[发明专利]一种硅通孔测试电路和倒装芯片

说明书

本申请公开了一种硅通孔测试电路，属于量子芯片制造领域。测试电路包括第一导线以及各自具有分离的两测量部的第一测量线和第二测量线。其中的第一、第二测量线分别通过硅通孔互连件和倒装互连件与第一导线电连接。该测试电路可以被用于一并对倒装互连件和硅通孔互连件进行通断性测试。

技术领域

本申请属于量子芯片制作领域，具体涉及一种硅通孔测试电路和倒装芯片。

背景技术

随着量子计算领域技术的不断迭代发展，量子比特的数量逐渐增多。对于量子比特数量相对较少的常规量子芯片而言，双层芯片的倒装焊结构可以满足需要。但是，对于数百甚至更多量子比特的量子芯片而言，倒装焊的工艺已经捉襟见肘了。此时，硅通孔工艺(Through-Silicon-Via，简称TSV)的使用显得尤为重要。

但是当前应用于量子芯片的硅通孔工艺尚不成熟，导致所制作的量子芯片的稳定性并不高。那么在完成量子芯片的制作之后，需要一个相对应的测试结构，以便考察硅通孔工艺的成功率。尤其是倒装焊芯片中，信号通常是由下层再经由倒装焊点通往上层(记为Flip层)，再通过硅通孔传输到Flip层的另一面。在这个过程中，倒装焊点和硅通孔的通断最为关键。

现有的测试操作是在芯片倒装互连之间对各层芯片进行独立的测试，而这难以满足前述对倒装焊点和硅通孔在封装后的通断测试要求。此时迫切需要一个能够测出倒装互连之后的两者是否断路的方案。

发明内容

有鉴于此，本申请公开了一种硅通孔测试电路和倒装芯片，通过其能够实现一并对倒装芯片中的互连结构和硅通孔结构进行测试，从而可以被用于验证倒装芯片中的互连结构和硅通孔结构的制作工艺条件。

本申请示例的方案，通过如下内容实施。

一种硅通孔测试电路包括：

第一导线，具有第一端和第二端；

第一测量线，通过硅通孔互连件与第一端电连接；以及第二测量线，通过独立于硅通孔互连件的倒装互连件与第二端电连接；

其中的每条测量线具有分离的两个测量部。

在上述测试电路中，倒装互连件用于实现倒装芯片中的不同层芯片之间的线路、元件的互连；而其中的硅通孔互连件则用于对在单层芯片的不同面分布的线路、元件的互连。因此，本申请示例中的测试电路能够被用以对应用硅通孔技术的倒装互连芯片进行测试。其中的硅通孔互连件和倒装互连件分别电连接第一导线，因而通过与互连件连接的各测量线可以对其中的互连件进行测试。由于测量线具有分离的测量部，因此根据对测量部选择可以实现诸如两端测量操作，以获得硅通孔互连件和倒装互连件的通断情况，并且还可以实现通过四端测量操作获得硅通孔互连件和倒装互连件的电阻情况。基于该测试电路可以一同对硅通孔互连件和倒装互连件的选定项目进行测试，从而能够避免单独对硅通孔互连件或倒装互连件配置独立的测试方案所导致的测试结构复杂以及现有的单独测试结构为针对倒装互连前的各独立芯片的问题。

根据本申请的一些示例，倒装互连件为柱状结构；和/或，倒装互连件是超导材质的。

根据本申请的一些示例，倒装互连件为铟柱，且具有同轴的第一柱段和第二柱段，第一柱段与第一导线的第二端连接，第二柱段与第二测量线连接。

根据本申请的一些示例，硅通孔互连件为中空柱或者实心柱。

根据本申请的一些示例，测试电路包括多条第二测量线，且各自通过独立的倒装互连件与导线连接。

根据本申请的一些示例，多条第二测量线是两条第二测量线。

根据本申请的一些示例，第一导线、第一测量线和第二测量线一同构成测量组件；

测试电路包括至少两个测量组件，且相邻的两测量组件电性串接，且串接的两端分别位于各自的硅通孔互连件。