[發(fā)明專利]一種總劑量效應對TSV結構材料性能變化的分析方法

在審

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• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114878921A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 張有鑫;薛玉雄;單光寶;劉洋;王新淦;曹榮幸;鄭澍;李紅霞;韓丹;曾祥華
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01R27/28
• 分類號: G01R27/28;G01R27/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種總劑量效應對TSV結構材料性能變化的分析方法，其特征在于，包括：

步驟1：設計并制作一批三維互連TSV轉接板，利用矢量網(wǎng)絡分析儀分別測試出三維互連TSV轉接板輻照前的散射參數(shù)S21；

步驟2：根據(jù)確定好的若干劑量點，對三維互連TSV轉接板進行鈷源輻照，之后再次利用矢量網(wǎng)絡分析儀測得經(jīng)不同劑量下輻照后的散射參數(shù)S21；

步驟3：根據(jù)所述三維互連TSV轉接板，在HFSS軟件中建立對應的結構模型，隨后改變結構模型中材料Si、SiO₂的介電常數(shù)，將通過HFSS軟件仿真的散射參數(shù)與實測的散射參數(shù)進行擬合；

步驟4：根據(jù)所述散射參數(shù)S21以及材料Si、SiO₂的介電常數(shù)，得到鈷源輻照劑量與三維互連TSV轉接板中材料Si、SiO₂的介電常數(shù)的函數(shù)關系為：

y₁＝-1.43·e^-x/173.98+13.33 (1)

y₂＝-0.81·e^-x/154.60+4.71 (2)

其中，y₁為Si的介電常數(shù)；y₂為SiO2的介電常數(shù)；x為鈷源輻照劑量；

步驟5：根據(jù)所述函數(shù)關系來預測不同劑量點下三維互連TSV轉接板中材料Si、SiO₂的介電常數(shù)值。

2.根據(jù)權利要求1所述的總劑量效應對TSV結構材料性能變化的分析方法，其特征在于，所述三維互連TSV轉接板包括：最底層為第一EMC層(10)，在第一EMC層(10)上方覆蓋Pi層(9)；Pi層(9)的上方是整個轉接板的背面RDL(12)；背面RDL(12)上方是第二EMC層(8)，第二EMC層(8)內(nèi)包裹有硅層(7)，硅層(7)上開有若干TSV(4)，各TSV(4)的內(nèi)表面設有一層二氧化硅層(3)；第二EMC層(8)上方是整個轉接板的正面RDL(1)，各TSV(4)與正面RDL(1)之間分別設有Bump(2)；

其中，背面RDL(12)上開第一通槽，第一通槽內(nèi)嵌有連接兩個TSV(4)的背面信號RDL(6)，背面信號RDL(6)與第一通槽之間通過第一EMC帶(13)絕緣；正面RDL(1)上開有兩個第二通槽，兩個第二通槽相互不連通，并分別正對一個連接背面信號RDL(6)的TSV(4)，第二通槽內(nèi)分別設有一個正面信號RDL(5)，正面信號RDL(5)與第二通槽之間通過第二EMC帶(11)絕緣。

3.根據(jù)權利要求2所述的總劑量效應對TSV結構材料性能變化的分析方法，其特征在于，所述三維互連TSV轉接板中，Pi層(9)厚度為10um，背面RDL(12)厚度為7.5um，硅層(7)厚度為200um，TSV(4)的直徑為35um，二氧化硅層(3)的厚度為0.5um。