本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，集成電路的特征尺寸不斷減小，為了保證半導(dǎo)體器件的可靠性，半導(dǎo)體器件的制造工藝對(duì)實(shí)現(xiàn)器件之間電連接的金屬互連線提出了更高的要求。

在半導(dǎo)體制造中，金屬電遷移失效(Electron-Migration,EM)和金屬應(yīng)力遷移失效(Stress-Migration,SM)是影響半導(dǎo)體器件可靠性性能的主要因素。

其中，所述金屬電遷移失效指的是：在器件工作時(shí)，金屬互連線內(nèi)有一定電流通過并產(chǎn)生電場(chǎng)，在所述電場(chǎng)的作用下，金屬離子會(huì)沿著導(dǎo)體產(chǎn)生質(zhì)量的輸運(yùn)，形成金屬離子的遷移，金屬離子的遷移容易在金屬互連線的局部區(qū)域產(chǎn)生空洞。當(dāng)所述空洞達(dá)到一定程度時(shí)，金屬互連線的電阻大大增加，容易導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的性能退化或失效。

所述金屬應(yīng)力遷移失效指的是：器件在一定溫度下工作時(shí)，金屬互連線與其它材料層的熱膨脹系數(shù)不一致，所以在金屬互連線與其它材料層之間形成應(yīng)力，從而使金屬互連線或者后段通孔中晶粒間的小空隙向應(yīng)力集中的地方聚集形成空洞。所述空洞達(dá)到一定程度后容易使所述金屬互連線發(fā)生斷路，進(jìn)而容易導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的性能退化或失效。

為了判斷所形成的金屬互連線的可靠性，電遷移測(cè)試和應(yīng)力遷移測(cè)試成為了評(píng)估半導(dǎo)體器件可靠性的重要測(cè)試項(xiàng)目，進(jìn)而檢驗(yàn)半導(dǎo)體器件的性能。

但是，現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法，提高半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試的效率。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)。所述測(cè)試結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體襯底；覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的第一介質(zhì)層；位于所述第一介質(zhì)層內(nèi)且貫穿其厚度的第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)，所述第一件金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)通過所述第一介質(zhì)層相互隔離，所述第一金屬結(jié)構(gòu)包括分立的第一金屬層和第二金屬層，所述第二金屬結(jié)構(gòu)位于所述分立的第一金屬層和第二金屬層之間；覆蓋所述第一介質(zhì)層、第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)的第二介質(zhì)層；位于所述第二介質(zhì)層中的第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞以及位于第一導(dǎo)電插塞與第二導(dǎo)電插塞之間的多個(gè)第三導(dǎo)電插塞，所述第一導(dǎo)電插塞與所述第一金屬層相連，所述第二導(dǎo)電插塞與所述第二金屬層相連，所述第三導(dǎo)電插塞與所述第二金屬結(jié)構(gòu)相連；位于所述第二介質(zhì)層表面的金屬線，所述金屬線橫跨所述第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)，且與所述第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞和第三導(dǎo)電插塞均相連；所述第一金屬結(jié)構(gòu)、第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞和金屬線構(gòu)成金屬互連線電遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞和金屬線構(gòu)成金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)。

可選的，所述第一金屬結(jié)構(gòu)、第二金屬結(jié)構(gòu)和金屬線的材料為Cu、Al或W。

可選的，所述第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞和第三導(dǎo)電插塞的材料為Cu或W。

可選的，所述第二金屬結(jié)構(gòu)包括：平行于半導(dǎo)體襯底方向間隔排列的多個(gè)第三金屬層，所述多個(gè)第三金屬層通過所述第一介質(zhì)層相互隔離，所述第三金屬層包括第一端和第二端；與所述第三金屬層相垂直的第一連接金屬層和第二連接金屬層，所述多個(gè)第三金屬層位于所述第一連接金屬層和第二連接金屬層之間，所述第一連接金屬層與所述第三金屬層的第一端相連接，所述第二連接金屬層與所述第三金屬層的第二端相連接。

可選的，所述第三金屬層與所述金屬線相垂直，且所述第三金屬層的第一端和第二端位于所述金屬線的兩側(cè)。

可選的，所述第一導(dǎo)電插塞的數(shù)量為一個(gè)，所述第二導(dǎo)電插塞的數(shù)量為一個(gè)；所述第三導(dǎo)電插塞的數(shù)量為多個(gè)，所述第三導(dǎo)電插塞與所述多個(gè)第三 金屬層一一對(duì)應(yīng)。

可選的，所述第二金屬結(jié)構(gòu)包括：平行于半導(dǎo)體襯底方向間隔排列的多個(gè)第三金屬層，所述多個(gè)第三金屬層通過所述第一介質(zhì)層相互隔離，所述第三金屬層包括第一端和第二端，所述第二端與所述第三導(dǎo)電插塞相連接；與所述第三金屬層相垂直的第一連接金屬層、第二連接金屬層和第三連接金屬層，所述第一連接金屬層與靠近所述第一金屬層一側(cè)的第三金屬層的第一端相連接，所述第二連接金屬層與靠近所述第二金屬層一側(cè)的第三金屬層的第一端相連接，所述第三連接金屬層連接剩余相鄰兩個(gè)第三金屬層的第一端。

