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一种测试结构的制作方法

2022-10-29 11:09:32 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于量子芯片制备领域,具体涉及一种测试结构。


背景技术:

2.由于量子比特数目的增加,在量子芯片的制备过程中,往往选择倒装焊工艺将芯片的平面结构转为立体结构,以便提高单位面积的利用率,进而缩小芯片的体积。实施倒装焊工艺时,要求在上层芯片和基层芯片上分别生成焊接金属层,然后将上层芯片和基层芯片的焊接金属层压焊连接到一起,形成倒装焊的芯片。
3.因此,需要考虑焊接金属层的排布图形,以便更好地利用有限空间。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术公开了一种测试结构,其能够被用于验证所设计的倒装互连芯片中的焊点之间的排布方式是否合理(例如间距是否过小,因为过小会导致不希望发生的短路)或更优(例如在不会太小而导致短路的情况下,间距尽量地小),以便获得焊点阵列的更紧密和可行的排布方案,从而可以在确保焊接质量和效果的同时,提供更高的空间利用度。
5.本技术示例的方案,通过如下内容实施。
6.在第一方面,本技术的示例提出了一种测试结构,其包括:
7.第一测试芯片,具有配置为倒装互连的第一芯片和第二芯片;
8.配置在第一芯片的至少两个测试单元,每个测试单元包括测量线与测量线连接的第一互连单元;
9.配置在第二芯片的第二互连单元;
10.第一互连单元和第二互连单元一一对应匹配连接形成互连结构,全部的互连结构定义具有至少一种间距的排布图形。
11.根据本技术的一些示例,第一测试芯片的数量为一个;
12.或者,当至少一种间距中的间距数量为至少两个时,第一测试芯片的数量与至少一种间距中的间距种数一致,且定义同一种间距的互连结构配置于同一个测试芯片,定义不同种间距的互连结构配置于不同的测试芯片。
13.根据本技术的一些示例,各个第一互连单元的横截面的形状为直径相同的圆形;
14.或者,各个第一互连单元的横截面的形状为边长相同的正方形。
15.根据本技术的一些示例,全部的第一互连单元包括第一类型单元和第二类型单元,第一类型单元的形状尺寸和第二类单元的形状尺寸不同。例如第一类型单元和第二类型单元同为横截面为圆形的圆柱体,但是底面直径不同;或者第一类型单元和第二类型单元同为横截面为正方形的四棱柱,但是正方形的边长不同。
16.根据本技术的一些示例,测量线的数量为至少三条且依次并排布置;
17.其中,最外侧的两条测量线连接第一类型单元或第二类型单元,位于最外侧的两
条测量线之间的剩余的测量线同时与第一类型单元和第二类型单元连接,且任意相邻两条测量线之间均为成交指状分布的第一类型单元或成交指状分布的第二类型单元。
18.有益效果:
19.与现有技术相比,本技术示例的一种测试方法和测试结构至少具有以下优势:
20.测试方法是一种系统化的测试方法,能够可重复和规模地进行测试,从而可以验证所设计的倒装互连方案的互连结构的排列方式、以及其结构尺寸,甚至于材质的选择使用是否合理,并且还可以通过获得倒转互连元器件中的互连结构的排列方式的更优方案。同时,示例方案中所实现的测试结构还具有结构简单易于制造的优点,从而有利于降低在芯片制造过程中的测试成本和缩短芯片的制作周期。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
22.图1为本技术实施例提供的第一种测试方法的流程示意图;
23.图2为本技术实施例提供的第二种测试方法的流程示意图;
24.图3为本技术实施例提供的多种第一排布图形的布局示意图;
25.图4示出了本技术实施例中的一种倒装互连测试组件中的结构示意图;
