用于3DIC测试的结构设计制造技术

一种工件，包括：第一含铜柱，该第一含铜柱具有顶面和侧壁；第一保护层，该第一保护层位于第一含铜柱的侧壁上而不位于第一含铜柱的顶面上方；测试焊盘，该测试焊盘包括第二含铜柱，该第二含铜柱具有顶面和侧壁，该测试焊盘电连接至第一含铜柱；以及第二保护层，该第二保护层被设置在第二含铜柱的侧壁上，而不设置在第二含铜柱的顶面上方，第一保护层和第二保护层包含铜和聚合物的化合物，并且是介电层。本发明专利技术还提供了用于3DIC测试的结构设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体而言，本专利技术涉及用于3DIC测试的结构设计。
技术介绍
在集成电路的封装中，多个封装元件可以包在相同的封装件中。封装元件可以包括器件管芯、插件、封装衬底、和印刷电路板(PCB)等。通常，在封装之前，测试(探测)器件晶圆，以使能够选择和封装已知良好管芯，同时不封装不合格的管芯。在封装完成之后，还要对得到的封装件进行探测，以使不合格的封装件可以被识别出来。不合格的封装件可能是由缺陷接头、在封装工艺中发生的损伤、以及由插件、封装衬底、和PCB引入的问题引起的。然而，在封装完成之后，即使在测试中可以识别出缺陷封装件，也难以隔离问题的确切位置，并因此难以使用探测结果来指导将来的制造工艺。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种器件，包括第一工件，所述第一工件包括第一含铜柱，具有顶面和侧壁；第一保护层，位于所述第一含铜柱的侧壁上而不位于所述第一含铜柱的顶面上方；测试焊盘，包括第二含铜柱，所述第二含铜柱具有顶面和侧壁，其中所述测试焊盘电连接至所述第一含铜柱；以及第二保护层，位于所述第二含铜柱的侧壁上，而不位于所述第二含铜柱的顶面上方，其中，所述第一保护层和所述第二保护层包含铜和聚合物的化合物，并且其中，所述第一保护层和所述第二保护层是介电层。在上述器件中，其中，所述第二含铜柱的水平尺寸大于所述第一含铜柱的水平尺寸。在上述器件中，进一步包括第一非铜金属层和第二非铜金属层，所述第一非铜金属层位于所述第一含铜柱的顶面上方并接触所述第一含铜柱的顶面，以及所述第二非铜金属层位于所述第二含铜柱的顶面上方并接触所述第二含铜柱的顶面。在上述器件中，进一步包括第一非铜金属层和第二非铜金属层，所述第一非铜金属层位于所述第一含铜柱的顶面上方并接触所述第一含铜柱的顶面，以及所述第二非铜金属层位于所述第二含铜柱的顶面上方并接触所述第二含铜柱的顶面，并且上述器件进一步包括金属处理面，所述金属处理面接触所述第一非铜金属层的顶面和侧壁以及所述第二非铜金属层的顶面和侧壁。在上述器件中，进一步包括聚酰亚胺层，其中，所述第一含铜柱和所述第二含铜柱包含位于所述聚酰亚胺层上方并与所述聚酰亚胺层重叠的部分，并且其中，所述第一保护层和所述第二保护层不包括在所述聚酰亚胺层的顶面上延伸的水平部分。在上述器件中，进一步包括第二工件，位于所述第一工件上方；以及电连接件，所述电连接件将所述第二工件接合至所述第一工件，其中所述电连接件至少包括直接位于所述第一含铜柱的上方并电连接至所述第一含铜柱的部分。在上述器件中，进一步包括第二工件，位于所述第一工件上方；以及电连接件，所述电连接件将所述第二工件接合至所述第一工件，其中所述电连接件至少包括直接位于所述第一含铜柱的上方并电连接至所述第一含铜柱的部分，并且上述器件进一步包括模塑料，所述第二工件被模制在所述模塑料中，其中，所述测试焊盘不接合至任何其他工件。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种器件，包括第一工件，所述第一工件包括:介电层，位于所述第一工件的表面处；第一金属焊盘和第二金属焊盘，位于所述介电层下方，并彼此齐平，其中所述第一金属焊盘和所述第二金属焊盘彼此电连接；含铜柱，具有顶面和侧壁，其中，所述含铜柱的顶面位于所述介电层的顶面上方，并且其中，所述含铜柱与一部分所述第一金属焊盘重叠；非铜金属层，位于所述含铜柱的顶面的上方，并接触所述含铜柱的顶面；金属处理面，位于所述非铜金属层的顶面和侧壁的上方，并接触所述非铜金属层的顶面和侧壁；测试焊盘，位于所述第二金属焊盘的上方，其中所述测试焊盘和所述金属饰面处理面由相同的材料形成，并通过所述第一金属焊盘和所述第二金属焊盘彼此电连接。在上述器件中，其中，所述测试焊盘和所述金属处理面具有选自基本上由化学镍化学钯浸金(ENEPIG)、化学镍浸金(ENIG)、和直接浸金(DIG)组成的组的结构。在上述器件中，进一步包括保护层，所述保护层位于所述含铜柱的侧壁上而不位于所述含铜柱的顶面上方，其中，所述保护层包括铜和聚合物的化合物，并且其中所述保护层是介电层。在上述器件中，其中，所述测试焊盘的水平尺寸大于所述含铜柱的水平尺寸。在上述器件中， 其中，所述介电层包括聚酰亚胺层。在上述器件中，进一步包括第二工件，位于所述第一工件上方；以及电连接件，将所述第二工件接合至所述第一工件，其中，所述电连接件至少包括直接位于所述含铜柱的上方并电连接至所述含铜柱的部分。在上述器件中，进一步包含模塑料，所述第二工件被模制在所述模塑料中，其中，所述测试焊盘未被所述模塑料覆盖。