可選的，所述第三金屬層與所述金屬線相垂直。

可選的，所述第一導(dǎo)電插塞的數(shù)量為一個(gè)，所述第二導(dǎo)電插塞的數(shù)量為一個(gè)；所述第三導(dǎo)電插塞的數(shù)量為多個(gè)，所述第三導(dǎo)電插塞與所述多個(gè)第三金屬層一一對(duì)應(yīng)。

本發(fā)明還提供采用上述可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試方法，包括金屬互連線電遷移測(cè)試和金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試；

所述金屬互連線電遷移測(cè)試包括：在第一金屬層加載第一測(cè)試電流且第二金屬層接地，或者，在第二金屬層施加第一測(cè)試電流且第一金屬層接地；使第一金屬結(jié)構(gòu)和金屬線以及相連通的第一導(dǎo)電插塞和第二導(dǎo)電插塞形成導(dǎo)電通路，測(cè)量第一金屬層和第二金屬層之間的第一初始電壓值；通過所述第一測(cè)試電流值和第一初始電壓值計(jì)算獲得第一初始電阻值；在第一測(cè)試電流條件下，提高待測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試環(huán)境溫度直至達(dá)到第一測(cè)試溫度；測(cè)量第一金屬層和第二金屬層之間隨時(shí)間變化的第一測(cè)試電壓值；通過所述第一測(cè)試電流值和第一測(cè)試電壓值計(jì)算獲得第一測(cè)試電阻值；當(dāng)所述第一測(cè)試電阻值達(dá)到預(yù)設(shè)的第一參考電阻值時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為金屬互連線電遷移失效時(shí)間；

所述金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試包括：將待測(cè)試結(jié)構(gòu)置于第二測(cè)試溫度環(huán)境下，在第一連接金屬層施加第二測(cè)試電流，金屬線一端接地，測(cè)量所述金屬線另一端與第二連接金屬層之間的第二初始電壓值；或者，在第二連接金屬層施加第二測(cè)試電流，金屬線一端接地，測(cè)量所述金屬線另一端與第一連接金屬層之間的第二初始電壓值，使所述第二金屬結(jié)構(gòu)和金屬線以及相連通 的第三導(dǎo)電插塞形成導(dǎo)電通路；通過所述第二測(cè)試電流值和第二初始電壓值計(jì)算獲得第二初始電阻值；使所述測(cè)試結(jié)構(gòu)處于空載狀態(tài)并對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行初次烘烤；初次烘烤冷卻后，在所述第二測(cè)試溫度環(huán)境下再次施加第二測(cè)試電流、監(jiān)測(cè)第二測(cè)試電壓值、并獲得第二測(cè)試電阻值，以及所述第二測(cè)試電阻值相對(duì)于所述第二初始電阻值的電阻值變化量；當(dāng)所述電阻值變化量小于預(yù)設(shè)的第二參考變化量時(shí)，繼續(xù)對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤并進(jìn)一步獲得繼續(xù)烘烤后的電阻值變化量；當(dāng)所述電阻值變化量大于或等于預(yù)設(shè)的第二參考變化量時(shí)，判定金屬互連線應(yīng)力遷移失效，以對(duì)應(yīng)的烘烤時(shí)間為金屬互連線應(yīng)力遷移失效時(shí)間。

可選的，所述第一測(cè)試電流的電流值為0.5MA/cm²至4MA/cm²，所述第一測(cè)試溫度為250℃至350℃，所述第一參考電阻值為所述第一初始電阻值的110％至120％。

可選的，所述第二測(cè)試溫度為100℃至250℃，對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤的步驟中，初次烘烤的時(shí)間為168小時(shí)，繼續(xù)烘烤的時(shí)間包括500小時(shí)、1000小時(shí)和1500小時(shí)，所述第二測(cè)試電阻值變化量為8％至12％。

本發(fā)明還提供采用上述可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試方法，包括金屬互連線電遷移測(cè)試和金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試；

所述金屬互連線電遷移測(cè)試包括：在第一金屬層加載第一測(cè)試電流且第二金屬層接地，或者，在第二金屬層施加第一測(cè)試電流且第一金屬層接地；使第一金屬結(jié)構(gòu)和金屬線以及相連通的第一導(dǎo)電插塞和第二導(dǎo)電插塞形成導(dǎo)電通路，測(cè)量第一金屬層和第二金屬層之間的第一初始電壓值；通過所述第一測(cè)試電流值和第一初始電壓值計(jì)算獲得第一初始電阻值；在第一測(cè)試電流條件下，提高待測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試環(huán)境溫度直至達(dá)到第一測(cè)試溫度；測(cè)量第一金屬層和第二金屬層之間隨時(shí)間變化的第一測(cè)試電壓值；通過所述第一測(cè)試電流值和第一測(cè)試電壓值計(jì)算獲得第一測(cè)試電阻值；當(dāng)所述第一測(cè)試電阻值達(dá)到預(yù)設(shè)的第一參考電阻值時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為金屬互連線電遷移失效時(shí)間；

