TSV绝缘层完整性在线测试方法研究

摘要

硅通孔(TSV)技术是先进的三维系统级封装(3D SIP)集成技术乃至三维集成电路(3D IC)集成技术的核心.TSV绝缘完整性是决定其电性能和长期可靠性的关键因素,在生产过程中对该特性进行在线(inline)测试,及早筛除有缺陷的产品晶圆,可以有效降低总生产成本.本文提出在晶圆减薄前,通过探针与相邻两个TSV盲孔顶部接触进行I-V特性测试,得到两孔间漏电流数据,绘成曲线.若所得I-V曲线在电压为7V～10 V时基本呈线性上升,且漏电流为几十皮安量级,则可初步判断该TSV盲孔对的绝缘完整性合格,可进入下一步工艺流程.若I-V曲线在电压为7V或更低时出现漏电流陡增甚至击穿特性,则可以判断该TSV盲孔对中有一个或两个的绝缘完整性已经受损.通过有限元仿真阐释了测试机理,并进行了试验验证.