[发明专利]一种硅通孔测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域一种制造或处理半导体或固体器件的方法，尤其涉及一种永久性晶圆键合互连的方法。

背景技术

硅穿孔（Through Silicon Via，简称TSV）工艺通过在晶圆中形成金属立柱，并配以金属凸点，可以实现晶圆(芯片)之间或芯片与基板间直接的三维互连，这样可以弥补传统半导体芯片二维布线的局限性。这种互连方式与传统的堆叠技术如键合技术相比具有三维方向堆叠密度大、封装后外形尺寸小等优点，从而大大提高芯片的速度并降低功耗。TSV通常是在芯片和芯片、晶圆和晶圆之间通过刻蚀、激光钻孔等方式制作垂直导通孔，然后在导通孔内通过电镀等方式沉积导电物质而实现互连的技术。硅通孔的制备技术近年来取得了快速的发展，但是硅通孔的电学测试一直没有很好的解决方案，因为硅通孔是贯穿晶圆上下表面的，在其顶部和底部通过焊盘或微凸点实现与其它芯片或封装的连接，对硅通孔进行直接测试时需要对其顶部和底部同时加载测试连接。传统的电学测试方法及设备都是基于对芯片或封装的单面接触进行测试，例如，晶圆的电学测试是将晶圆固定在载台上，通过探针接触晶圆表面的焊盘进行测试，晶圆的背面是不用加载测试连接的。现在主流的测试设备也不支持对晶圆的表面和背面同时加载测试连接。用于PCB的飞针测试机可以同时对PCB表面和背面加载测试连接，但是并不适用于晶圆的测试，尤其是减薄后的晶圆，其拿持和支撑更是一个难题。为了对硅通孔进行测试，工业界想了很多办法，例如在芯片中设计额外的硅通孔测试电路，但是，这样就增加了芯片设计成本和芯片面积；也有的封装流程舍弃了硅通孔的测试环节，在硅通孔与其它芯片或封装完成焊接后再进行整体测试，这样就增加了由于硅通孔故障而导致与其焊接的芯片或封装一起报废的风险。

发明内容

为了解决硅通孔的电学测试问题，本发明提出一种硅通孔测试方法，技术方案如下：

一种硅通孔测试方法，包括以下步骤：

a、提供一个完成硅通孔制备工艺的晶圆，硅通孔内已填充金属；

b、对上述晶圆完成背面减薄，硅通孔内导体露头；

c、在上述晶圆背面贴合一层导电膜；

d、通过上述器件晶圆正面露出的焊盘对硅通孔进行测试。

进一步，在晶圆背面贴合导电膜之前，先将器件晶圆的正面通过临时键合胶粘结固定在一载片上。

作为优选，在硅通孔内导体露头之后，在其端部上还进行微凸点的制备。

如果制备微凸点，则导电膜厚度大于上述微凸点，贴合后完全覆盖上述微凸点。

除了微凸点，互连工艺还可以是凸块或凸块以及再分布层(RDL层)的制作等步骤。

在完成导电膜的贴合后，就可以采用探针与焊盘接触的方式，对硅通孔进行测试，包括通断测试、电阻测试等。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明是在晶圆减薄、背面凸点工艺后，使用整张导电膜贴取代常规工艺中的不导电的蓝膜或UV膜，贴合在晶圆背面，使晶圆背面的所有凸点互相导通，这样对硅通孔的电学参数进行测试时只需要对晶圆表面的焊盘进行测试连接，用常规的晶圆测试方法就可以对硅通孔的电学参数进行测试了。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步说明。

图1为完成硅通孔制备的器件晶圆示意图；

图2为导电膜贴合状态的示意图；

图3为去除载片和临时键合胶后的示意图；

图4为导电膜贴合状态下用探针对焊盘进行测试的示意图。

具体实施方式

现以典型的三维封装中的硅通孔应用为例，描述本发明中硅通孔的测试方法。图1是已完成硅通孔制备的示意图，实际情况是一个完整的晶圆，其中可以包含成千上万个硅通孔，还可以包含绝缘层和其它电路等单元。为简化起见，示意图中只显示了包含两个的硅通孔的横截面，绝缘层和其它与硅通孔测试不相关的单元并没有标出。4是晶圆，其内部已制备了两个填满金属的硅通孔5，并且硅通孔顶部制备有焊盘3，底部制备有微凸点6。3，4，5，6是一个不可分离的整体，通过焊盘3、硅通孔5、微凸点6，实现了晶圆正面与背面的导通。晶圆4通过临时键合胶2的粘结固定在载片1上，因为通常晶圆4必须固定在载片1上才能进行减薄并进行制备微凸点的工艺。

在图1所示组件制备完成后，用导电膜7与晶圆4下表面的微凸点6贴合，如图2所示。常规晶圆工艺中是采用不导电的蓝膜或UV膜贴合晶圆的。本方法中除了使用导电膜代替常规工艺中使用的蓝膜或UV膜，并没有任何其它不同。