26.图5示出了本技术实施例中的另一种倒装互连测试组件中的结构示意图;
27.图6示出了本技术实施例中的又一种倒装互连测试组件中的结构示意图;
28.图7公开了图6的倒装互连测试组件中的铟柱之间的模拟间距以及倒装互连过程中短路或未短路两情况的结构示意图。
29.图标:200-晶圆衬底;201-铟柱;301-底层基片;302-顶层基片;303-互连单元;304-测量线;305-第一类型单元;306-第二类型单元。
具体实施方式
30.发明人认为于量子芯片的研发中,采用倒装互连技术例如倒装焊的方法制作量子芯片时,焊接金属(通过可以选择为铟柱或铟球;进一步还可以结合使用诸如氮化钛作为过渡连接结构,便于与超导量子芯片中的铝材连接)的排列方式需要被慎重地考虑,以便在满足芯片设计性能要求的同时,为量子芯片中的各种元器件和线路布局预留更充足的空间。
31.换言之,当希望倒装焊芯片中的线路和器件的布局更加灵活或者能够更大量地布局时,可以尝试将倒装焊量子芯片中的焊接金属进行更密集的排列。然而,焊接金属的密集排列方式的设计方案是否合理,以及在采用密集排列方案后是否会对量子芯片的性能产生影响以及产生怎样的影响都是一个需要慎重考虑的问题。另外,当设计了焊接金属的多种密集排列方案时,哪一种方案更优也只需要进行取舍。例如,哪种方案下的排列方式更加紧密—占用空间更小。
32.因此,如果能够对芯片表面的焊接金属之间的间距进行标定或测试,从而确认或验证设计的密集排列方案是否合格或在多个设计方案中的哪个方案更优,将会对量子芯片的制作显著有利。
33.在本技术的示例中,发明人提出判断焊接金属的排列方式是否合格的一个重要指
标是:已经完成倒装互连的量子芯片或量子器件中的焊接金属不发生短路。
34.由于密集排列的多焊接金属集合的排列通常是采取的阵列方式,即多行多列的焊接金属的分布。并且其中,同一行内的焊接金属之间的距离相对较远,因此,其中对于焊接金属是否短路的判断主要是考察不同行(进一步而言是相邻行)的焊接金属间是否短路。应当指出的是,其中的焊接金属之间的距离可以不同行的焊接金属之间的由列方向度量的彼此间距;或者在另一些示例中,焊接金属之间的距离也可以是不同行的焊接金属之间的由行方向度量的彼此间距。后文将结合附图进行详述。
35.以是否短路作用判定指标是考虑到:在倒装焊的过程中,由于焊接金属在压焊过程中会软化并向四周变形扩散,因此,当焊接金属的排列间距未被更好地设计时,压焊过程可能会出现焊接金属相互接触而发生短路的情况。
36.另外,考虑实际的制造工艺—在倒装互连器件或设备的工艺常常需要采用多种工艺的结合,例如光刻、剥离(lift-off)等等。并且倒装互连技术通常都是采取分别制作上下层芯片(各层可选地包括焊接金属和/或需要的线路、元器件等),然后通过对位、压焊等操作进行连接,从而形成倒装互连芯片。因此,除了考虑所制作的倒装互连芯片中的焊接金属未短路之外,部分实例中作为一种更全面的考虑,还可以考虑焊接金属的排列方式是否会不利地影响制作上下层芯片。或者,除了考虑所制作的倒装互连芯片中的焊接金属不发生短路之外,还可以考虑焊接金属的排列方式,使得虽然制作上下层芯片会因为焊接金属的密集排列而难度提升,但是随后制作的倒转互连芯片中的焊接金属未短路且密集排列带来的空间利用率的提升的收益在权衡各种情况后超过了制作上下层芯片的难度提升的损失。
37.简言之,一些情况下,可以考虑焊接金属密集排列方案时,所制备的倒装互连芯片中的焊接金属未短路。或者,在另一些情况下,可以在设计焊接金属密集排列方案时,考虑前期制作独立的上下层芯片的工艺不会因为焊接金属密集排列而显著提高难度,同时还考察后续制作完成的倒装互连芯片中的焊接金属彼此未短路。
