CN116403992A - 测试结构及测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种测试结构及测试方法，以解决现有技术中测试效率较低，测试结构冗余的问题。该测试结构包括：衬底；至少两个测试金属层，每个测试金属层上均设置有子测试结构，子测试结构包括第一和第二子测试结构；第一测试电极，由金属和通孔与每个测试金属层中的第一子测试结构分别相连；第二测试电极，通过导电通道与每个测试金属层中的第二子测试结构相连；其中，第一测试电极与每个测试金属层的第一子测试结构之间还设置有二极管，不同测试金属层的第一子测试结构与第一测试电极之间的二极管的反向击穿电压不同。该测试结构可同时对多个测试金属层进行检测，可判断是否具有短路缺陷以及短路缺陷的位置，极大的提高了测试效率。

Description

测试结构及测试方法

技术领域

本发明涉及电性测试技术领域，具体涉及一种测试结构及测试方法。

背景技术

集成电路发展的最典型特征包括：前段器件特征尺寸的短缩以及后段金属布线的日趋复杂。后段金属工艺主要是通过电连接给前段器件各个端口提供工作电源或信号的传输路径。因此后段金属互联工艺至关重要。

为了监控后段金属互联工艺的稳定性，除了生产过程数据的管控以外，对金属的各种电学特性，比如金属的方块电阻、金属的连接性和金属之间的短路情况等等也要进行监控。因为金属的主要功能是作为互连线，因工艺异常导致的临近金属线之间的短路是其中一个重要的电性测试项目。

现有的关于后段金属短路的测试结构，遵循分层单独设置的原则，也就是一层金属设置一套测试图形，这样的设置有很强的针对性，能很便捷的实现问题的溯源，但是也存在明显的弊端。因为纳米级半导体制造工艺其金属层通常多达6～10层，若遵循上述测试原则来设置测试结构，一方面，形成所需的测试图形会占用晶圆上大量的切割道面积，另一方面，需要对每层的测试图形都进行电性测试，浪费测试资源。

因此如何减少测试资源的占用，提高测试效率并及时确定缺陷所在的位置是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种测试结构及测试方法，该测试结构可同时对多个测试金属层进行检测，可迅速判断是否具有短路缺陷以及存在短路缺陷时，缺陷位于哪一测试金属层或哪些测试金属层中。

为实现上述目的，本发明的第一个方面提供一种测试结构，其特征在于，包括：衬底；至少两个测试金属层，每个测试金属层上均设置有子测试结构，所述子测试结构包括第一子测试结构和第二子测试结构；第一测试电极，通过导电通道与每个测试金属层中的第一子测试结构分别相连；第二测试电极，通过导电通道与每个测试金属层中的第二子测试结构相连；其中，所述第一测试电极与每个测试金属层的第一子测试结构之间还设置有二极管，不同测试金属层的第一子测试结构与所述第一测试电极之间的二极管的反向击穿电压不同。

优选地，不同测试金属层的第一子测试结构与所述第一测试电极之间的二极管，在同一正向预设电压下的导通电流不同。

优选地，每个测试金属层上设置有相同或者不同的子测试结构。

优选地，所述第一子测试结构和所述第二子测试结构包括梳齿状结构、蛇形结构中的至少一种。

优选地，相邻测试金属层上的子测试结构的排布方向一致或者相互垂直。

优选地，所述第一子测试结构和所述第二子测试结构包括相对设置的梳齿状结构，所述梳齿状结构包括梳柄和与所述梳柄相连的多个齿状金属条，所述第一子测试结构的齿状金属条和所述第二子测试结构的齿状金属条互相穿插。

