[发明专利]一种硅通孔超薄晶圆测试结构及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体及微传感器晶圆测试领域，具体涉及一种硅通孔超薄晶圆测试结构，以及利用该结构对带有硅通孔的超薄晶圆进行测试的方法。

背景技术

在半导体及微传感器领域中，制造完成的半导体及传感器晶圆或芯片在进行封装前需进行测试，剔除不合格的产品。带有硅通孔的晶圆，由于晶圆两面都有电极，因此需要采用双面测试的方法。如美国专利US7420381揭露了一种双面测试方法，将待测器件垂直放置，用探针接触待测器件的两面进行测试。但这种测试方法仅适用于小尺寸的待测器件，对于硅通孔超薄晶圆，由于尺寸较大，采用上述垂直放置测试的方式，超薄晶圆可能会产生翘曲或碎裂，无法进行可靠的测试。因此有必要寻找一种新型硅通孔超薄晶圆测试结构或方法解决这个问题。使用本发明的硅通孔超薄晶圆测试结构可以解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅通孔超薄晶圆测试结构，以及利用该结构对带有硅通孔的超薄晶圆进行测试的方法，可以对超薄晶圆提供良好的机械支撑，避免产生翘曲或碎裂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种硅通孔超薄晶圆测试结构，其特征在于，包括一带有重新布线层的转接板，所述转接板的表面设有用于与待测试的带有硅通孔的超薄晶圆形成电学连接的键合结构。

优选地，所述键合结构为导电性凸点。

优选地，所述键合结构为临时键合胶层、光刻胶层或导电银浆层等。

优选地，所述键合结构为限制待测试的超薄晶圆上凸点的横向位移的限位结构和/或限制该凸点的横向、纵向位移的锁闭结构。

一种硅通孔超薄晶圆测试方法，其步骤包括：

1）将待测试的带有硅通孔的超薄晶圆与一带有重新布线层的转接板通过临时键合形成电学连接；

2）通过晶圆测试设备对与所述转接板键合后的超薄晶圆进行测试。

上述结待测试的带有硅通孔的超薄晶圆具有第一表面和第二表面，优选地，上述第一表面和/或第二表面制作有集成电路或微传感器结构，上述第一表面和/或第二表面制作有带互连线的互连层，硅通孔贯穿上述第一表面和第二表面，硅通孔采用导电材料制作，并且与上述集成电路或微传感器结构通过互连层的互连线相连。

上述带有重新布线层的转接板具有第一表面和第二表面，优选地，上述第一表面和/或第二表面制作有集成电路或微传感器结构，包括存储器、寄存器、D触发器、可编程器件和内建自测试电路等；优选地，上述第一表面和/或第二表面制作有多层重新布线层；优选地，上述转接板包含硅通孔结构，硅通孔穿过上述第一表面和第二表面，硅通孔采用导电材料制作，并且与上述集成电路或微传感器结构通过重新布线层的互连线相连；上述带有重新布线层的转接板可以是半导体材料，如硅、锗等单质半导体，或砷化镓、磷化铟、氮化镓等化合物半导体；也可以是金属材料，如钛、钼、镍、铬、钨、铜等或其合金；也可以是玻璃、石英或陶瓷等绝缘材料，还可以是聚酰亚胺、聚对二甲苯或聚苯并环丁烯等柔性有机材料；优选地，上述带有重新布线层的转接板采用与上述带有硅通孔的超薄晶圆同样的材料制作。

上述带有重新布线层的转接板与待测试的带有硅通孔的超薄晶圆采用临时键合的方式相互接触形成电学连接；优选地，可以采用临时键合胶、光刻胶或导电银浆等材料，还可以采用凸点硬接触的方式；可以在所述转接板上设置凸点，作为键合结构，该凸点与待测试的超薄晶圆形成电学连接；优选地，在待测试的带有硅通孔的超薄晶圆上设置凸点，在带有重新布线层的转接板上设置可限制该凸点横向位移的限位结构，和/或在该带有重新布线层的转接板上设置可重复使用的锁闭结构，该锁闭结构可限制凸点的横向和纵向位移。上述凸点可以采用化学气相淀积、物理气相淀积、电镀或植球的方法制作，凸点材料可以采用铜、镍、金、锡、银、铂、钛、钨、铝、铬、锌、铋、铟等多种材料及其合金。

上述待测试的带有硅通孔的超薄晶圆上还可以堆叠另外的晶圆或芯片，上述带有重新布线层的转接板与上述待测试的带有硅通孔的超薄晶圆相互接触形成电学连接。该堆叠的另外的晶圆或芯片，可以是相同的晶圆/芯片，也可以是不同的晶圆/芯片，还可以是采用不同制作方法或不同材料的晶圆/芯片；优选地，堆叠采用硅-硅键合、硅-玻璃键合或金属微凸点键合等方式。