38.结合上述内容,于本技术示例中,发明人提出了一种测试方法。该测试方法被用于在量子芯片的制作过程中,验证倒装互连的焊接金属的密集排列方案。并且其中的一个成果是找到了焊接金属的合理的排列间距,即提取到了需要的工艺参数。需要指出的是,由于不同材质、结构、形状的焊接金属,在密集排列时的合理间距可能并非总是一致或相同。因此,在不同前述情况下,合理间距可以是不同的。但是,本技术示例中的测试方法可以适用于对不同材质、结构、形状的焊接金属的密集排列方案的测试和验证。换言之,针对不同材质、结构和形状的焊接金属,本技术示例的测试方法可以对其密集排列的间距进行测量和验证,从而可以找出满足实际的倒装互连芯片需要的方案。应当指出的是,通过本技术示例提取的参数被应用于制作倒装互连芯片时,实际制作过程中所使用的焊接金属的材质、形状和尺寸,建议与在测试方法实施过程中的所使用的焊接金属的材质、形状和尺寸一致。
39.总体上而言,发明人提出一种可以用于提取倒装互连芯片中的焊接金属的密集排列的间距的方案。已经制成的倒装焊芯片中的焊接金属是否短路或彼此的距离受到多个因素影响—如焊接金属自身特性、焊接金属平面面积、焊接金属高度、倒装焊机对准精度等—本技术示例的该方法以简化并实现保准化的流程,从而提取用于制造满足产线量产的倒装互连芯片的工艺参数。即,在确定焊接金属的材质、形状或结构的前提下,通过本技术示例中的测试方案可以获得焊接金属的间距,用于指导实际的生产作业。
40.接下来将就本技术示例的测试方法进行详述,请一并参阅图1至图7。
41.本技术示例的如图1和图2所示的测试方法可以用于确定倒装互连组件中分立的互连结构之间的目标间距。并且测试方法包括以下步骤:
42.步骤s101:提供至少一个倒装互连测试组件。
43.倒装互连测试组件的数量通常根据所需要进行测试/验证的焊接金属的排列方式进行选择。当只需要测试一种排列间距时,则这些密集排列的焊接金属可以被设置到一个倒装互连测试组件中。当需要测试多种排列间距时,这些密集排列的焊接金属也可以被设置到一个倒装互连测试组件中。另一方面,当需要测试多种排列间距时,这些密集排列的焊接金属也可以被设置到不同的倒装互连测试组件中。因此,倒装互连测试组件可以根据需要被配置为至少两个,示例性地为两个、三个、四个,甚至更多。
44.从大体结构上而言,该倒装互连组件是已经通过倒装互连技术实现了连接的倒装互连芯片。示例中的倒装互连测试组件是由倒装单元经倒装焊制成。一般地倒装互连组件包括两个倒装单元(一些示例中可以描述为上层芯片/flip芯片,以及下层芯片/base芯片),且每个倒装单元包括衬底以及在衬底上的各种可选地配置的合适的线路和元器件。示例中,一个倒装互连组件中的每个倒装单元至少包括焊接金属,且其中一个倒装单元或两个倒装单元中配置测量线(后续的附图中展示的是,一个倒装互连组件中的其中一个倒装单元—base芯片或称下层芯片—配置测量线)。
45.基于上述描述,每个倒装互连测试组件具有测试单元,且测试单元包括互连单元和测量线,其中的互连单元是上下层的焊接金属连接构成。基于测试是否短路的情况,每个倒装互连测试组件包括至少两个测试单元。
46.值得指出的是,一种焊接金属的排列间距,可以通过任意的相邻两个测试单元的两个相邻的互连单元表示。但是为了提高测试的准确性,例如避免少了的焊接金属可能存在的结果的偶然性等,针对一种焊接金属的排列间距,可以设置多个测试单元(每个测试单元可以具有多个焊接金属),以便可以进行多次且每次对任意相邻的两个测试单元进行是否短路的测试操作。
47.当需要分别对多个排列间距进行测试时,可以针对每种排列间距分别配置数量相同或和不同的测量次数。其中的一次测量是表示以对应的排列间距的相邻两个测试单元进行的测量。
