TDDB測試結構以及TDDB測試方法與流程

本發(fā)明涉及半導體測試領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種高效率的TDDB測試結構以及TDDB測試方法。

背景技術：

TDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown，時間相關的電介質擊穿)是一種評價電介質質量的重要方法，常規(guī)TDDB測試結構如下圖1所示，待測樣品一端加恒定的電壓Vsterss，另一端接地GND；持續(xù)監(jiān)控流經樣品的電流，某一時刻待測樣品擊穿引起電路短路，此時量測機臺會量測到一個突然跳變的大電流(圖2)，機臺在量測到大電流后，停止測試。顯然，TDDB測試為一個耗時的測試，以常規(guī)TDDB測試測四種類型結構，每種結構三個應力條件，每個應力條件樣品數一般為15顆以上，因此每個應力條件的測試時間約為15倍及以上的單個樣品測試時間，一次完整的TDDB測試每次約耗時一周以上。

因此，希望提供一種能夠有效的降低TDDB測試時間的高效率的TDDB測試結構。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠有效的降低TDDB測試時間的高效率的TDDB測試結構。

為了實現(xiàn)上述技術目的，根據本發(fā)明，提供了一種TDDB測試結構，包括：并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構，其中并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構的支路的連線在滿足預定條件時熔斷；其中并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構的第一并聯(lián)端口連接測試電壓，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構的第二并聯(lián)端口接地。

優(yōu)選地，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構中的每個支路的金屬互連線規(guī)格介于設計規(guī)則所允許最小尺寸的1～5倍之間。

優(yōu)選地，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構中的干路金屬連線的設計規(guī)格大于多個待測試TDDB測試結構的數量乘以單個樣品支路金屬連線規(guī)格之積。

優(yōu)選地，TDDB測試結構包括由MOS晶體管器件前后道工藝中涉及的任一電介質形成的樣品。

為了實現(xiàn)上述技術目的，根據本發(fā)明，還提供了一種TDDB測試方法，包括：

第一步驟：將多個TDDB測試結構并聯(lián)在一起以形成并聯(lián)結構，其中并聯(lián)結構的支路的連線在滿足預定條件時熔斷；

第二步驟：將并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構的第二并聯(lián)端口接地；

第三步驟：將并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構的第一并聯(lián)端口連接測試電壓；

第四步驟：讀取電流隨時間變化曲線中電流下跳的多個點所對應的時間。

優(yōu)選地，多個待測試TDDB測試結構完全相同。

優(yōu)選地，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構中的每個支路的金屬互連線規(guī)格介于設計規(guī)則所允許最小尺寸的1～5倍之間。

優(yōu)選地，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構中的干路金屬連線的設計規(guī)格大于多個待測試TDDB測試結構的數量乘以單個樣品支路金屬連線規(guī)格之積。

優(yōu)選地，TDDB測試結構包括由MOS晶體管器件前后道工藝中涉及的任一電介質形成的樣品。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中：

圖1示意性地示出了常規(guī)TDDB測試結構。

圖2示意性地示出了常規(guī)TDDB測試結構下的TDDB測試過程中電流隨時間變化關系圖。

圖3示意性地示出了根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的高效率的TDDB測試結構的示意圖。

圖4示意性地示出了根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的高效率的TDDB測試結構的電流隨時間變化關系圖。

圖5示意性地示出了根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的高效率的TDDB測試方法的流程圖。

需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內容進行詳細描述。

圖3示意性地示出了根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的高效率的TDDB測試結構的示意圖。

具體地，如圖3所示，根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的高效率的TDDB測試結構包括：并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10，其中并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10的支路的連線在滿足預定條件時熔斷；其中并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10的第一并聯(lián)端口20連接測試電壓Vsterss，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10的第二并聯(lián)端口30接地。

優(yōu)選地，多個待測試TDDB測試結構10完全相同。

優(yōu)選地，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10中的每個支路的金屬互連線規(guī)格介于設計規(guī)則所允許最小尺寸的1～5倍之間。

