发明名称 探针测试卡及半导体晶片测试方法,电容器及其制造方法
摘要 本发明揭示一种探针测试卡,其包含探针,一增层式互连层,在该互连层中具有一多层互连结构,该增层式互连层之一顶部表面上承载与该多层互连结构电连接之探针;及一电容器,其设在该增层式互连层上,而经由该多层互连结构与该探针之一电连接;其中该多层互连结构包含一于该探针附近中之内部介层引孔-接点,且该电容器系嵌入一构成该增层式互连层之树脂绝缘层中。
申请公布号 TWI287849 申请公布日期 2007.10.01
申请号 TW092120048 申请日期 2003.07.23
申请人 富士通股份有限公司 发明人 山岸康男;盐贺健司;约翰大卫班尼基;粟原和明
分类号 H01L21/66(2006.01);G01R31/26(2006.01);G01R1/073(2006.01) 主分类号 H01L21/66(2006.01)
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种用于测试半导体晶片之探针测试卡,其包含: 复数个探针; 一增层式互连层,在该互连层中具有一多层互连结 构,该增层式互连层在其顶部表面上承载与该多层 互连结构电连接之该复数个探针;以及 一去偶合电容器,其嵌入构成该增层式互连层之树 脂绝缘层,而经由该多层互连结构与该探针之一电 连接; 该多层互连结构于该探针附近包含内部介层引孔- 接点; 该去偶合电容器系设于该增层式互连层中的电源 供应线与接地线之间提供。 2.如申请专利范围第1项之探针测试卡,其中该电容 器之厚度大致上等于或小于该树脂绝缘层之一厚 度。 3.如申请专利范围第1项之探针测试卡,其中该电容 器系形成在一具有抛光底部表面之矽基板上,以及 包含一藉着上方及下方电极薄膜夹住一电介体薄 膜之结构,该结构系形成在该矽基板之一顶部表面 上。 4.如申请专利范围第1项之探针测试卡,其中该电容 器系形成在该增层式互连层中、该探针之一之正 下方。 5.如申请专利范围第1项之探针测试卡,其中该探针 测试卡之中包含复数个电容器,该等电容器系连接 至不同供给电压之个别电源线。 6.如申请专利范围第1项之探针测试卡,其中该电容 器包含一复合氧化物之电介体薄膜,其包含至少一 金属元素,此金属元素选择自包含锶、钡、铅、锆 、铋、钽、钛、镁、及铌之族群。 7.如申请专利范围第1项之探针测试卡,其中该电容 器包含夹住一电介体薄膜之上方及下方电极,该第 一及第二电极包含至少一金属元素或一金属氧化 物,该金属元素或金属氧化物选择自包括铂、金、 铜、铅、钌、一钌氧化物、铱、一铱氧化物、及 铬之族群。 8.如申请专利范围第1项之探针测试卡,其中该电容 器具有30微米或更小之厚度,该厚度包含一支撑基 板之厚度及一端子电极之高度,而该电容器系形成 于该支撑基板上。 9.如申请专利范围第1项之探针测试卡,其中该电容 器系一形成在一支撑基板上之薄膜电容器,且具有 一形成在该支撑基板上之层叠结构,该层叠结构包 含一藉着上方及下方电极薄膜夹住之电介体薄膜 。 10.