48.根据前述内容可以知晓,通过倒装互连构成倒装互连测试组件的倒装单元中的焊接金属具有第一排布图形,且通过这个第一排布图形能够给出焊接金属的排列间距。即第一排布图形能够表征倒装互连测试组件中的互连单元的至少一种模拟间距,模拟间距由相邻的两条测量线所分别对应的互连单元界定。可以知晓,互联单元焊接金属经过倒转互连操作形成的互连结构,因此,互连单元的模拟间距虽然与倒装单元中的焊接金属的间距具有对应关系,但是,这通常并不意味着二者是相等的。因为在倒装单元中,焊接金属未经历压焊的倒装互连操作,因此其不存在扩散、形变等;但是,将经过压焊形成互连单元后,焊接金属会扩散、形变,从而使得互连单元具有相比于焊接金属的间距减小了的模拟间距。因此,文中描述的“第一排布图形表征互连单元的至少一种模拟间距”可以这样理解:在焊接金属的材料、形状和结构尺寸确定的情况下,其被制作而形成于倒装单元中,那么基于确定的倒装互连工艺,所制作的倒装互连测试组件中的互连单元的模拟间距也通常是确定的。
由此,通过倒装单元给出第一排布图形,可以对应于倒装互连测试组件中的互连单元的模拟间距。
49.进一步地,对于同一种焊接金属(材质、形状、结构等),在相同排列间距的焊接金属的情况下,当以相同的工艺(焊接温度、压力等)倒装焊接在一起时,获得到倒装互连测试组件中的由上下层的焊接金属构成的互连单元的排布方式已相同,是否接触短路的方式也一致。
50.因此,根据倒装焊芯片中的焊接金属的间距的不同,由倒装互连测试组件中的第一排布图形所表征的互连单元的模拟间距的种类数可以是一种或两种或三种,甚至更多。
51.步骤s102、利用倒装互连测试组件进行测量,并从测量结果从中获得作为目标间距的间距数值。
52.根据倒装互连测试组件中的测试单元的多寡,对应进行不同数量的测量操作,以便完成对全部的测试单元的测量,进而可以从测量结果中获得满足要求的间距,其可以作为本技术示例的测试方法提取获得的工艺参数,用于实际制作量子芯片。
53.其中的测量操作包括测量相邻的两个测试单元的测量线是否短路。因此,当存在多个如至少三个测试单元,且其表征的模拟间距的种类数是至少两个时,则可以进行多次测量。或者,当存在多个如至少三个测试单元,且其表征的模拟间距的种类数是1个时,也可以进行多次测量—可以避免测量误差或者有误的情况。
54.可以知晓,每次测量操作的结果包括短路和未短路两种测量结果。而根据前述,我们需要测量结果为未短路的情况所对应的模拟间距。因此,针对同一种模拟间距可以一次测量,或者进行多次测量操作以便更好地确认该模拟间距下的确并未发生短路。针对不同的模拟间距,当对应于这些模拟间距的测量结果中存在两个或以上的未短路情况时,则表明这些模拟间距都是符合基本的要求的。那么,基于更好地利用芯片空间,则可以从其中选择模拟间距最小的一个间距数值作为目标间距—即所提取的工艺参数。
55.简言之,如图1所示,基于获得的倒装互连测试组件,对全部的测试单元进行测量操作,并基于测量结果为否的测量操作而从至少一种模拟间距中获得满足第一预设条件的模拟间距作为目标间距。
56.当基于全部测试单元的测量操作的测试结果中不存在测试结果为否—即没有非短路的情况—时,则需要考虑更改第一排布图形,以提供模拟间距的数值经调整的至少一种模拟间距,例如图2中的流程中的在判断测量操作的结果是否短路且结论为否的一个支路。
57.在另一些实例中,也可以考虑调整焊接金属的材质、形状和结构尺寸等。即制作新的倒装互连测试组件,并进行测试。但是,需要指出的是,通常焊接金属的材质以及形状和结构尺寸是预先筛选或已经确定,那么在这样的情况下,则选择调整倒装单元的焊接金属的排列间距。即当全部的测量操作的结果都为否时则需要更改或者再制作倒装互连测试组件。
58.请再次参阅图2,当完成全部的测量操作之后,测量结果为否的测量操作的数量为一个时,则目标间距就是测量结果为否的测量所对应的模拟间距。或者,当完成全部的测量操作之后,测量结果为否的测量操作的数量为多次,且每次测量操作对应的模拟间距相同,则目标间距就是测量结果为否的测量所对应的模拟间距。