所述金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試包括：將待測(cè)試結(jié)構(gòu)置于第二測(cè)試溫度環(huán)境下，在第一連接金屬層加載第二測(cè)試電流且第二連接金屬層接地；或者， 在第二連接金屬層施加第二測(cè)試電流且第一連接金屬層接地；使所述第二金屬結(jié)構(gòu)和金屬線以及相連通的第三導(dǎo)電插塞形成導(dǎo)電通路，測(cè)量所述第一連接金屬層和第二連接金屬層之間的第二初始電壓值；通過所述第二測(cè)試電流值和第二初始電壓值計(jì)算獲得第二初始電阻值；使所述測(cè)試結(jié)構(gòu)處于空載狀態(tài)并對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行初次烘烤；初次烘烤冷卻后，在所述第二測(cè)試溫度環(huán)境下再次施加第二測(cè)試電流、監(jiān)測(cè)第二測(cè)試電壓值、并獲得第二測(cè)試電阻值，以及所述第二測(cè)試電阻值相對(duì)于所述第二初始電阻值的電阻值變化量；當(dāng)所述電阻值變化量小于預(yù)設(shè)的第二參考變化量時(shí)，繼續(xù)對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤并進(jìn)一步獲得繼續(xù)烘烤后的電阻值變化量；當(dāng)所述電阻值變化量大于或等于預(yù)設(shè)的第二參考變化量時(shí)，判定金屬互連線應(yīng)力遷移失效，以對(duì)應(yīng)的烘烤時(shí)間為金屬互連線應(yīng)力遷移失效時(shí)間。

可選的，所述第一測(cè)試電流的電流值為0.5MA/cm²至4MA/cm²，所述第一測(cè)試溫度為250℃至350℃，所述第一參考電阻值為所述第一初始電阻值的110％至120％。

可選的，所述第二測(cè)試溫度為100℃至250℃，對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤的步驟中，初次烘烤的時(shí)間為168小時(shí)，繼續(xù)烘烤的時(shí)間包括500小時(shí)、1000小時(shí)和1500小時(shí)，所述第二測(cè)試電阻值變化量為8％至12％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第一金屬結(jié)構(gòu)、第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞和金屬線構(gòu)成金屬互連線電遷移的測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞和金屬線構(gòu)成金屬互連線應(yīng)力遷移的測(cè)試結(jié)構(gòu)，從而可以采用同一個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行金屬互連線電遷移及金屬互連線應(yīng)力遷移，且通過所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)可以評(píng)估金屬互連線電遷移及金屬互連線應(yīng)力遷移對(duì)金屬互連線相互作用下的電遷移失效時(shí)間和應(yīng)力遷移失效時(shí)間，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試的準(zhǔn)確性、可靠性以及半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意 圖；

圖2是圖1沿AA’割線的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1沿BB’割線的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4沿CC’割線的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖4沿DD’割線的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)有技術(shù)中，為了評(píng)估半導(dǎo)體器件的電遷移和應(yīng)力遷移，常用的工藝是在半導(dǎo)體器件中或晶圓的切割道中設(shè)置電遷移和應(yīng)力遷移各自的測(cè)試結(jié)構(gòu)，并通過所述測(cè)試結(jié)構(gòu)分別測(cè)得電遷移和應(yīng)力遷移的失效時(shí)間，以此監(jiān)控所述電遷移和應(yīng)力遷移對(duì)半導(dǎo)體器件的影響。

由于在進(jìn)行電遷移和應(yīng)力遷移時(shí)需要分別通過不同的測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，因此現(xiàn)有技術(shù)的電遷移和應(yīng)力遷移的測(cè)試方法效率較低。此外，采用不同的測(cè)試結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行電遷移測(cè)試和應(yīng)力遷移測(cè)試，難以評(píng)估實(shí)際電遷移及應(yīng)力遷移對(duì)金屬互連線相互作用后的疊加效應(yīng)。

為了解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體襯底；覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的第一介質(zhì)層；位于所述第一介質(zhì)層內(nèi)且貫穿其厚度的第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)，所述第一件金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)通過所述第一介質(zhì)層相互隔離，所述第一金屬結(jié)構(gòu)包括分立的第一金屬層和第二金屬層，所述第二金屬結(jié)構(gòu)位于所述分立的第一金屬層和第二金屬層之間；覆蓋所述第一介質(zhì)層、第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)的第二介質(zhì)層；位于所述第二介質(zhì)層中的第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞以及位于第一導(dǎo)電插塞與第二導(dǎo)電插塞之間的多個(gè)第三導(dǎo)電插塞，所述第一導(dǎo)電插塞與所述第一金屬層相連，所述第二導(dǎo)電插塞與所述第二金屬層相連，所述第三導(dǎo)電插塞與所述第二金屬結(jié)構(gòu)相連；位于所述第二介質(zhì)層表面的金屬線，所述金屬線橫跨所述第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)，且與所述 第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞和第三導(dǎo)電插塞均相連；所述第一金屬結(jié)構(gòu)、第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞和金屬線構(gòu)成金屬互連線電遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞和金屬線構(gòu)成金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)。

