[發明專利]用于優化扇出型封裝金屬互聯工藝的測試片及其測試方法

在審

• 申請號: 202011245894.2
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112259515A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 王新;蔣振雷
• 申請（專利權）人: 杭州晶通科技有限公司
• 主分類號: H01L23/485
• 分類號: H01L23/485;H01L21/66;H01L21/60
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張超

本發明公開了一種用于優化扇出型封裝金屬互聯工藝的測試片，包括圓形的晶圓基底以及設置于晶圓基底上的至少五組簡化芯片組，所述五組簡化芯片組分別設置于晶圓基底的圓心位置以及沿其周向均勻設置在四個位置，每組簡化芯片組包括五個呈十字星型排列的簡化芯片，簡化芯片為去除了芯片功能部分，僅保留電連接結構的簡化芯片，每個簡化芯片上對應于焊盤均設置設置30條完全相同的金屬焊盤鏈，每條金屬焊盤鏈至少由100對焊盤組成，每對焊盤間通過橋接金屬線連接。本發明還公開了此種測試片的測試方法。采用本發明的設計方案，就可以去測量真實情況工藝下的該測試片上金屬焊盤鏈的“接觸電阻”，可以便捷地找出最優化的工藝條件。

技術領域

本發明涉及半導體封裝技術領域，特別是一種用于優化扇出型封裝金屬互聯工藝的測試片及其測試方法。

背景技術

晶圓級扇出型封裝(FOWLP)做為一種先進封裝技術平臺，憑借其優良的封裝性能、小型化和集成封裝的優勢、以及靈活多樣的2D或3D封裝形式，正成為半導體先進封裝的發展趨勢，贏得了業界的廣泛關注和大力發展。

在扇出型封裝中，其重構晶圓或者說扇出封裝體中廣泛使用了多種有機物材料(例如塑封體為環氧樹脂有機物，重新布線層中的介電材料為聚酰亞胺類的有機物)，這些有機物在工藝制程當中，或者在與大氣環境接觸時，常常會迅速吸收大量的水汽和其它氣體雜質。在進行封裝制程中的金屬互聯工藝時，由于所處的工藝環境常常處于真空狀態(氣壓為mPa量級)，而且需要對重構晶圓和封裝體進行加熱(例如150度或者更高)，這些有機物中所吸收的水汽和氣體雜質就會釋放出來“污染”工藝環境，從而使得金屬工藝當中形成的金屬互聯結構具有較高的“接觸電阻”，這會導致封裝良率與可靠性降低等嚴重問題。如何在進行金屬互聯工藝之前，通過檢測或者優化的方式來確保工藝環境處于良好的狀態，從而讓整個金屬互聯工藝順利進行，是整個扇出型封裝制程當中非常重要的一環。

針對這個問題，本發明提供一種測試片，該測試片可以用于在金屬互聯工藝之中快速、直接、準確地確定工藝環境是否處于正常狀態，并且可以通過直觀的數據比較的方式找出最優化的工藝條件。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于解決現有的封裝工藝測試需要依賴于正規芯片，如果造成不良會造成較大經濟損失以及現有的接觸電阻無法準確測量的問題。

技術方案：為解決上述問題，本發明提供以下技術方案：

一種用于優化扇出型封裝金屬互聯工藝的測試片，包括圓形的晶圓基底以及設置于晶圓基底上的至少五組簡化芯片組，所述五組簡化芯片組分別設置于晶圓基底的圓心位置以及沿其周向間隔均勻的四個位置，每組簡化芯片組包括五個呈十字星型排列的簡化芯片，簡化芯片為去除了芯片功能部分，僅保留電連接結構的簡化芯片，每個簡化芯片上對應于焊盤均設置設置復數條完全相同的金屬焊盤鏈，每條金屬焊盤鏈至少由100對焊盤組成，每對焊盤間通過橋接金屬線連接。

進一步地，所述焊盤為60umx60um的正方形焊盤，相鄰焊盤之間的間距為60um，橋接金屬線的寬度為40～50um。

進一步地，在一條金屬焊盤鏈中，在第一對焊盤之前通過橋接金屬線連接用于供電的焊盤，同樣的在最后一對焊盤之后通過橋接金屬線也連接用于供電的焊盤。

進一步地，在完成金屬互聯工藝后，相鄰的焊盤對間完成串聯，使得用于供電的兩個焊盤成為當前焊盤鏈的前端和后端。

進一步地，每個焊盤均為自簡化芯片表面有機鈍化保護層對應的凹槽內外露的焊盤。

進一步地，：橋接金屬線預埋在有機鈍化保護層內。

一種用于優化扇出型封裝金屬互聯工藝的測試片的測試方法，包括以下步驟：

1)在對應的晶圓基底上按照位置排列和設置簡化芯片，并在簡化芯片表面對應于外露的焊盤上設置焊盤鏈；