59.请再次参阅图2,当测量结果为否的测量操作的数量为至少两个/多次时,目标间距是测量结果为否所对应的模拟间距中的最小值。例如当测量结果为否的测量操作的数量为至少两个且每次的测量操作对应的模拟间距不同或者部分相同时,目标间距是测量结果为否所对应的全部的模拟间距中的最小值。
60.可选地,在本技术的另一些实例中,测试方法还可以包括获得用于制作倒装互连测试组件的焊接金属的分布参数。例如,确定满足第二预设条件的并且由互连单元构成的第二排布图形。
61.该第二排布图形能够表征至少一个预筛选间距,且该至少一个预筛选间距中的各个间距数值与至少一种模拟间距中的各个间距数值一一对应相等。也就是说,第二排布图形中的焊接金属的预筛选间距的种类数量(相同的数值的为一种)可以与模拟间距的种类数量(相同的数值的为一种)一致,或者预筛选间距的数量多于模拟间距的数量。因为预筛选间距中的一部分可能存在不满足要求,因此,也就不能依据这些预筛选间距来制作具有焊接金属的模拟间距的倒装互连测试组件。
62.相应地,上述的“预筛选间距中的一部分可能存在不满足要求”中所表示的“要求”例如是制作由互连单元构成的第二排布图形中的剥离工艺的时长小于预设的参考时长。这是考虑到对于一定尺寸的晶圆或者衬底而言,当焊接金属(如铟柱)分布疏松的时候,则光刻后采用剥离工艺制作焊接金属的剥离时间会相对更长。相反,如果焊接金属密集排列,则剥离时间会缩短。每个焊接金属可以提供一个剥离边缘,因此,每增加一个边缘都会提高剥离工艺的速度;即铟柱越多提供了更多的边缘,剥离越快。由此可知,焊接金属增加则剥离速度提高,但是于相同的晶圆的相同结构尺寸的焊接金属的间距会减小。
63.进一步地,当剥离工艺之后存在残胶(残留的光刻胶),则可能影响后续工艺,因此,在部分示例中,剥离时长满足要求的情况下,还可以考虑“观察”确定无残胶。更进一步地,在剥离过程中,虽然可能出现残胶的问题,但是如果可残胶经过洗胶后被无残留地去除,在部分情况下也是可以接受的。即在剥离时间足够优秀的情况下,虽然存在残胶,但是如果可以方便地去除残胶,则前述的第二排布图形也是可行的方案。
64.另外,由于制作倒装互连测试组件时,采用使倒装单元进行对位、压接的方式来实施,因此如果制作完成的倒装互连测试组件中的检测互连单元存在特定的形变也可能导致后续基于此方式提取的参数被用于制作倒装芯片时出现问题。据此,在示例的测试方法还可以包括对测试单元中的互连单元是否出现了偏离预设形状的形变考察。例如假设倒装单元中的焊接金属是直立(如垂直于衬底表面)设置的,如果压接时焊接金属出现倾斜,则同样可能引起短路或者其他问题,因此一些情况下可以考虑在针对测试结果为否未短路的情况,还考察焊接金属是否发生不希望的变形。
65.结合上述内容,本技术示例的测试方案可以被简要地概括为包括以下两种方式。
66.第一情况:将获得的倒装互连测试组件进行测试,随后从测试结果中获得满足要求的模拟间距作为目标间距。
67.第二情况:进行预筛选,获得对应于该预筛选结果的倒装互连测试组件,对其进行测试,随后从测试结果中获得满足要求的模拟间距作为目标间距。
68.针对于上述的第二情况,其可以被描述为平面筛选以及倒装焊筛选。
69.其中平面筛选由以下描述被阐明:
70.一般地,倒装焊接的焊接金属为球状或者圆柱状或者棱柱状。其中,球状结构在压焊时可以更好的向四周扩散,变形量也很容易控制;圆柱状的结构更适用于形成更大的芯片间距。另外作为一种极端情况的考虑,采用圆柱状的圆面的外接正方形形式的长方体结构,即如断面为正方形的四棱柱。这种情况下,压焊时的焊接金属会更大程度的向外扩张,从而可能引起短路现象,且同时,方形结构相较圆形结构也更加不利于匀胶等工艺的进行。
71.由此,可以制作平面芯片,其包括硅片衬底和在衬底上阵列排布的圆柱形的铟柱或者断面为正方型的铟柱。参阅图3,其给出了在一个晶圆衬底200上的三行六列共计18个铟柱排列单元集合。这些铟柱排列单元集合全部集中到一个硅片衬底,其他示例它们也可以各自一一对应配置于一个硅片衬底;或者其中部分位于一个衬底,剩余部分位于另一个衬底。