所述可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第一金屬結(jié)構(gòu)、第一導(dǎo)電插塞、第二導(dǎo)電插塞和金屬線構(gòu)成金屬互連線電遷移的測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞和金屬線構(gòu)成金屬互連線應(yīng)力遷移的測(cè)試結(jié)構(gòu)，從而可以采用同一個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行金屬互連線電遷移及金屬互連線應(yīng)力遷移，且通過所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)可以評(píng)估金屬互連線電遷移及金屬互連線應(yīng)力遷移對(duì)金屬互連線相互作用下的電遷移失效時(shí)間和應(yīng)力遷移失效時(shí)間，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試的準(zhǔn)確性、可靠性以及半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試效率。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1沿AA’割線的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1沿BB’割線的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

結(jié)合參考圖1至圖3，所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)包括：

半導(dǎo)體襯底100；

覆蓋所述半導(dǎo)體襯底100的第一介質(zhì)層200；

位于所述第一介質(zhì)層200內(nèi)且貫穿其厚度的第一金屬結(jié)構(gòu)(未圖示)和第二金屬結(jié)構(gòu)(未圖示)，所述第一件金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)通過所述第一介質(zhì)層200相互隔離，所述第一金屬結(jié)構(gòu)包括分立的第一金屬層210和第二金屬層220，所述第二金屬結(jié)構(gòu)位于所述分立的第一金屬層210和第二金屬層220之間；

覆蓋所述第一介質(zhì)層200、第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)的第二介質(zhì)層300；

位于所述第二介質(zhì)層300中的第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320以及 位于第一導(dǎo)電插塞310與第二導(dǎo)電插塞320之間的多個(gè)第三導(dǎo)電插塞330，所述第一導(dǎo)電插塞310與所述第一金屬層210相連，所述第二導(dǎo)電插塞320與所述第二金屬層220相連，所述第三導(dǎo)電插塞330與所述第二金屬結(jié)構(gòu)相連；

位于所述第二介質(zhì)層300表面的金屬線400，所述金屬線400橫跨所述第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)，且與所述第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320和第三導(dǎo)電插塞330均相連；

所述第一金屬結(jié)構(gòu)、第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320和金屬線400構(gòu)成金屬互連線電遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞330和金屬線400構(gòu)成金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)。

具體地，所述第二金屬結(jié)構(gòu)包括：平行于半導(dǎo)體襯底100方向間隔排列的多個(gè)第三金屬層230，所述多個(gè)第三金屬層230通過所述第一介質(zhì)層200相互隔離，所述第三金屬層230包括第一端231和第二端232；與所述第三金屬層230相垂直的第一連接金屬層240和第二連接金屬層250，所述第一連接金屬層240與所述多個(gè)第三金屬層230的第一端231相連接，所述第二連接金屬層250與所述多個(gè)第三金屬層230的第二端232相連接。

本實(shí)施例中，所述第三金屬層230與所述金屬線400相垂直，且所述第三金屬層230的第一端231和第二端232位于所述金屬線400的兩側(cè)。

需要說明的是，所述第一連接金屬層240一端與靠近所述第一金屬層210一側(cè)的第三金屬層230的第一端231相連接，另一端凸出于靠近所述第二金屬層220一側(cè)的第三金屬層230的第一端231；所述第二連接金屬層250一端與靠近所述第一金屬層210一側(cè)的第三金屬層230的第二端232相連接，另一端凸出于靠近所述第二金屬層220一側(cè)的第三金屬層230的第二端232。在其他實(shí)施例中，還可以為：所述第一連接金屬層240一端與靠近所述第二金屬層220一側(cè)的第三金屬層230的第一端231相連接，另一端凸出于靠近所述第一金屬層210一側(cè)的第三金屬層230的第一端231；所述第二連接金屬層250一端與靠近所述第二金屬層220一側(cè)的第三金屬層230的第二端232相連接，另一端凸出于靠近所述第一金屬層210一側(cè)的第三金屬層230的第二端232。

所述第一導(dǎo)電插塞310和第二導(dǎo)電插塞320用于連接所述第一金屬層210、第二金屬層220和金屬線400以形成導(dǎo)電通路；所述第三導(dǎo)電插塞330用于連接第三金屬層230和金屬線400以形成導(dǎo)電通路。

本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電插塞310的數(shù)量為一個(gè)，所述第二導(dǎo)電插塞320的數(shù)量為一個(gè)；所述第三導(dǎo)電插塞330的數(shù)量為多個(gè)，所述第三導(dǎo)電插塞與所述多個(gè)第三金屬層230一一對(duì)應(yīng)。

具體地，所述第一金屬結(jié)構(gòu)、第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320和金屬線400構(gòu)成金屬互連線電遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述第三金屬層400為待測(cè)金屬層；所述多個(gè)第三金屬層230的第一端231通過所述第一連接金屬層240相互連接，所述多個(gè)第三金屬層230的第二端232通過所述第二連接金屬層250相互連接，因此所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞330和金屬線400構(gòu)成并聯(lián)金屬互連結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的，所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞330和金屬線400構(gòu)成開爾文結(jié)構(gòu)的金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞330和金屬線400為待測(cè)結(jié)構(gòu)。