优选地，所述二极管位于所述衬底中。

优选地，所述二极管通过深阱注入、阱注入、Vt注入、轻掺杂注入、源/漏注入中的至少两种反型注入方式形成。

优选地，所述测试结构中的至少部分与其所在同一晶圆上的集成电路在相同的工艺中形成，所述测试结构的二极管至少部分选自所述集成电路中。

根据本发明的另一方面，还提供一种测试方法，用于对如上所述的测试结构进行测试，其特征在于，包括如下步骤：在第一测试电极与第二测试电极之间对所述二极管施加正向预设电压以检测漏电流；如果所述第一测试电极与所述第二测试电极之间的漏电流不大于漏电预设值，则该测试结构的所有测试金属层均不存在短路缺陷；如果所述第一测试电极与所述第二测试电极之间的漏电流大于漏电预设值，则将所述漏电流与按照本方法预先确定的第一异常对照表进行比对，对短路缺陷进行定位。

优选地，所述漏电预设值为10^-10A。

根据本发明的再一方面，还提供另一种测试方法，用于对如上所述的测试结构进行测试，其特征在于，包括如下步骤：在第一测试电极与第二测试电极之间从低至高施加不同的反向电压直至第一反向电压；如果过程中所述第一测试电极与所述第二测试电极之间的漏电流均不大于漏电预设值，则该测试结构的所有测试金属层均不存在短路缺陷；如果过程中所述第一测试电极与所述第二测试电极之间的漏电流大于漏电预设值，则将所述漏电流与按照本方法预先确定的第二异常对照表进行比对，对短路缺陷进行定位；其中，所述第一反向电压为各测试金属层的第一子测试结构与第一测试电极之间的二极管中反向击穿电压的最大值。

优选地，所述漏电预设值为10^-10A。

本发明提供的测试结构和测试方法，通过将多个金属层整合在同一测试结构中，并对每一个测试金属层串联一个对应的二极管进行标定，可实现测试数目的成倍缩减。进一步地，且该二极管还可选自与其所在同一晶圆上的集成电路中，不需要额外的工艺，如子测试结构发生短路，通过正向导通的漏电流或者反向击穿电压所对应的漏电流可以快速锁定是哪一测试金属层或哪些测试金属层出现了短路，极大的减少了测试所需的时间和测试资源，显著提升了测试效率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。此外，为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

图1为现有的单层测试结构的示意图；

图2为由图1所示单层测试结构简单整合的多层测试结构的示意图；

图3为本发明测试结构第一实施例的示意图；

图4为本发明测试结构第一实施例的等效电路示意图；

图5为本发明测试方法第一实施例的示意图；

图6为本发明测试方法第一实施例中单个测试金属层出现短路的示意图；

图7为本发明测试方法第一实施例中多个测试金属层出现短路的示意图；

图8为本发明测试方法第一实施例的第一异常对照表；

图9为本发明测试方法第二实施例的示意图；

图10为本发明测试方法第二实施例中第一测试金属层出现短路的示意图；

图11为本发明测试方法第二实施例中第二测试金属层出现短路的示意图；

图12为本发明测试方法第二实施例中多个测试金属层出现短路的示意图；

图13为本发明测试方法第二实施例的第二异常对照表。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。

图1为现有的单层测试结构的示意图，该单层测试结构包括第一测试垫11、第一子测试结构13、第二测试垫12和第二子测试结构14，其中，第一子测试结构13和第二子测试结构14组成子测试结构，第一子测试结构13通过金属线与第一测试垫11相连，第二子测试结构14通过金属线与第二测试垫12相连，具体地，第一子测试结构13与第二子测试结构14相对设置，第一子测试结构13和第二子测试结构14例如均为梳齿状结构，两者形状相似，以第一子测试结构13的形状为例进行说明，第一子测试结构13包括梳柄131和多个齿状金属条132，多个齿状金属条132在同一侧的一端均与梳柄131相连，梳柄131通过金属线与第一测试垫11相连，第一子测试结构13和第二子测试结构14的多个齿状金属条互相穿插，进一步地，所有齿状金属条之间还设置有介质层(图中未示出)，通过介质层将邻近的齿状金属条绝缘隔开。在第一测试垫11和第二测试垫12之间施加电压，检测两者之间是否存在漏电流，以反馈子测试结构所在层的制造工艺是否正常，在正常情况下，第一测试垫11和第二测试垫12之间不存在导电通路，即理想情况下两者为开路，子测试结构的制造工艺正常。如第一测试垫11与第二测试垫12之间存在导电通路，则说明子测试结构中存在缺陷，子测试结构的制造工艺可能存在问题。