一种藉着使用探针测试卡测试半导体装置之方 法; 该探针测试卡包含:复数个探针;一增层式互连层, 在该互连层中具有一多层互连结构,该增层式互连 层在其一顶部表面上承载与该多层互连结构电连 接之该复数个探针;以及一电容器,其嵌入一构成 该增层式互连层之树脂绝缘层,而经由该多层互连 结构与该探针之一电连接;该去偶合电容器系设于 该增层式互连层中的电源供应线与接地线之间;该 多层互连结构包含在该探针附近一内部介层引孔- 接点; 该方法包含下列步骤: 造成该探针测试卡与一欲测试之半导体晶片形成 接触,使得该半导体晶片系与该探针测试卡电连接 ;以及 测试该半导体晶片之电性质, 该方法复包含下列步骤:在该探针测试卡接触至该 半导体晶片之前,将该探针及该电容器间之阻抗设 定成实质上等于一包含该半导体晶片及一电容器 之半导体封装之阻抗,该阻抗系针对该半导体晶片 及该电容器间之一部份。 11.如申请专利范围第10项之测试方法,其中该测试 系在该半导体晶片形成一半导体晶圆之状态下进 行。 12.一种用于测试半导体晶片之探针测试卡,其包含 : 第一互连基板; 第二互连基板,其以某一方式安装在该第一互连板 上,使得该第一互连基板及该第二互连基板之间形 成一间隙; 复数个探针,其设在一远离该第一互连基板之表面 该第二互连基板上;以及 一去耦合电容器,其设在一面对该第一互连基板之 表面该第二互连基板上,而该去耦合电容器系设于 电源供应线与接地线之间。 13.如申请专利范围第12项之探针测试卡,其中该第 一互连基板在其中包含一互连结构,该互连结构包 含一内部介层引孔-接点,该第二互连基板具有1毫 米或更小之厚度。 14.如申请专利范围第12项之探针测试卡,其中该去 耦合电容器系一形成在支撑基板上之薄膜电容器, 且具有一形成在该支撑基板上之层叠结构,该层叠 结构包含一藉着上方及下方电极薄膜夹住之电介 体薄膜。 15.一种用于测试半导体晶片之探针测试卡,其包含 : 第一互连基板; 第二互连基板,其安装在该第一互连基板上,使得 该第一互连基板及该第二互连基板之间形成一间 隙;及 复数个探针,其设在一远离该第一互连基板之表面 该第二互连基板上; 于该第一互连基板及该第二互连基板间之热膨胀 系数之差値系每摄氏度百万分之二(2ppm/℃)或更少 。 16.如申请专利范围第15项之探针测试卡,其中该第 二互连基板具有每摄氏度百万分之42之热膨胀系 数。 17.如申请专利范围第15项之探针测试卡,其中该第 二互连基板在其一面对该第一互连基板之表面上 载有一去耦合电容器。 18.如申请专利范围第15项之探针测试卡,其中该第 二互连基板包含一互连层,该互连层形成在一树脂 -浸透碳纤维板及一不变钢板之任何一种之一表面 上。 19.如申请专利范围第15项之探针测试卡,其中该第 一互连基板及该第二互连基板系藉着一接脚栅格 列阵所连接。 20.如申请专利范围第15项之探针测试卡,其中该第 一互连基板及该第二互连基板系可分开地连接。 21.如申请专利范围第15项之探针测试卡,其中该第 一互连基板在一远离该第二互连基板之表面上以 可分开之方式载有一接脚电子模组。 22.一种藉着使用探针测试卡测试半导体晶片之方 法, 该探针测试卡包含:第一互连板;第二互连板,其以 某一方式安装在该第一互连板上,使得该第一互连 板及该第二互连板之间形成一间隙;复数个探针, 其设在一远离该第一互连板之表面该第二互连板 上;以及设于电源供应线与接地线间之一去耦合电 容器,其设在面对该第一互连板之表面该第二互连 板上, 该方法包含下列步骤:在该探针测试卡接触至该半 导体晶片之前,将该探针及该电容器间之阻抗设定 成实质上等于一包含该半导体晶片及一电容器之 半导体封装之阻抗该阻抗系针对该半导体晶片及 该电容器间之一部份。 23.如申请专利范围第22项之测试方法,其中该探针 测试卡已将该探针及该去耦合电容器间之阻抗设 定至落在欲测试半导体晶片及一去耦合电容器之 百分之-50至百分之+100之阻抗范围内,该去耦合电 容器连接至一半导体装置产品中之该半导体晶片 。 