優(yōu)選地，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10中的干路金屬連線的設計規(guī)格大于多個待測試TDDB測試結構的數量乘以單個樣品支路金屬連線規(guī)格之積。

優(yōu)選地，TDDB測試結構包括由MOS晶體管器件前后道工藝中涉及的任一電介質形成的樣品。

在施加應力時，由于多個(例如，n個)待測試TDDB測試結構10是并聯(lián)電路，每個結構的電壓是一致的；當其中一個結構擊穿時，電壓固定，電阻變小，擊穿產生的瞬間大電流會將支路金屬連線燒熔斷，這樣就剩下n-1個結構。電流在極短時間是先變大后變小(圖4)。依次測試，直到最后一個待測樣品擊穿，依次讀取電流隨時間變化曲線中電流下跳的n個點所對應的時間，分別是n個TDDB結構的失效時間。這樣，相同應力條件、n個相同TDDB測試結構可以節(jié)省，(n-1)*T(T表示單個樣品失效時間)的測試時間。

圖5示意性地示出了根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的高效率的TDDB測試方法的流程圖。

具體地，如圖5所示，根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的高效率的TDDB測試方法包括：

第一步驟S1：將多個TDDB測試結構并聯(lián)在一起以形成并聯(lián)結構，其中并聯(lián)結構的支路的連線在滿足預定條件時熔斷；

第二步驟S2：將并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10的第二并聯(lián)端口30接地；

第三步驟S3：將并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10的第一并聯(lián)端口20連接測試電壓Vsterss；

第四步驟S4：讀取電流隨時間變化曲線中電流下跳的多個點所對應的時間。

優(yōu)選地，多個待測試TDDB測試結構10完全相同。

優(yōu)選地，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10中的每個支路的金屬互連線規(guī)格介于設計規(guī)則所允許最小尺寸的1～5倍之間。

優(yōu)選地，并聯(lián)的多個待測試TDDB測試結構10中的干路金屬連線的設計規(guī)格大于多個待測試TDDB測試結構的數量乘以單個樣品支路金屬連線規(guī)格之積。

優(yōu)選地，TDDB測試結構包括由MOS晶體管器件前后道工藝中涉及的任一電介質形成的樣品。

本發(fā)明設計的測試結構可以有效地降低TDDB測試時間，以每個條件測n顆樣品計算，測試時間約為原時間的1/n。

此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關系或者順序關系等。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。

而且還應該理解的是，本發(fā)明并不限于此處描述的特定的方法、化合物、材料、制造技術、用法和應用，它們可以變化。還應該理解的是，此處描述的術語僅僅用來描述特定實施例，而不是用來限制本發(fā)明的范圍。必須注意的是，此處的以及所附權利要求中使用的單數形式“一個”、“一種”以及“該”包括復數基準，除非上下文明確表示相反意思。因此，例如，對“一個元素”的引述意味著對一個或多個元素的引述，并且包括本領域技術人員已知的它的等價物。類似地，作為另一示例，對“一個步驟”或“一個裝置”的引述意味著對一個或多個步驟或裝置的引述，并且可能包括次級步驟以及次級裝置。應該以最廣義的含義來理解使用的所有連詞。因此，詞語“或”應該被理解為具有邏輯“或”的定義，而不是邏輯“異或”的定義，除非上下文明確表示相反意思。此處描述的結構將被理解為還引述該結構的功能等效物?？杀唤忉尀榻频恼Z言應該被那樣理解，除非上下文明確表示相反意思。

而且，本發(fā)明實施例的方法和/或系統(tǒng)的實現(xiàn)可包括手動、自動或組合地執(zhí)行所選任務。而且，根據本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)的實施例的實際器械和設備，可利用操作系統(tǒng)通過硬件、軟件或其組合實現(xiàn)幾個所選任務。