将子测试结构做成梳齿状是为了增加测试结构的面积，提升捕获异常情况的概率。在切割道宽度和测试垫间距允许的情况下，梳齿数越多，金属梳齿越长，捕获到短路缺陷的概率就会越大。为了进一步增加子测试结构的灵敏性，子测试结构里的齿状金属条的宽度和相邻齿状金属条之间的间隔应选择为满足相应工艺平台物理设计规则的最小值。当该子测试结构出现短路，则代表其所在晶圆里的电路在该层制造工艺时也大概率出现了连条、短路等缺陷。

因为该测试结构内的各测试金属层与其所在晶圆内电路的金属层是同步形成的，所以通过该测试结构和对该测试结构的检测，可以反馈该测试结构中子测试结构所在层的制造工艺是否稳定和正常，可及时发现问题，减少次品的产生。

图2是将图1所示单层金属测试结构简单整合的多层测试结构的示意图；图2中具有三个测试金属层M1、M2、M3，还包括第一测试电极21和第二测试电极22，以及每个测试金属层中用于形成子测试结构的第一子测试结构23和第二子测试结构24，相邻测试金属层之间还具有介质层进行绝缘，图2与图1的不同之处在于包括M1、M2、M3共三层测试金属层，每层测试金属层中的子测试结构例如均与图1中的相类似，其中的第一子测试结构23和第二子测试结构24分别连接至同层的测试金属垫，测试金属层M1、M2、M3中同一侧的金属垫再通过纵向的由金属和通孔构成的导电通道电连接至位于顶层的第一测试电极21和第二测试电极22。虽然该测试结构将各层的子测试结构通过纵向导电通道简单的整合在了同一测试结构中，实现检测数成倍缩减的目标，但该设计仅能分辨出所有测试金属层均没有短路以及某些测试金属层存在短路的两种情况，无法准确定位短路位于哪一层或哪几层，一旦检测出短路情况则需要对所有金属层的制造工艺进行逐一检查，不利于问题的追溯与排查解决。

图3为本发明测试结构第一实施例的示意图；该实施例的测试结构包括：衬底M0、测试金属层M1、测试金属层M2、测试金属层M3以及位于顶层的第一测试电极31和第二测试电极32。该第一实施例的测试结构与图2相类似，也具有三个测试金属层，每个测试金属层也具有相对设置的第一子测试结构33和第二子测试结构34，每个测试金属层上的第一子测试结构33和第二子测试结构34组成子测试结构，即三组子测试结构在纵向空间垂直分布于不同的测试金属层上，每个测试金属层上的子测试结构的排布方向一致或者相互垂直。

该第一实施例与图2的不同之处在于，各测试金属层的第一子测试结构33的横向引出金属线在Y方向上相错开，使得各测试金属层的第一子测试结构33分别与衬底M0相连(如图3中A区域所示)，测试金属层M1、M2、M3的第一子测试结构33分别经过衬底M0上的二极管PN1、PN2、PN3后通过纵向的导电通道与第一测试电极31相连，具体地，测试金属层M1的第一子测试结构33通过二极管PN1与第一测试电极31相连，测试金属层M2的第一子测试结构33通过二极管PN2与第一测试电极31相连，测试金属层M3的第一子测试结构33通过二极管PN3与第一测试电极31相连。即每一测试金属层均串联一个二极管，三个测试金属层中每一测试金属层所对应的二极管的反向击穿电压不同，进一步地，三个二极管PN1、PN2和PN3的阴极均与第一测试电极31相连，即三个二极管的导通方向相同，进一步地，三个二极管在同一正向预设电压下的导通电流不同。通过在第一测试电极31与第二测试电极32之间施加正向预设电压，并检测第一测试电极31与第二测试电极32之间的电流，通过电流值即可快速锁定是哪一测试金属层或哪些测试金属层发生了短路(也即出现了金属桥连)，以便进行问题的追溯和排查，该测试结构仅通过一次测试即可实现对所有测试金属层的制造工艺的监控，极大的减少了测试耗时与测试成本。