72.图3共表示了18个铟柱排列单元集合位于同一个硅片衬底的示例,且每个铟柱排列单元集合包括25个铟柱201。每一个铟柱排列单元集合可以构成或给出一个前述的第二排布图形,且同一个铟柱排列单元集合包括五行五列共25个结构、材质和尺寸一致的铟柱。值得指出的是,由于在同一行中各个铟柱通常具有相对更大的间距,因此,部分示例中目标间距可以表示为相邻行对应位置的铟柱的间距——例如一个铟柱排列单元集合第一行第一列的铟柱与第二行第一列的铟柱的间距;图3中标示的是第一行第六列的铟柱排列单元集合中,第一行第五列的铟柱和第二行第五列的铟柱之间沿着列方向的间距d。基于此制作的倒装互连组件,其中的间距d由示例性的图4公开。图4中揭示了具有底层基片301、顶层基片302、测量线304以及位于底层和顶层之间的互连单元303。
73.在另一些实例中,铟柱之间的间距也可以是沿着相邻的测量单元中的对应铟柱沿着行方向的间距d,这在图5中被公开,且在后文中被再次提及和详述。
74.上述以正方形断面的铟柱为例,当铟柱断面为圆形时,可以表示为两个铟柱的圆心之间的距离,或者二者圆心连线减去二者半径后的距离,可参考图6和图7。
75.前述的每个铟柱排列单元集合可以被单独地通过剥离工艺制作到晶圆基底的表面,形成预筛选芯片。并且在制成预筛选芯片的过程中,着重关注匀胶、洗胶过程。当检测预筛选芯片中制作出的焊接柱/铟柱的情况(例如是否变形,或是否有较大倾角,或是否存在残胶),剔除不适合的参数搭配,即可初步得到倒装焊金属密排的尺寸搭配。然后基于预筛选芯片获得铟柱的材质、形状和结构尺寸,制作倒装互连测试组件。或者,如前述且参阅图6,将非互连单元和互连单元一并制作的倒装互连测试组件中,从而可以分别对非互连单元区域的残胶、洗胶以及剥离时长等进行考虑,同时还可以针对互连单元所在区域进行是否短路的测试,后文还将就此进行说明。
76.其中倒装焊筛选由以下描述被阐明:
77.基于平面筛选过程获得的焊接金属的密排方式,当前述的预筛选芯片中未制作测量线时,可以在晶圆表面制作测量线,并且按照上述平面筛选过程获得焊接金属的密排方式,将焊接金属制作到晶圆表面,并且与测量线连接,然后再进行倒装互连形成倒装互连测试组件。可以理解的是,当前述的预筛选芯片中已经制作了测量线时,则可以直接将其进行倒装互连形成倒装互连测试组件。作为示例,倒装互连测试组件的结构可以参阅图4。其包括底层基片301、顶层基片302、互连单元303和测量线304。其中的互连单元具有一种模拟间距,其中包括三条测量线304。针对该一种模拟间距,可以通过任意相邻的两条测量线304进
行两次测量操作。其中的测量线304可以设置到底层基片304,以便于配置焊盘来与测量仪器的接头或触点接触;其他示例中,底层基片和顶层基片可以分别配置测量线,并且通过硅通孔(through silicon via,简称未tsv)技术引出焊盘来作为测量仪器的触点使用。
78.为了方便和简化测量操作流程,可以通过对倒装互连测试组件的结构的调整,从而使得前述的平面筛选和倒装焊筛选可以被一同实施。例如,考虑到一些倒装焊芯片中,底层芯片的底层基片301的尺寸可以大于顶层芯片的顶层基片302的尺寸,因此,底层基片301具有被顶层基片302覆盖的区域如图6中的i区以及未被顶层基片302覆盖的区域如图6中的x区。
79.其中,由于在i区铟柱被压焊会存在扩散、倾斜等,因而可能会导致接触短路;其可以用于进行倒装焊筛选。同时,在x区域铟柱不会被压焊,因此,其可以用于进行平面筛选。基于图6所示排列方式中,于上下层芯片彼此覆盖的区域即i区,铟柱的之间的间距以及其压焊过程中的短路和非短路情况的由图7所公开。