所述第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320和第三導(dǎo)電插塞330的材料可以為Cu或W等導(dǎo)電材料。本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320和第三導(dǎo)電插塞330的材料為Cu。

所述第一金屬層210、第二金屬層220、第三金屬層230、第一連接金屬層240、第二連接金屬層250和金屬線400的材料可以為Cu、Al或W等導(dǎo)電材料。本實(shí)施例中，所述第一金屬層210、第二金屬層220、第三金屬層230、第一連接金屬層240、第二連接金屬層250和金屬線400的材料為Cu。

本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底100的材料為n型硅襯底、p型硅襯底、絕緣層上的硅(SOI)襯底、氮化硅襯底或砷化鎵等Ⅲ-Ⅴ族化合物等。在其他實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底100表面還可以形成有一個(gè)或多個(gè)底層金屬互連線(未標(biāo)注)，所述底層金屬互連線用于與后續(xù)形成的金屬互連線相連接，也可用于與外部或其他金屬層的電連接。

所述第一介質(zhì)層200用于使第一金屬層210、第二金屬層220和第二金屬結(jié)構(gòu)之間相互絕緣，所述第二介質(zhì)層300用于使第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電 插塞320和第三導(dǎo)電插塞330之間的相互絕緣。

本實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層200和第二介質(zhì)層300的材料具有多孔結(jié)構(gòu)，所述具有多孔結(jié)構(gòu)的材料為低k介質(zhì)材料(低k介質(zhì)材料指相對(duì)介電常數(shù)大于或等于2.6、小于等于3.9的介質(zhì)材料)或超低k介質(zhì)材料(超低k介質(zhì)材料指相對(duì)介電常數(shù)小于2.6的介質(zhì)材料)，從而可以有效地降低金屬互連結(jié)構(gòu)之間的寄生電容，進(jìn)而減小后段RC延遲。

所述第一介質(zhì)層200和第二介質(zhì)層300的材料可以是SiOH、SiOCH、FSG(摻氟的二氧化硅)、BSG(摻硼的二氧化硅)、PSG(摻磷的二氧化硅)、BPSG(摻硼磷的二氧化硅)、氫化硅倍半氧烷(HSQ，(HSiO_1.5)_n)或甲基硅倍半氧烷(MSQ，(CH₃SiO_1.5)_n)。本實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層200和第二介質(zhì)層300的材料為超低k介質(zhì)材料，所述超低k介質(zhì)材料為SiOCH。

通過所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)采用同一個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行金屬互連線電遷移測(cè)試及金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試，且通過所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)，可以評(píng)估金屬互連線電遷移及金屬互連線應(yīng)力遷移對(duì)金屬互連線相互作用下的金屬互連線電遷移失效時(shí)間和開爾文結(jié)構(gòu)的金屬互連線應(yīng)力遷移失效時(shí)間，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試的準(zhǔn)確性、可靠性以及半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試效率。

圖4是本發(fā)明半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4沿CC’割線的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖4沿DD’割線的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

結(jié)合參考圖4至圖6，所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)包括：

半導(dǎo)體襯底500；

覆蓋所述半導(dǎo)體襯底500的第一介質(zhì)層600；

位于所述第一介質(zhì)層600內(nèi)且貫穿其厚度的第一金屬結(jié)構(gòu)(未圖示)和第二金屬結(jié)構(gòu)(未圖示)，所述第一件金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)通過所述第一介質(zhì)層600相互隔離，所述第一金屬結(jié)構(gòu)包括分立的第一金屬層610和第二金屬層620，所述第二金屬結(jié)構(gòu)位于所述分立的第一金屬層610和第二金屬層620之間；

覆蓋所述第一介質(zhì)層600、第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)的第二介質(zhì)層700；

位于所述第二介質(zhì)層700中的第一導(dǎo)電插塞710、第二導(dǎo)電插塞720以及位于第一導(dǎo)電插塞710與第二導(dǎo)電插塞720之間的多個(gè)第三導(dǎo)電插塞730，所述第一導(dǎo)電插塞710與所述第一金屬層610相連，所述第二導(dǎo)電插塞720與所述第二金屬層620相連，所述第三導(dǎo)電插塞730與所述第二金屬結(jié)構(gòu)相連；

位于所述第二介質(zhì)層700表面的金屬線800，所述金屬線800橫跨所述第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)，且與所述第一導(dǎo)電插塞710、第二導(dǎo)電插塞720和第三導(dǎo)電插塞730均相連；

所述第一金屬結(jié)構(gòu)、第一導(dǎo)電插塞710、第二導(dǎo)電插塞720和金屬線800構(gòu)成金屬互連線電遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞730和金屬線800構(gòu)成金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)。

具體地，所述第二金屬結(jié)構(gòu)包括：平行于半導(dǎo)體襯底500方向間隔排列的多個(gè)第三金屬層630，所述多個(gè)第三金屬層630通過所述第一介質(zhì)層600相互隔離，所述多個(gè)第三金屬層630包括第一端631和第二端632；與所述第三金屬層630相垂直的第一連接金屬層640、第二連接金屬層650和第三連接金屬層660，所述第一連接金屬層640與靠近所述第一金屬層610一側(cè)的第三金屬層630的第一端631相連接，所述第二連接金屬層650與靠近所述第二金屬層620一側(cè)的第三金屬層630的第一端631相連接，所述第三連接金屬層660連接剩余相鄰兩個(gè)第三金屬層630的第一端631。