具体地，三个二极管PN1～PN3例如由衬底M0上的三个寄生PN结形成，三个二极管PN1～PN3的反向击穿电压V_BK例如为1～100V之间，但三个二极管PN1～PN3的正向导通电压例如均为0.7V左右。三个PN结的反向击穿电压V_BK差别越大越能提高该测试结构的灵敏度和信噪比。

上述的寄生PN结指的是采用现有工艺制程中制作MOS的注入工艺形成的PN结，不需要额外的工艺。以一个纳米级的NMOS管为例，制造该NMOS管一般会采用深阱注入，N/P型阱注入、Vt调制注入、轻掺杂注入(Lightly Doped Drain，LDD)、源/漏注入等。通过这些工艺可以形成多种PN结。通常的集成电路(芯片)里包含有核心、输入、输出、低压、中压、高压、静态存储器等多种N型、P型的器件，其对应有多种寄生PN结，可从其中选取若干差异较大的作为本发明测试结构中的二极管。

当然，虽然图3中仅示出了三个测试金属层的实施例，基于该实施例的设计方案，也可设置更多的测试金属层，并相应设置更多的二极管；虽然上述描述中第一子测试结构33和第二子测试结构34均为梳齿状结构，但也可根据实际需要设置为蛇形结构等其他形状，进一步地，上述各测试金属层中的子测试结构也可不相同，例如测试金属层M1中子测试结构为梳齿状，测试金属层M2中子测试结构为蛇形。

图4为本发明测试结构第一实施例的等效电路示意图，略去图3中的衬底M0以及部分纵向的导电通道，将其简化为如图4所示的等效示意图，从图4中可见，二极管PN1的负极端通过金属连线和纵向的导电通道连接至第一测试电极31，二极管PN1的正极端与子测试结构的第一子测试结构的梳柄相连；二极管PN2和二极管PN3也与二极管PN1相类似，其极性相同，可同时导通，在此不再赘述，在简化后的二维等效示意图中，测试金属层M1、测试金属层M2、测试金属层M3，三者的子测试结构中的第一子测试结构分别串联了二极管PN1、PN2、PN3，具体地，三个二极管的反向击穿电压分别为V_BK1、V_BK2、V_BK3，其中，例如V_BK1＜V_BK2＜V_BK3。三个二极管在正向预设电压V(V＞0.7V)下可正向导通，且正向导通电流分别为I₁、I₂、I₃。

通过为不同的测试金属层串联不同的二极管，可以为各层实现电流值标定，由于各层串联的二极管在同一正向预设电压V下的正向导通电流不同，通过在第一测试电极31和第二测试电极32之间设置正向预设电压V(V＞0.7V)，测量获得的电流值快速进行故障定位，确定短路位于哪一个或哪些测试金属层中，并针对对应测试金属层的工艺进行排查。

图5为本发明测试方法第一实施例的示意图；如图5所示，本发明测试方法的第一实施例包括以下步骤：

在步骤S10中，在第一测试电极与第二测试电极之间为二极管施加正向电压以检测漏电流；例如施加电压为0.8V的电压，由于第一测试电极与第二测试电极在正常情况下不导通，两者间漏电很小，漏电电流应不大于漏电预设值I₀，具体地，I₀＝10^-10A。

如漏电流大于漏电预设值，则执行步骤S20，在步骤S20中，将漏电流与按照本方法预先确定的第一异常对照表进行比对，对短路缺陷进行定位。具体地，可选择现有集成电路中的PN结作为本申请中的二极管。这样更容易获取二极管的电学性能，而无需额外设计对应的二极管结构来获取相关电学性能。第一异常对照表根据二极管的电学性能通过简单计算即可获取。