80.至此,前文已经对本技术示例的测试方法进行充分地说明,下面就测试结构进行讨论。
81.本技术示例提供的测试结构其可以藉由前述的倒装互连测试组件所提供并被使用。该测试结构具有第一测试芯片,并且具有配置为倒装互连的第一芯片(具有底层基片301)和第二芯片(具有顶层基片302)。在第一芯片中具有至少两个测试单元且,每个测试单元包括测量线与测量线连接的第一互连单元(例如铟柱)。其中一条测量线上连接的第一互连单元可以是一个或多个,参阅图4的一条测量线连接五个第一互连单元,参阅图5的一条测量线连接六个第一互连单元,参阅图6的一条测量线连接12个第一互连单元(其中六个位于覆盖区域用于进行是否短路的倒装焊筛选;另外六个位于非覆盖区域用于进行诸如剥离时长、是否存在残胶以及残胶是否能被洗掉的平面筛选)。
82.第二芯片设置有第二互连单元(例如铟柱)。并且在第一测试芯片中,第一互连单元和第二互连单元一一对应匹配连接形成互连结构。这些互连结构共同构成可以标识或者称对应于至少一种间距的排布图形。
83.正如前述提及的那样,当需要验证多种间距的方案时,多种排布方式可以在一个第一测试芯片中配置,或者也可以选择分别在不同的第一测试芯片中配置。并且考虑到测试的方便,对应于同一种间距的互连结构可以选择配置于同一个测试芯片,而定义不同种间距的互连结构配置于不同的测试芯片。作为一种可替代的方案,对应不同排列间距的铟柱可以分布在一个第一测试芯片中。
84.另外,根据前文描述,铟柱的材质、结构尺寸和长度都可能导致在压焊时产生不同程度的扩散。因此,对于同一种模拟间距可以采用不同尺寸的铟柱来配置。例如,假定模拟间距为5微米,则其可以通过断面为边长10微米的正方形铟柱排列而成,或者由断面为边长12微米的正方形铟柱排列而成,或者由断面为直径10微米的圆形铟柱排列而成等等。
85.示例性地,对应于两种排列间距的铟柱,铟柱可以被区分为第一类型单元和第二类型单元,且第一类型单元的形状尺寸和第二类单元的形状尺寸不同。进一步地,基于此,测量线的数量可以少三条或更多,并且依次并排布置。其中的最外侧的两条测量线连接第一类型单元或第二类型单元,位于最外侧的两条测量线之间的剩余的测量线同时与第一类型单元和第二类型单元连接,且任意相邻两条测量线之间均为成交指状分布的第一类型单
元或呈交指状分布的第二类型单元。
86.请参阅图5公开了具有三条测量线304的第一测试芯片(其中的上层芯片,即第二芯片未绘示)。
87.其中,外侧的两条测量线304分别连接了不同形状的正方形的铟柱—第一类型单元305或第二类型单元306,同时该两条测量线304之间一条测量线则同时连接第一类型单元305和第二类型单元306。需要指出的是,在图5中,第一类型单元305和第二类型单元306并未与测量线304直接连接,而是通过导线进行连接。即第一类型单元305未直接压接到测量线304上,且第二类型单元306未直接压接到测量线304上。直接压接测量线304的方案可以参阅图4、图6。
88.在这样的方案中,当测试按照图示方向的从上至下的第一条和第二条测量线时,根据是否短路的情况,可以判断第一类型单元305的第一间距是否合格;当测试按照图示方向的从上至下的第二条和第三条测量线时,根据是否短路的情况,可以判断第二类型单元306的第二间距是否合格。其中的第一间距和第二间距可以是相同或者两种不同。
89.以上依据图式所示的实施例详细说明了本技术的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本技术的较佳实施例,但本技术不以图面所示限定实施范围,凡是依照本技术的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本技术的保护范围内。
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