本實(shí)施例中，所述第三金屬層630與所述金屬線800相垂直。

需要說明的是，所述第一金屬結(jié)構(gòu)、第一導(dǎo)電插塞710、第二導(dǎo)電插塞720和金屬線800構(gòu)成金屬互連線電遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述第三金屬層800為待測(cè)金屬層?？拷龅谝唤饘賹?10一側(cè)的第三金屬層630的第一端631與所述第一連接金屬層640相連接，靠近所述第二金屬層620一側(cè)的第三金屬層230的第一端631與所述第二連接金屬層650相連接，剩余相鄰兩個(gè)第三金屬層630的第一端631通過所述第三連接金屬層660相連接，且相鄰兩個(gè)第三金屬層630通過位于所述第三金屬層630上的第三導(dǎo)電插塞730以 及金屬線800相連接，形成由靠近所述第一金屬層610一側(cè)的第三金屬層630的第一端631至靠近所述第二金屬層620一側(cè)的第三金屬層630的第一端631的串聯(lián)電路，相應(yīng)的，所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞630和金屬線800構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)的金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中，所述第二金屬結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電插塞730和金屬線800為待測(cè)結(jié)構(gòu)。

所述第一導(dǎo)電插塞710和第二導(dǎo)電插塞720用于連接所述第一金屬層610、第二金屬層620和金屬線800以形成導(dǎo)電通路；所述第三導(dǎo)電插塞730用于連接第三金屬層630和金屬線800以形成導(dǎo)電通路。

本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電插塞710的數(shù)量為一個(gè)，所述第二導(dǎo)電插塞720的數(shù)量為一個(gè)；所述第三導(dǎo)電插塞730的數(shù)量為多個(gè)，所述第三導(dǎo)電插塞730與所述多個(gè)第三金屬層630一一對(duì)應(yīng)。

所述第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320和第三導(dǎo)電插塞330的材料可以為Cu或W等導(dǎo)電材料。本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320和第三導(dǎo)電插塞330的材料為Cu。

所述第一金屬層210、第二金屬層220、第三金屬層230、第一連接金屬層240、第二連接金屬層250和金屬線400的材料可以為Cu、Al或W等導(dǎo)電材料。本實(shí)施例中，所述第一金屬層210、第二金屬層220、第三金屬層230、第一連接金屬層240、第二連接金屬層250和金屬線400的材料為Cu。

本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底500的材料為n型硅襯底、p型硅襯底、絕緣層上的硅(SOI)襯底、氮化硅襯底或砷化鎵等Ⅲ-Ⅴ族化合物等。在其他實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底500表面還可以形成有一個(gè)或多個(gè)底層金屬互連線(未標(biāo)注)，所述底層金屬互連線用于與后續(xù)形成的金屬互連線相連接，也可用于與外部或其他金屬層的電連接。

所述第一介質(zhì)層600用于使第一金屬層610、第二金屬層620和第二金屬結(jié)構(gòu)之間相互絕緣，所述第二介質(zhì)層700用于使第一導(dǎo)電插塞710、第二導(dǎo)電插塞720和第三導(dǎo)電插塞730之間的相互絕緣。

本實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層600和第二介質(zhì)層700的材料具有多孔結(jié)構(gòu)，所述具有多孔結(jié)構(gòu)的材料為低k介質(zhì)材料(低k介質(zhì)材料指相對(duì)介電常 數(shù)大于或等于2.6、小于等于3.9的介質(zhì)材料)或超低k介質(zhì)材料(超低k介質(zhì)材料指相對(duì)介電常數(shù)小于2.6的介質(zhì)材料)，從而可以有效地降低金屬互連結(jié)構(gòu)之間的寄生電容，進(jìn)而減小后段RC延遲。

所述第一介質(zhì)層600和第二介質(zhì)層700的材料可以是SiOH、SiOCH、FSG(摻氟的二氧化硅)、BSG(摻硼的二氧化硅)、PSG(摻磷的二氧化硅)、BPSG(摻硼磷的二氧化硅)、氫化硅倍半氧烷(HSQ，(HSiO_1.5)_n)或甲基硅倍半氧烷(MSQ，(CH₃SiO_1.5)_n)。本實(shí)施例中，所述第一介質(zhì)層600和第二介質(zhì)層700的材料為超低k介質(zhì)材料，所述超低k介質(zhì)材料為SiOCH。

通過所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)采用同一個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行金屬互連線電遷移測(cè)試及金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試，且通過所述半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)可以評(píng)估金屬互連線電遷移及金屬互連線應(yīng)力遷移對(duì)金屬互連線相互作用下的金屬互連線電遷移失效時(shí)間和串聯(lián)結(jié)構(gòu)的金屬互連線應(yīng)力遷移失效時(shí)間，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試的準(zhǔn)確性、可靠性以及半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試效率。