如漏电流不大于漏电预设值，则表明该测试结构的所有测试金属层均不存在短路缺陷，形成各测试金属层的制作工艺稳定且正常。

具体地，在第一测试电极和第二测试电极之间对二极管PN1施加正向导通电压V_F，该正向导通电压V_F例如大于0.7V，该电压值可使二极管PN1、PN2、PN3均导通；

如三个测试金属层均无短路问题，则第二测试电极32上的电压无法传导至三个二极管的阳极上，故无法正向导通各二极管形成通路，此时，第一测试电极与第二测试电极之间的漏电流I不大于漏电预设值I₀(10^-10A)。

如漏电流大于漏电预设值I₀，则表明此多层子测试结构中存在短路问题。

以下将举例说明对于本发明第一实施例的测试结构，在出现短路后是如何确定短路所在位置的，其中，图6为短路点发生在测试金属层M1时的示意图，图7为短路点同时发生在测试金属层M1和M3时的示意图，图8为对应的第一异常对照表。该测试结构中的金属线的电阻通常为mΩ级，对电流影响可忽略不计。

如图6所示，假设测试金属层M1的子测试结构中出现短路点，使得第一测试电极31和第二测试电极32之间形成闭合回路，产生第一漏电路径101，此时仅有二极管PN1串联进第一漏电路径101中，在第一测试电极和第二测试电极之间对二极管施加正向导通电压V_F，二极管PN1在正向导通电压V_F下导通，其导通电流为I₁,当检测到第一测试电极和第二测试电极之间的漏电流I＝I₁时，则表明该测试结构中仅测试金属层M1出现短路问题。同理，当测试金属层M2/M3单独出现短路时，其对应的漏电流I分别为I₂/I₃。由于I₁、I₂、I₃均不相同，因此，当某一测试金属层出现短路时，通过测量漏电路径的漏电流，可以迅速确定是哪一测试金属层出现了短路。

如图7所示，假设测试金属层M1和测试金属层M3的子测试结构中均出现短路点，则第一测试电极31和第二测试电极32之间形成了两条闭合回路，包括第一漏电路径101和第二漏电路径102，类似地，两条漏电路径的等效电路相当于二极管PN1和二极管PN3并联在电路中，该并联电路中漏电流I的计算公式为：I＝I₁+I₃，

当在第一测试电极和第二测试电极之间对二极管施加正向导通电压V_F，第一测试电极31和第二测试电极32之间的漏电流I为上述公式计算的结果时，可推断是测试金属层M1和测试金属层M3同时发生了短路。

同理，测试金属层M1和测试金属层M2同时发生短路，测试金属层M2与测试金属层M3同时发生短路，其检测和判断方式相类似，不再赘述。

在极端情况下，测试金属层M1至M3同时发生短路(图中未示出)，同样可以根据漏电路径的等效电路进行推断，如漏电流I为以下公式计算的值I＝I₁+I₂+I₃，则表明测试金属层M1至M3同时发生短路。

根据不同情况下的漏电路径的等效电路，通过计算可以获得如图8所示异常对照表，在实际进行检测时，仅需将漏电流I的值与表中进行对照即可迅速得出检测结论，确定短路的位置。

图9为本发明测试方法第二实施例的示意图；如图9所示，本发明测试方法的第二实施例包括以下步骤：

在步骤S11中，在第一测试电极与第二测试电极之间从低至高施加不同的反向电压直至第一反向电压V_BKM；其中三个测试金属层分别串联的三个二极管的反向击穿电压分别为V_BK1、V_BK2、V_BK3，其中，V_BK1＜V_BK2＜V_BK3，V_BKM≥V_BK3。

