[發明專利]一種晶圓級集成系統的測試結構及測試方法

有效

• 申請號: 202210785368.8
• 申請日: 2022-07-06
• 公開（公告）號: CN114843250B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 王偉豪;李順斌;劉冠東;張汝云
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;B07C5/344;G01R31/26
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

1.一種晶圓級集成系統的測試方法，基于測試結構，該結構包括晶圓襯底（101）和n個鍵合在晶圓上的芯粒（102），n≥2，芯粒之間通過晶圓襯底（101）上的電學互連結構（201）相互連接，以及在晶圓上從芯粒周圍引出的芯粒測試電路（202）和通過所述電學互連結構（201）引出的系統測試電路（203），其特征在于，所述測試方法包括以下步驟：

步驟一，用定制探針卡一次扎針所有測試墊；

步驟二，當所有的n個芯粒為同質芯粒時，通過芯粒測試電路（202）對所有芯粒進行測試，并驗證鍵合后芯粒的功能性；

當n個芯粒為異質芯粒時，即n個芯粒中有X芯粒、Y芯粒、Z芯粒…，首先通過芯粒測試電路（202）對其中的所有X芯粒進行測試，并驗證鍵合后芯粒的功能性；其中，X芯粒、Y芯粒、Z芯粒…各自為同質芯粒；

此后再依次對Y芯粒、Z芯粒…，進行測試以及驗證功能性；

步驟三，對步驟二的芯粒的測試結果做出通過或失敗的判斷，標記并隔離判斷為失敗的芯粒；

步驟四，對步驟二中的判斷為通過的芯粒通過互連制定系統測試回路，構建可運行系統后，利用系統測試回路對與其對應的i系統進行系統級測試；

步驟五，若對i系統的系統級測試通過，則i系統測試結束，后依次對其余系統進行測試；若i系統的系統級測試不通過，則調試系統測試回路中的芯粒/晶圓互連的故障節點，若芯粒/晶圓互連的故障節點可修復則修復后再對i系統進行系統級測試；若芯粒/晶圓互連的故障節點不可修復，則標記并隔離芯粒/晶圓互連的故障節點，重新構建系統測試回路后再對i系統進行系統級測試；

步驟六，依照步驟五同樣對其余系統進行系統級測試，其余系統在依次測試通過后，抬針結束測試。

2.如權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述的n個芯粒為同質芯粒或異質芯粒，且均是通過KGD測試后切片的良品芯粒。

3.如權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述的芯粒測試電路（202）和系統測試電路（203）為多層互連結構，分布于晶圓近表面。

4.如權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述的芯粒測試電路（202）與各個芯粒一一對應，各個芯粒周圍分布有與芯粒測試電路（202）連接的測試墊。

5.如權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述的系統測試電路（203）通過所述電學互連結構（201）連接n個芯粒，在晶圓外圍分布有與系統測試電路（203）連接的測試墊。

6.如權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述步驟二中的進行測試，并驗證鍵合后芯粒的功能性具體為：進行接觸測試、內部自測以及DC參數測試，在測試正常后施加壓力測試，再進行芯粒的功能性測試驗證鍵合后芯粒的功能性。

7.如權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述的步驟二的芯粒測試，每次測試只測試同一種類型的同質芯粒。