本發(fā)明還提供一種采用前述第一實(shí)施例的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試方法，包括金屬互連線電遷移測(cè)試和金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試。以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試方法做具體描述。

參考圖1，所述金屬互連線電遷移測(cè)試包括：在第一金屬層210施加第一測(cè)試電流且第二金屬層220接地，或者，在第二金屬層220施加第一測(cè)試電流且第一金屬層210接地，使第一金屬結(jié)構(gòu)和金屬線400以及相連通的第一導(dǎo)電插塞310、第二導(dǎo)電插塞320形成導(dǎo)電通路，測(cè)量第一金屬層210和第二金屬層220之間的第一初始電壓值V₁，然后通過所述第一測(cè)試電流值I₁和第一初始電壓值V₁計(jì)算獲得第一初始電阻值R₁；

在第一測(cè)試電流條件下，提高待測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試環(huán)境溫度直至達(dá)到第一測(cè)試溫度T₁；測(cè)量第一金屬層210和第二金屬層220之間隨時(shí)間變化的第一測(cè)試電壓值V₂；通過所述第一測(cè)試電流值I₁和第一測(cè)試電壓值V₂計(jì)算獲得第一測(cè)試電阻值R₂；當(dāng)所述第一測(cè)試電阻值R₂達(dá)到預(yù)設(shè)的第一參考電阻值R_t時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為金屬互連線電遷移失效時(shí)間；

所述金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試包括：將待測(cè)試結(jié)構(gòu)置于第二測(cè)試溫度T₂環(huán)境下，在第一連接金屬層240凸出于所述第三金屬層230第一端231的一端施加第二測(cè)試電流，金屬線400一端接地，測(cè)量所述金屬線400另一端與第二連接金屬層250凸出于所述第三金屬層230第二端232的一端之間的第二初始電壓值V₃；或者，在第二連接金屬層250凸出于所述第三金屬層230第二端232的一端施加第二測(cè)試電流，金屬線400一端接地，測(cè)量所述金屬線400另一端與第一連接金屬層240凸出于所述第三金屬層230第一端231的一端之間的第二初始電壓值V₃，使所述第二金屬結(jié)構(gòu)、金屬線400以及相連通的第三導(dǎo)電插塞330形成導(dǎo)電通路；通過所述第二測(cè)試電流值I₃和第二初始電壓值V₃計(jì)算獲得第二初始電阻值R₃；

使所述測(cè)試結(jié)構(gòu)處于空載狀態(tài)并對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行初次烘烤；

初次烘烤冷卻后，在所述第二測(cè)試溫度T₂環(huán)境下再次施加第二測(cè)試電流、監(jiān)測(cè)第二測(cè)試電壓值V₄、并獲得第二測(cè)試電阻值R₄，以及所述第二測(cè)試電阻值R₄相對(duì)于所述第二初始電阻值R₃的電阻值變化量△R，其中，計(jì)算獲得所述電阻值變化量△R的公式為△R＝(R₄-R₃)/R₃；

當(dāng)所述電阻值變化量△R小于預(yù)設(shè)的第二參考變化量△R_t時(shí)，繼續(xù)對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤并進(jìn)一步獲得繼續(xù)烘烤后的電阻值變化量△R；

當(dāng)所述電阻值變化量△R大于或等于預(yù)設(shè)的第二參考變化量△R_t時(shí)，判定金屬互連線應(yīng)力遷移失效，以對(duì)應(yīng)的烘烤時(shí)間為金屬互連線應(yīng)力遷移失效時(shí)間。

本實(shí)施例中，所述第一測(cè)試電流值I₁為0.5MA/cm²至4MA/cm²，所述第一測(cè)試溫度T₁為250℃至350℃，所述第一參考電阻值R_t為所述第一初始電阻值R₁的110％至120％。

本實(shí)施例中，所述第二測(cè)試溫度T₂為100℃至250℃，對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤的步驟中，初次烘烤的時(shí)間為168小時(shí)，繼續(xù)烘烤的時(shí)間包括500小時(shí)、1000小時(shí)和1500小時(shí)，所述第二參考變化量△R_t為8％至12％。

需要說明的是，本實(shí)施例以先進(jìn)行金屬互連線電遷移測(cè)試，再進(jìn)行金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試，在其他實(shí)施例中，還可以先進(jìn)行金屬互連線應(yīng)力遷移 測(cè)試，再進(jìn)行金屬互連線電遷移測(cè)試，所述金屬互連線電遷移測(cè)試和金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試的測(cè)試順序?qū)y(cè)試結(jié)果的影響較小。

本發(fā)明采用所述可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試方法，可以評(píng)估金屬互連線電遷移及金屬互連線應(yīng)力遷移對(duì)金屬互連線相互作用下的電遷移失效時(shí)間和應(yīng)力遷移失效時(shí)間，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試的準(zhǔn)確性、可靠性以及半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試效率；此外，在進(jìn)行任一測(cè)試時(shí)，不會(huì)對(duì)另一測(cè)試結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，能夠在半導(dǎo)體工藝中使用。