如果过程中第一测试电极与第二测试电极之间的漏电流均不大于漏电预设值，则该测试结构的所有测试金属层均不存在短路缺陷；

如果过程中第一测试电极与第二测试电极之间的漏电流大于漏电预设值，则执行步骤S21，将漏电流与按照本方法预先确定的第二异常对照表进行比对，对短路缺陷进行定位。

具体地，如图10至图12所示，其中，图10和图11分别示出了单个测试金属层出现短路的示意图，图12示出了其中两个测试金属层出现短路的示意图。如图10所示，测试金属层M1中出现短路点，在第一测试电极与第二测试电极之间从低至高施加不同的反向电压直至第一反向电压V_BKM。

具体地，在第一测试电极与第二测试电极之间施加三次反向电压V1、V2、V3进行测试，例如V_BK1＝V1＜V_BK2＝V2＜V_BK3＝V3；第一反向电压V_BKM例如等于V3。当二极管PN1被反向击穿电压V1击穿时，其对应的反向电流为I₁₁，当二极管PN1被反向击穿电压V2击穿时，其对应的反向电流为I₂₁，当二极管PN1被反向击穿电压V3击穿时，其对应的反向电流为I₃₁，当二极管PN2被反向击穿电压V2击穿时，其对应的反向电流为I₂₂，当二极管PN2被反向击穿电压V3击穿时，其对应的反向电流为I₃₂，当二极管PN3被反向击穿电压V3击穿时，其对应的反向电流为I₃₃。第二异常对照表根据二极管PN1～PN3的电学性能通过简单计算即可获取。

例如分别施加如上所述的反向电压V1、V2、V3，当施加反向电压V1时，由于测试金属层M1短路，第一测试电极31与第二测试电极32通过第一导电路径101导通，第二测试电极32的电压传导至二极管PN1的负极，由于V_BK1＝V1＜V_BK2＜V_BK3，其中仅二极管PN1被反向击穿，相当于三个二极管中仅PN1被串联在电路中，二极管PN2、PN3反向截止，第一导电路径101中形成反向电流I₁₁，I₁₁大于10^-10A，检测第一测试电极31与第二测试电极32之间的漏电流I＝I₁₁时，则表明测试金属层M1存在短路问题。继续提升电压，当反向电压升至V2，V_BK1＜V_BK2＝V2＜V_BK3，其中二极管PN1和PN2被反向击穿，二极管PN3反向截止，如漏电流I＝I₂₁，则表明测试金属层M2不存在短路问题，当反向电压升至V3，V_BK1＜V_BK2＜V_BK3＝V3，三个二极管均被反向击穿，如漏电流I＝I₃₁，则表明测试金属层M3也不存在短路问题，该测试结构检测完成，仅测试金属层M1存在短路问题。

类似地，如图11所示，当施加反向电压V1时，漏电流I小于I₀，则测试金属层M1没有短路问题，当反向电压升至V2，漏电流I＝I₂₂，则表明测试金属层M2存在短路问题，继续提升电压，当反向电压升至V3，漏电流I＝I₃₂，则表明测试金属层M3不存在短路问题，该测试结构检测完成，仅测试金属层M2存在短路问题。

如图12所示，当施加反向电压V1时，测得漏电流I＝I₁₁，则测试金属层M1存在短路问题，当反向电压升至V2，测得漏电流I＝I₂₁，则表明测试金属层M2不存在短路问题，继续提升电压，当反向电压升至V3，测得漏电流I＝I₃₁+I₃₃，则表明测试金属层M1、M3存在短路问题，该测试结构检测完成，测试金属层M1与M3均存在短路问题。

进一步地，通过施加三次不同的电压，可以获得三次不同的漏电流，可将三次结果分别与图13所示的第二异常对照表进行比对，从而对该测试结构整体的短路情况进行判断，采用多次施加不同反向击穿电压的测试方式，可以对特定测试金属层所串联的二极管进行击穿，实现对特定测试金属层的检测，可以减少其他测试金属层的干扰，提升测试的可靠性。

