[發明專利]用于預防封裝時測試結構短路的保護環結構

有效

• 申請號: 201310566529.5
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103594454A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 趙敏;尹彬鋒;周柯
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/58
• 分類號: H01L23/58
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發明涉及一種用于預防封裝時測試結構短路的保護環結構。

背景技術

當測試結構需要進行封裝級測試時，會在相應金屬墊上打金屬線連接到陶瓷基座的引腳，如圖1所示陶瓷基座，1為測試結構放置區域，2為陶瓷基座引腳。圖2為某封裝后測試結構放大圖,21為測試結構金屬墊，22為金屬線，23為打在金屬墊上的金屬連線球。

對于晶圓上的某些結構，為了防止切片封裝或其他操作過程中有水氣進入，會在結構的外圍設計一個金屬保護環100，如圖3所示。

圖6示意性地示出了根據現有技術的保護環結構的截面圖。

如圖6所示，現有的保護環設計是整個金屬環包圍結構，從底層金屬層10、底層通孔層20逐層連到次最上層金屬層30、次最上層通孔層40、最上層金屬層50、最上層通孔層60，實現對結構的保護。晶圓切割時要在水的環境下進行，水會通過結構側面的介質層（無機化合物）向結構處擴散，如果水氣擴散到結構連接到的通孔并沿著金屬通孔進入結構，就可能對結構的性能產生影響。保護環在每層金屬上添加金屬環包圍結構，并在兩層金屬(metal)環間加一層金屬通孔(via),這樣水氣通過介質層擴散到結構的過程中就會遇到于介質層材質不同的金屬環或金屬通孔的阻擋，降低水氣的擴散能力，從而使水氣難于進入結構。

但是，有時由于金屬墊尺寸相對于金屬連線球23過小或打線誤差，金屬連線球會部分打到金屬墊21外；但是同時，保護環100和金屬墊23的距離有限，就會存在金屬連線球23打到保護環100上，從而造成測試結構短路的隱患，如圖4所示。圖5為更詳細的示意圖。其中，測試結果200在進行測試時會產生錯誤。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠防止金屬連線球部分打到金屬墊外時金屬連線球與保護環接觸而造成結構短路的問題的用于預防封裝時測試結構短路的保護環結構。

為了實現上述技術目的，根據本發明，提供了一種用于預防封裝時測試結構短路的保護環結構，其包括：圍繞一個或者多個金屬墊布置的疊層結構環；其中，所述疊層結構環包括依次從底層金屬層、底層通孔層層疊至最上層金屬層、最上層通孔層的交替層疊布置的多個金屬層和多個通孔層；而且其中，所述疊層結構環中的最上層金屬層和最上層通孔層中形成有一個或者多個開口，而且所述一個或者多個開口對應于所述一個或者多個金屬墊。

優選地，所述一個或者多個開口的位置對應于所在金屬墊的位置。

優選地，開口的尺寸是金屬墊的邊長或者金屬墊的直徑。

優選地，所述一個或者多個開口的尺寸介于金屬墊的尺寸的三分之一至所述一個或者多個開口的尺寸的范圍之間。

優選地，所述一個或者多個開口的尺寸等于金屬墊的尺寸的二分之一。

根據本發明，還提供了一種用于預防封裝時測試結構短路的保護環結構，其包括：圍繞一個或者多個金屬墊布置的疊層結構環；其中，所述疊層結構環包括依次從底層金屬層、底層通孔層層疊至最上層金屬層、最上層通孔層的交替層疊布置的多個金屬層和多個通孔層；而且其中，所述疊層結構環中的最上層金屬層中形成有一個或者多個開口，而且所述一個或者多個開口的數量是所述一個或者多個金屬墊的數量的兩倍，由此每個金屬墊兩側各有一個開口。

優選地，所述一個或者多個開口的位置對應于金屬墊所在的位置。

優選地，開口的尺寸是金屬墊的邊長或者金屬墊的直徑。

優選地，所述一個或者多個開口的尺寸介于金屬墊的尺寸的三分之一至所述一個或者多個開口的尺寸的范圍之間。

優選地，所述一個或者多個開口的尺寸等于金屬墊的尺寸的二分之一。

為了預防打線時金屬連線球和保護環短路，本發明設計了一種新的保護環，此保護環結構同樣從底層金屬層開始包圍測試結構并逐層連到次最上層金屬層。但對于最上層金屬層，保護環并沒有完全包圍結構，在和結構連接的金屬墊兩側沒有金屬環，這樣就可以完全避免打線時金屬連線球和保護環短路。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中：

圖1示意性地示出了陶瓷基座。

圖2示意性地示出了封裝后測試結構放大圖。

圖3示意性地示出了根據現有技術的保護環結構的俯視圖。

圖4示意性地示出了金屬連線球處于根據現有技術的保護環結構的俯視圖。

圖5示意性地示出了根據現有技術的測試示意圖。