隨著大規(guī)模集成電路向深次微米時代發(fā)展，制程的可控制范圍將變得更加狹窄，對集成電路可靠性的要求也不斷提高。集成電路制造商需要更多的在線、實時監(jiān)控手段來保證生產線上的良率與產品的可靠性。由于對集成電路組件容量要求愈來愈大但相對于芯片尺寸要求愈來愈小，因此，金屬互連層在產品的可靠性方面扮演著越來越重要的角色。芯片級的應力遷移（Stress Migration）測試、恒溫電遷移測試（Iso- thermal Electro MigraTIon） 與封裝級測試是監(jiān)測金屬互連層可靠性的主要方法。但是他們的共同問題是需要幾百甚至上千小時的測試周期，這對于快速的在線監(jiān)測要求來說是不能接受的。電阻溫度系數（Temperature Coefficient of Resistance）作為一個反映電阻隨溫度變化的參數在金屬互連線的可靠性測試中被廣泛使用。對電阻溫度系數的內在含義進行了詳細的闡述，指出電阻溫度系數的大小與金屬互連層的微觀結構相關，與電遷移測試的結果具有較強的相關性。電阻溫度系數可以作為一個金屬互連層可靠性監(jiān)測的早期參數，對工藝發(fā)展、產品驗證以及在線監(jiān)測進行早期預測。

　　電阻溫度系數

　　電阻溫度系數（temperature coefficient of resistance 簡稱TCR）表示電阻當溫度改變1攝氏度時，電阻值的相對變化，單位為ppm/℃。有負溫度系數、正溫度系數及在某一特定溫度下電阻只會發(fā)生突變的臨界溫度系數。紫銅的電阻溫度系數為1/234.5℃。電阻溫度系數是一個與金屬的微觀結構密切相關的一個參數，在沒有任何缺陷的情況下，它具有理論上的最大值。也就是說，電阻溫度系數本身的大小在一定程度上表征了金屬工藝的性能。在新技術工藝的研發(fā)過程或在線監(jiān)測中，我們可以利用電阻溫度系數對金屬的可靠性進行早期監(jiān)測與快速評估。

　　在半導體中，金屬互連層（鋁或銅）的阻值在常溫附近的范圍內與它的溫度具有線性關系，這也是半導體測試中金屬互連線經常被用來作為溫度傳感器的原因。半導體中用電阻溫度系數來表征金屬的阻值和它的溫度之間的關系。電阻溫度系數表示單位溫度改變時，電阻值（電阻率）的相對變化。

　　電阻溫度系數并不恒定而是一個隨著溫度而變化的值。隨著溫度的增加，電阻溫度系數變小。因此，我們所說的電阻溫度系數都是針對特定的溫度的。

　　對于一個具有純粹的晶體結構的理想金屬來說，它的電阻率來自于電子在晶格結構中的散射，與溫度具有很強的相關性。實際的金屬由于工藝的影響，造成它的晶格結構不再完整，例如界面、晶胞邊界、缺陷、雜質的存在，電子在它們上面的散射形成的電阻率是一個與溫度無關的量。因此，實際的金屬電阻率是由相互獨立的兩部分組成。

　　電阻溫度系數是一個與金屬的微觀結構密切相關的一個參數，在沒有任何缺陷的情況下，它具有理論上的最大值。也就是說，電阻溫度系數本身的大小在一定程度上表征了金屬工藝的性能。在新技術工藝的研發(fā)過程或在線監(jiān)測中，我們可以利用電阻溫度系數對金屬的可靠性進行早期監(jiān)測與快速評估。

　　用電阻比計算溫度要比用電阻絕對值計算溫度更準確的原因？

　　自1927年通過國際實用溫標至如今，國際實用溫標都采用電阻比計算溫度，這是因為用標準鉑電阻溫度計測量時，用電阻比計算溫度要比用電阻絕對計算溫度更準確，介紹用電阻比計算溫度要比用電阻絕對值計算溫度更準確的原因。

　　1、實驗結果證明：標準鉑電阻溫度計在水三相點是電阻值Rtp，在防止條件下的自然變化或受熱后的變化有三種情況：①逐漸升高；②逐漸下降；③經充分退火后，Rtp趨于穩(wěn)定。電阻比雖然也同樣有逐漸升高或下降的趨勢，但要比電阻絕對值的變化穩(wěn)定得多。

　　2、標準鉑電阻溫度計電阻值是由測溫電橋或電位差計測定，為此至少也需要使用一個（或幾個）標準電阻作標準，因此在電阻值的傳遞過程中，由于檢定誤差或標準電阻的不穩(wěn)定性，以及由于其他原因引起的誤差（其中包括系統(tǒng)誤差），會使人誤人為標準鉑電阻溫度計時不穩(wěn)定的。如果采用電阻比計算溫度時，標準電阻的變化對標準鉑電阻溫度計電阻比的影響很小，甚至可以忽略。

　　3、雖然Rtp的穩(wěn)定是考察標準鉑電阻溫度計的主要依據，但是還應考察溫度計測量范圍內某一固定溫度電阻比的穩(wěn)定性，還規(guī)定了溫度計的感溫元件必須滿足系列兩個條件之一：WGa≥1.11807 或 WHg≤0.844235，這樣從電阻的絕對值和相對值的變化情況來考察標準鉑電阻溫度計的穩(wěn)定性，便會使標準鉑電阻溫度計的考察更加全面，溫度測量更加可靠準確。用電阻比計算溫度要比用電阻絕對計算溫度更準確。