上述以三层测试金属层进行示例进行了详细说明，但根据本发明的方案，也可设置更多的测试金属层，即通过单次测试或施加不同电压的多次测试实现对多层测试金属层的检测，如发生短路还可确定出短路所在的具体位置，进而对短路所在测试金属层的制造工艺进行追溯和调整，及时定位问题点，提升测试效率，节省时间和资源。

本发明提供的测试结构和测试方法，通过将多个测试金属层整合在同一测试结构中，并对每一个测试金属层串联一个对应的二极管进行标定，可实现测试数目的成倍缩减。进一步地，且该二极管还可选自集成电路中，不需要额外的工艺，如子测试结构发生短路，通过正向导通的漏电流或者反向击穿电压所对应的漏电流可以快速锁定是哪一测试金属层或哪些测试金属层出现了短路，极大的减少了测试所需的时间和测试资源，显著提升了测试效率。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等表述仅用于方便描述不同的方位、部件、组件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种测试结构，其特征在于，包括：

衬底；

至少两个测试金属层，每个测试金属层上均设置有子测试结构，所述子测试结构包括第一子测试结构和第二子测试结构；

第一测试电极，通过导电通道与每个测试金属层中的第一子测试结构分别相连；

第二测试电极，通过导电通道与每个测试金属层中的第二子测试结构相连；

其中，所述第一测试电极与每个测试金属层的第一子测试结构之间还设置有二极管，不同测试金属层的第一子测试结构与所述第一测试电极之间的二极管的反向击穿电压不同。

2.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，不同测试金属层的第一子测试结构与所述第一测试电极之间的二极管，在同一正向预设电压下的导通电流不同。

3.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，每个测试金属层上设置有相同或者不同的子测试结构。

4.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第一子测试结构和所述第二子测试结构包括梳齿状结构、蛇形结构中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，相邻测试金属层上的子测试结构的排布方向一致或相互垂直。

6.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第一子测试结构和所述第二子测试结构包括相对设置的梳齿状结构，所述梳齿状结构包括梳柄和与所述梳柄相连的多个齿状金属条，所述第一子测试结构的齿状金属条和所述第二子测试结构的齿状金属条互相穿插。

7.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述二极管位于所述衬底中。

8.根据权利要求7所述的测试结构，其特征在于，所述二极管通过深阱注入、阱注入、Vt注入、轻掺杂注入、源/漏注入中的至少两种反型注入方式形成。

9.根据权利要求7所述的测试结构，其特征在于，所述测试结构中的至少部分与其所在同一晶圆上的集成电路在相同的工艺中形成，所述测试结构的二极管至少部分选自所述集成电路中。

10.一种测试方法，用于对如权利要求1-9任一项所述的测试结构进行测试，其特征在于，包括如下步骤：

在第一测试电极与第二测试电极之间对所述二极管施加正向预设电压以检测漏电流；

如果所述第一测试电极与所述第二测试电极之间的漏电流不大于漏电预设值，则该测试结构的所有测试金属层均不存在短路缺陷；

如果所述第一测试电极与所述第二测试电极之间的漏电流大于漏电预设值，则将所述漏电流与按照本方法预先确定的第一异常对照表进行比对，对短路缺陷进行定位。

11.根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，所述漏电预设值为10^-10A。

12.一种测试方法，用于对如权利要求1-9任一项所述的测试结构进行测试，其特征在于，包括如下步骤：

在第一测试电极与第二测试电极之间从低至高施加不同的反向电压直至第一反向电压；

如果过程中所述第一测试电极与所述第二测试电极之间的漏电流均不大于漏电预设值，则该测试结构的所有测试金属层均不存在短路缺陷；

如果过程中所述第一测试电极与所述第二测试电极之间的漏电流大于漏电预设值，则将所述漏电流与按照本方法预先确定的第二异常对照表进行比对，对短路缺陷进行定位；

其中，所述第一反向电压为各测试金属层的第一子测试结构与第一测试电极之间的二极管中反向击穿电压的最大值。

13.根据权利要求12所述的测试方法，其特征在于，所述漏电预设值为10^-10A。

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