24.一种电容器,其包含: 一电介体薄膜; 第一电极薄膜,其形成在该电介体薄膜之第一主要 表面上; 第二电极薄膜,其形成在该电介体薄膜之第二主要 表面上; 第一互连部件,其由该第一电极薄膜延伸至一由该 电介体薄膜及该第一与第二电极薄膜所形成之层 叠结构之第一侧面;以及 第二互连部件,其由该第二电极薄膜延伸至该第一 侧面, 一树脂层,其形成在该层叠结构之第二侧面上。 25.如申请专利范围第24项之电容器,其中该电容器 在该层叠结构之第一侧面载有另一树脂层,该第一 互连部件及该第二互连部件系在该另一树脂层之 一表面暴露。 26.如申请专利范围第24项之电容器,其中该电容器 具有10微米或更小之总厚度,该总厚度定义为由该 树脂层之一底部表面至该第一与第二互连部件之 一顶部表面之一厚度。 27.如申请专利范围第24项之电容器,其中该第一及 第二互连部件形成个别之接触器,使得该接触器系 在一实质上同高之平面对齐。 28.如申请专利范围第24项之电容器,其中该树脂层 系选择自包括一聚亚醯胺树脂、一环氧基树脂、 一双马来醯胺三氮树脂、聚四氟乙烯树脂、一苯 并环丁烯树脂、一压克力树脂、及邻苯二甲酸二 烯丙酯树脂之族群。 29.如申请专利范围第24项之电容器,其中该树脂层 具有5奈米或更小之一表面粗糙度。 30.一种半导体装置,其包含: 一电容器;及 一半导体晶片,该电容器系安装在该半导体晶片上 ; 该电容器包含:一电介体薄膜;第一电极薄膜,其形 成在该电介体薄膜之第一主要表面上;第二电极薄 膜,其形成在该电介体薄膜之第二主要表面上;第 一互连部件,其由该第一电极薄膜延伸至一由该电 介体薄膜及该第一与第二电极薄膜所形成之层叠 结构之第一侧面;以及第二互连部件,其由该第二 电极薄膜延伸至该第一侧面,一树脂层,其形成在 该层叠结构之第二侧面上。 31.一种电容器之制造方法,其包含下列步骤: 在一基板上形成第一树脂绝缘薄膜; 在该第一绝缘薄膜上形成第一电极薄膜; 在该第一电极薄膜上形成一电介体薄膜; 在该电介体薄膜上形成第二电极薄膜;以及 藉着一蚀刻制程移除该基板,使得该第一绝缘薄膜 暴露。 图式简单说明: 第1A及1B图系显示具有中介片型式去耦合电容器之 传统半导体装置之图示; 第2A至2D图系显示形成中介片型式去耦合电容器之 部份制程之图示; 第3图系显示根据本发明第一具体实施例之探针测 试卡结构之图示; 第4图系显示藉着使用第3图探针测试卡于一半导 体晶片进行该测试之图示; 第5图系显示第3及4图之结构中所使用去耦合电容 器结构之图示; 第6A至6G图系显示制造第5图电容器之制程之图示; 第7A至7C图系显示该第一具体实施例之探针测试卡 制造制程之图示; 第8图系对应于第7A至7C图制程之一流程图; 第9图系一显示根据本发明第二具体实施例之探针 测试卡结构之图示; 第10图系详细显示第9图之一部份之图示; 第11图系显示第9图探针测试卡之一修改后之图示; 第12图系显示根据本发明第三具体实施例之一半 导体装置之图示; 第13图系详细地显示第12图之一部份之图示; 第14图系显示第13图结构中将该电容器安装在半导 体晶片上之制程之图示; 第15A及15B图系显示第13图中所示电容器之装配制 程之图示;及 第16图系一显示根据本发明第四具体实施例之半 导体装置之结构图示。
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