CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)產(chǎn)品中熔絲區(qū)域完整的構(gòu)成由下往上依次為襯底(Si)、氧化層(Oxide)、多晶硅層(Poly)、介質(zhì)層(ILD)、金屬層(MT)、護(hù)層(PA)。
[0032]如圖4和圖8所示，圖4中的虛線區(qū)域內(nèi)為多晶硅熔絲開(kāi)窗區(qū)域，在開(kāi)窗區(qū)域多晶硅以上的層次都被刻掉了，只留下了襯底(Si)、氧化層(Oxide)和多晶硅層(Poly)。
[0033]如圖9所示，金屬熔絲開(kāi)窗區(qū)域內(nèi)金屬層以上的層次都被刻掉了，只留下了襯底(Si)、氧化層(Oxide)、多晶硅層(Poly)、介質(zhì)層(ILD)和金屬層(MT)。
[0034]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的所述熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)采用的測(cè)試原理如圖10所示，結(jié)構(gòu)中的熔絲相當(dāng)于電阻R，相連的兩個(gè)測(cè)試端口相當(dāng)于圖中的端口 A和端口 B，給AB兩端加一個(gè)電壓U，相應(yīng)就能讀出一個(gè)電流I，由此便可計(jì)算出熔絲電阻:R = U/I。
[0035]根據(jù)物體電阻計(jì)算公式:
[0036]R= P L/S
[0037]式中:p為物質(zhì)的電阻率，單位為歐姆米(Ω.πι) ;L為長(zhǎng)度，單位為米(m) ;S為截面積，單位為平方米(m2)。
[0038]根據(jù)熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)的電路原理，因?yàn)槿劢z處線寬小，截面積S小，所以電阻R大，測(cè)試端口兩端的電信號(hào)主要降都落在熔絲上。當(dāng)給AB兩端加高壓或大電流時(shí)還可以模擬客戶端燒熔絲的實(shí)際情況。
[0039]本實(shí)用新型實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)還在于其布線方式和熔絲結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際需求而更新，其變更成本較小、易于升級(jí)的特性大大提高了產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的能力。
[0040]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種硅片，包括劃片道區(qū)域，其中，所述劃片道區(qū)域中含有上述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)。
[0041 ] 其中，上述熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)的所述實(shí)現(xiàn)實(shí)施例均適用于該硅片的實(shí)施例中，也能達(dá)到相同的技術(shù)效果。
[0042]以上所述的是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:用于測(cè)試熔絲電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)和熔絲，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)與所述熔絲通過(guò)金屬線相連；其中，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)由第一預(yù)設(shè)數(shù)量的測(cè)試端口和金屬線連接而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為8。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述測(cè)試端口包括:第一、二、三、四、五、六、七、八測(cè)試端口，所述第八測(cè)試端口作為公共端口，其余七個(gè)所述測(cè)試端口分別通過(guò)一個(gè)所述熔絲與所述第八測(cè)試端口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熔絲包括第二預(yù)設(shè)數(shù)量的第一熔絲和第三預(yù)設(shè)數(shù)量的第二熔絲；其中，所述第一熔絲包括:折線型熔絲和弓型熔絲，所述第二熔絲包括直線型熔絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熔絲為金屬熔絲，所述金屬熔絲與所述金屬線直接相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熔絲為多晶硅熔絲，所述多晶硅熔絲與所述金屬線通過(guò)所述多晶硅熔絲的末端的通孔相連。
7.一種硅片，包括劃片道區(qū)域，其特征在于，所述劃片道區(qū)域中含有如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熔絲測(cè)試結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01L23/544GK203800040SQ201420237723
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】陳金園, 黎智, 譚志輝 申請(qǐng)人:北大方正集團(tuán)有限公司, 深圳方正微電子有限公司