本發(fā)明還提供一種采用前述第二實(shí)施例的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試方法，包括金屬互連線電遷移測(cè)試和金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試方法做具體描述。

參考圖4，所述金屬互連線電遷移測(cè)試包括：在第一金屬層610施加第一測(cè)試電流且第二金屬層620接地，或者，在第二金屬層620施加第一測(cè)試電流且第一金屬層610接地；使第一金屬結(jié)構(gòu)和金屬線800以及相連通的第一導(dǎo)電插塞710和第二導(dǎo)電插塞720形成導(dǎo)電通路，測(cè)量第一金屬層610和第二金屬層620之間的第一初始電壓值V₁；通過所述第一測(cè)試電流值I₁和第一初始電壓值V₁計(jì)算獲得第一初始電阻值R₁；

在第一測(cè)試電流條件下，提高待測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試環(huán)境溫度直至達(dá)到第一測(cè)試溫度T₁；測(cè)量第一金屬層610和第二金屬層620之間隨時(shí)間變化的第一測(cè)試電壓值V₂；通過所述第一測(cè)試電流值I₁和第一測(cè)試電壓值V₂計(jì)算獲得第一測(cè)試電阻值R₂；當(dāng)所述第一測(cè)試電阻值R₂達(dá)到預(yù)設(shè)的第一參考電阻值R_t時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為金屬互連線電遷移失效時(shí)間；

所述金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試包括：將待測(cè)試結(jié)構(gòu)置于第二測(cè)試溫度T₂環(huán)境下，在第一連接金屬層640遠(yuǎn)離所述第三金屬層630第一端631的一端施加第二測(cè)試電流且第二連接金屬層650遠(yuǎn)離所述第三金屬層630第一端631的一端接地，或者，在第二連接金屬層650遠(yuǎn)離所述第三金屬層630第一端631的一端施加第二測(cè)試電流且第一連接金屬層640遠(yuǎn)離所述第三金屬層630第一端631的一端接地；使所述第二金屬結(jié)構(gòu)、金屬線800以及相連通的第三導(dǎo)電插塞730形成導(dǎo)電通路，測(cè)量所述第一連接金屬層640遠(yuǎn)離所述第三 金屬層630第一端631的一端和第二連接金屬層650遠(yuǎn)離所述第三金屬層630第一端631的一端之間的第二初始電壓值V₃；通過所述第二測(cè)試電流值I₃和第二初始電壓值V₃計(jì)算獲得第二初始電阻值R₃；

使所述測(cè)試結(jié)構(gòu)處于空載狀態(tài)并對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行初次烘烤；

初次烘烤冷卻后，在所述第二測(cè)試溫度T₂環(huán)境下再次施加第二測(cè)試電流、監(jiān)測(cè)第二測(cè)試電壓值V₄、并獲得第二測(cè)試電阻值R₄，以及所述第二測(cè)試電阻值R₄相對(duì)于所述第二初始電阻值R₃的電阻值變化量△R，其中，計(jì)算獲得所述電阻值變化量△R的公式為△R＝(R₄-R₃)/R₃；

當(dāng)所述電阻值變化量△R小于預(yù)設(shè)的第二參考變化量△Rt時(shí)，繼續(xù)對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤并進(jìn)一步獲得繼續(xù)烘烤后的電阻值變化量△R；

當(dāng)所述電阻值變化量大于或等于預(yù)設(shè)的第二參考變化量△Rt時(shí)，判定金屬互連線應(yīng)力遷移失效，以對(duì)應(yīng)的烘烤時(shí)間為金屬互連線應(yīng)力遷移失效時(shí)間。

本實(shí)施例中，所述第一測(cè)試電流值I₁為0.5MA/cm²至4MA/cm²，所述第一測(cè)試溫度T₁為250℃至350℃，所述第一參考電阻值R_t為所述第一初始電阻值R₁的110％至120％。

本實(shí)施例中，所述第二測(cè)試溫度T₂為100℃至250℃，對(duì)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤的步驟中，初次烘烤的時(shí)間為168小時(shí)，繼續(xù)烘烤的時(shí)間包括500小時(shí)、1000小時(shí)和1500小時(shí)，所述第二參考變化量△R_t為8％至12％。

需要說明的是，本實(shí)施例以先進(jìn)行金屬互連線電遷移測(cè)試，再進(jìn)行金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試，在其他實(shí)施例中，還可以先進(jìn)行金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試，再進(jìn)行金屬互連線電遷移測(cè)試，所述金屬互連線電遷移測(cè)試和金屬互連線應(yīng)力遷移測(cè)試的測(cè)試順序?qū)y(cè)試結(jié)果的影響較小。

本發(fā)明采用前述第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試方法，可以評(píng)估金屬互連線電遷移及金屬互連線應(yīng)力遷移對(duì)金屬互連線相互作用下的電遷移失效時(shí)間和應(yīng)力遷移失效時(shí)間，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試的準(zhǔn)確性、可靠性以及半導(dǎo)體器件的可靠性測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試效率；此外，在進(jìn)行任一測(cè)試時(shí)，不會(huì)對(duì)另一測(cè)試結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，能夠在半導(dǎo)體工藝中使用。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。