[發(fā)明專利]利用集成電阻測(cè)量多芯片埋置型封裝芯片接面溫度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210015989.4
• 申請(qǐng)日: 2012-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN102593024A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯佳杰;羅樂;徐高衛(wèi);陳驍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66;G01K7/22
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

1.一種利用集成電阻測(cè)量埋置型封裝芯片接面溫度的方法，其特征在于所述的接面溫度是指埋置芯片和沉底接面間的溫度，在芯片接面即襯底上的埋置槽中制造集成熱敏電阻，利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來測(cè)量芯片接面溫度，熱敏電阻種類根據(jù)需要、性能和成本進(jìn)行選擇：

(1)制造半導(dǎo)體電阻就在埋置槽中擴(kuò)散或注入離子；

(2)制造薄膜電阻，先在襯底上形成一層氧化層，然后淀積電阻材料，光刻腐蝕形成電阻圖形和金屬布線；在此過程中，電阻的引腳需通過布線引出埋置槽以便在芯片埋入后，然后再在襯底表面形成一層鈍化層，保護(hù)電阻不受外界影響；通過光刻腐蝕開出焊盤窗口；測(cè)量前，先對(duì)熱敏電阻做溫度標(biāo)定，在30～120℃區(qū)間作出溫度-阻值特性曲線。測(cè)量時(shí)，先熱敏電阻焊盤連接到測(cè)試儀器上測(cè)電阻，芯片上的發(fā)熱結(jié)構(gòu)連到電流或電壓表上；然后，將測(cè)試樣品放入恒溫箱內(nèi)，使埋置入埋置槽的芯片上的發(fā)熱結(jié)構(gòu)以一定功率發(fā)熱，待溫度穩(wěn)定后測(cè)量電阻值，從而根據(jù)溫度-阻值特性曲線推算出接面溫度值。

2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于具體步驟是：

(a)在硅片上制備埋置槽

通過濕法或深反應(yīng)離子刻蝕方法在硅片(101)上形成等同于芯片厚度的埋置槽(102)；

(b)淀積氧化層或鈍化層

在硅片(101)正面使用熱氧化或CVD淀積一層氧化層或鈍化層(200)，用于隔離硅襯底(101)；

(c)沉積薄膜電阻材料

在硅片(101)表面使用濺射或蒸發(fā)沉積一層熱敏電阻薄膜(201)；

(d)形成電阻圖形陣列

利用噴膠光刻顯影腐蝕出電阻圖形(103)陣列；

(e)沉積金屬層

使用濺射或蒸發(fā)沉積一層金屬布線層(202)；

(f)形成布線圖形

噴膠光刻顯影后腐蝕金屬布線層形成布線圖形(104)；

(g)沉積導(dǎo)熱絕緣層

使用PVD或CVD沉積一層導(dǎo)熱絕緣層(105)；

(h)形成焊盤窗口并埋置硅片

①利用噴膠光刻在鈍化層上形成焊盤窗口(300)使金屬布線(104)暴露；

②將硅片(106)埋置入埋置槽(102)中；

(i)測(cè)量前，溫度標(biāo)定熱敏電阻做

①在30～120℃區(qū)間，每隔一定溫度測(cè)量一次電阻值；

②作出溫度-阻值特性曲線；

(j)測(cè)量時(shí)，使芯片上的發(fā)熱結(jié)構(gòu)發(fā)熱，測(cè)定熱敏電阻阻值

①先熱敏電阻焊盤連接到測(cè)試儀器上測(cè)電阻，芯片上的發(fā)熱結(jié)構(gòu)連到電流或電壓表上；

②將測(cè)試樣品放入恒溫箱內(nèi)，使埋置入埋置槽的芯片上的發(fā)熱結(jié)構(gòu)以一定的功率發(fā)熱，待溫度穩(wěn)定后測(cè)量電阻值；

(h)根據(jù)溫度-阻值特性曲線推算出接面溫度值。

3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：

1)步驟(a)中所述的芯片厚度＞100μm；

2)步驟(b)中所述的氧化層或鈍化層厚度為1-2μm；

3)步驟(c)中所述的熱敏電阻薄膜厚度為1000-3000；

4)步驟(e)中所述的金屬布線層厚度為1000-3000；

5)步驟(g)中所述的導(dǎo)熱絕緣層厚度為1-2μm；

6)步驟(i)中所述的電阻值標(biāo)定的溫度間隔為5-10℃。

4.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的薄膜電阻包括半導(dǎo)體擴(kuò)散電阻。

5.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于鈍化層或氧化層將集成電阻引線與襯底和埋置芯片隔離。

6.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于金屬布線將槽底的電阻焊盤引出。