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种器件，包括第一工件，所述第一工件包括:介电层，位于所述第一工件的表面处；第一金属焊盘，位于所述介电层下方，其中所述介电层具有位于所述金属焊盘上方的第一开口 ；含铜柱，具有顶面和侧壁，其中，所述含铜柱的顶面位于所述介电层的顶面上方，并且其中所述含铜柱与所述第一金属焊盘重叠；以及第二金属焊盘，位于所述介电层下方，并通过所述介电层中的第二开口暴露出来，其中，所述第一金属焊盘和所述第二金属焊盘彼此齐平，并且彼此电连接，其中，没有含铜柱被设置在所述第二金属焊盘上方并与所述第二金属焊盘重叠。在上述器件中，进一步包括非铜金属层，位于所述含铜柱的顶面上方并接触所述含铜柱的顶面；以及金属处理面，位于所述非铜金属层的顶面和侧壁的上方，并接触所述非铜金属层的顶面和侧壁。在上述器件中，其中，所述介电层包括聚酰亚胺层。在上述器件中，进一步包括第二工件，位于所述第一工件上方；以及电连接件，将所述第二工件接合至所述第一工件，其中所述电连接件至少包括直接位于所述含铜柱的上方并电连接至所述含铜柱的部分。在上述器件中，进一步包括第二工件，位于所述第一工件上方；以及电连接件，将所述第二工件接合至所述第一工件，其中所述电连接件至少包括直接位于所述含铜柱的上方并电连接至所述含铜柱的部分，并且，上述器件进一步包括模塑料，所述第二工件被模制在所述模塑料中，其中，所述第二金属焊盘未被所述模塑料覆盖，并且其中，所述第二金属焊盘被配置成具有足够用于探测的尺寸。在上述器件中，其中，所述第一金属焊盘和所述第二金属焊盘包含铝，并基本上不包含铜。附图说明为了更充分地理解实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中图1至图5是根据各个实施例的形成封装结构的中间阶段的剖面图，其中，该封装结构包括测试焊盘，该测试焊盘包括含铜柱；图6至图13是根据可选实施例的形成封装结构的中间阶段的剖面图，其中，测试焊盘包括金属处理面(metal finish),而不包括含铜柱；以及图14和图15是根据又一可选实施例的形成封装结构的中间阶段的剖面图，其中，使用铝焊盘作为测试焊盘。具体实施例方式在下面详细讨论实施例的制造和使用。然而，应该理解，实施例提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅是示例性的，而不用于限制本专利技术的范围。根据各个实施例提供了用于在将已知良好管芯结合至其他封装元件之后测试已知良好管芯的测试结构。讨论了实施例的变化。在全文各个附图和示例性实施例中，相似的参考数字用于指定相似的元件。参考图1，提供了工件2，其包括衬底10。工件2可以是其中包括有源器件如晶体管的器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：第一工件，包括：第一含铜柱，具有顶面和侧壁；第一保护层，位于所述第一含铜柱的侧壁上而不位于所述第一含铜柱的顶面上方；测试焊盘，包括第二含铜柱，所述第二含铜柱具有顶面和侧壁，其中所述测试焊盘电连接至所述第一含铜柱；以及第二保护层，位于所述第二含铜柱的侧壁上，而不位于所述第二含铜柱的顶面上方，其中，所述第一保护层和所述第二保护层包含铜和聚合物的化合物，并且其中，所述第一保护层和所述第二保护层是介电层。

【技术特征摘要】
2011.09.28 US 13/247,6591.一种器件，包括 第一工件，包括 第一含铜柱，具有顶面和侧壁； 第一保护层，位于所述第一含铜柱的侧壁上而不位于所述第一含铜柱的顶面上方； 测试焊盘，包括第二含铜柱，所述第二含铜柱具有顶面和侧壁，其中所述测试焊盘电连接至所述第一含铜柱；以及 第二保护层，位于所述第二含铜柱的侧壁上，而不位于所述第二含铜柱的顶面上方，其中，所述第一保护层和所述第二保护层包含铜和聚合物的化合物，并且其中，所述第一保护层和所述第二保护层是介电层。2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第二含铜柱的水平尺寸大于所述第一含铜柱的水平尺寸。3.根据权利要求1所述的器件，进一步包括第一非铜金属层和第二非铜金属层，所述第一非铜金属层位于所述第一含铜柱的顶面上方并接触所述第一含铜柱的顶面，以及所述第二非铜金属层位于所述第二含铜柱的顶面上方并接触所述第二含铜柱的顶面。4.根据权利要求3所述的器件，进一步包括金属处理面，所述金属处理面接触所述第一非铜金属层的顶面和侧壁以及所述第二非铜金属层的顶面和侧壁。5.一种器件，包括 第一工件，包括 介电层，位于所述第一工件的表面处； 第一金属焊盘和第二金属焊盘，位于所述介电层下方，并彼此齐平，其中所述第一金属焊盘和所述第二金属焊盘彼此电连接； 含铜柱，具有顶面和侧壁，其中，所述含铜柱的顶面位于所述介电层的顶面上方，并且其中，所述含铜柱与一部分所述第一金属焊盘重叠； 非铜金属层，位于所述含铜柱的顶面的上方，并接触所述含...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊成，蔡柏豪，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：