インターポーザ試験構造と方法
【課題】 インターポーザ試験構造と方法を提供する。
【解決手段】 具体例は、インターポーザを含む構造を開示する。インターポーザは、インターポーザの周辺に延伸する試験構造を有し、少なくとも一部の試験構造は、第一再配線素子中にある。第一再配線素子は、インターポーザの基板の第一表面上にある。試験構造は中間物で、少なくとも二個の探針パッドに電気的に結合される。
【解決手段】 具体例は、インターポーザを含む構造を開示する。インターポーザは、インターポーザの周辺に延伸する試験構造を有し、少なくとも一部の試験構造は、第一再配線素子中にある。第一再配線素子は、インターポーザの基板の第一表面上にある。試験構造は中間物で、少なくとも二個の探針パッドに電気的に結合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージに関し、特に、半導体パッケージのインターポーザ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路(IC)の発展に伴い、各種電子素子(即ち、トランジスタ、ダイオード、レジスタ、キャパシタ等)の集積密度の継続的な改善により、半導体産業は更なる急成長を遂げている。これらの集積密度の改善は、大部分が、繰り返し行われる最小特徴サイズの縮減によるもので、さらに多くの素子が特定の面積内に整合できるようにしている。
【０００３】
これらの集積密度の改善は基本的に二次元(2D)で、集積素子により占有される面積は実質上、半導体ウェハの表面にあり、集積回路の増加した密度、および、対応する面積上の縮減は、通常、集積回路チップを直接、基板に接合する能力により達成される。よって、インターポーザ（interposer）を用いて、チップのボール接触面積を、インターポーザの大きい領域上に再分布させる必要がある。さらに、インターポーザは、複数のチップを含む3次元 (3D) パッケージを含むことが出来る。
【０００４】
インターポーザを用いる長所は、チップの尺寸を縮小することができることであるが、インターポーザの使用には、幾つかの欠点がある。これらの欠点は、工程完成後に検出されるので、欠陥があるインターポーザを使用したパッケージは、前の工程での欠陥がインターポーザを使用不能にするので、不要な工程を実行する可能性がある。これらの問題は、通常、スルーサブストレートビア (基板貫通ビア：TSV、また、シリコン貫通ビアまたは半導体貫通ビアとも称される)中のボイド（void）、エッチ工程後の金属化層の正常でないルーティング（routing）、バンプの半田不良(cold joint：断線又は短絡)およびインターポーザボール中のクラック（crack）を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、インターポーザ試験構造と方法を提供し、上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一具体例は、インターポーザを含む構造である。インターポーザは、インターポーザの周辺に沿って延伸する試験構造を有し、少なくとも一部の試験構造が第一再配線素子内にある。第一再配線素子はインターポーザの基板の第一表面に位置する。試験構造は中間物で、少なくとも二個の探針パッドに電気的に結合する。
【０００７】
別の具体例は、インターポーザ、ダイ、導電バンプ、試験構造および少なくとも二個の電気的終端を含む構造である。導電バンプは、ダイを電気的にインターポーザに結合する。試験構造は少なくとも一つの導電バンプを含む。少なくとも二個の電気的終端はインターポーザに設置され、試験構造は中間物で、少なくとも二個の電気的終端に電気的に結合される。
【０００８】
もう一つの実施例は方法で、少なくとも一部がインターポーザ内にあるダミー試験構造を形成する工程;試験信号をダミー試験構造に提供する工程;ダミー試験構造の試験信号に対する応答を感知する工程、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、工程の費用効果が増加し、さらに、欠陥を生じる工程を識別することにより、工程を改善して、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザの断面図である。
【図２Ａ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｂ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｃ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｄ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｅ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｆ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｇ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｈ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図３Ａ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｂ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｃ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｄ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｅ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｆ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図４】インターポーザの一部の詳細な断面図である。
【図５Ａ】インターポーザ上の金属化層のシールリングパターンの配置図である。
【図５Ｂ】インターポーザ上の金属化層のシールリングパターンの配置図である。
【図６】図５Ａと図５Ｂのインターポーザの周辺に沿ったシールリングの断面図である。
【図７】具体例による金属化層内のシールリングパターンの配置図である。
【図８】具体例による図７の構造の断面図である。
【図９】具体例による金属化層内のシールリングパターンの配置図である。
【図１０】具体例による図９の構造の断面図である。
【図１１】具体例による金属化層内のシールリングパターンの配置図である。
【図１２Ａ】具体例による図１１の構造の断面図である。
【図１２Ｂ】具体例による図１１の構造の断面図である。
【図１２Ｃ】具体例による図１１の構造の断面図である。
【図１３】具体例によるインターポーザ周辺に沿ったシールリング断面図である。
【図１４】具体例による金属化層中のシールリングパターンの配置図である。
【図１５】具体例による図１４の構造の断面図である。
【図１６】具体例による金属化層内のシールリングパターンの配置図である。
【図１７】具体例による図１６の構造の断面図である。
【図１８】具体例による金属化層中のシールリングパターンの配置図である。
【図１９Ａ】具体例による図１８の構造の断面図である。
【図１９Ｂ】具体例による図１８の構造の断面図である。
【図１９Ｃ】具体例による図１８の構造の断面図である。
【図２０】具体例による試験用セグメントの試験の一般概念を示す図である。
【図２１】具体例による試験用セグメントの試験の一般概念を示す図である。
【図２２】インターポーザの絶縁領域内のダミー金属ビアデイジー・チェーンの断面図である。
【図２３】具体例による金属化層連続重層と金属化層上方の探針パッドを有するシールリングパターンの配置図である。
【図２４】各種具体例による図２３中のビアチェーン構造の異なる配置の断面図である。
【図２５】各種具体例による図２３中のビアチェーン構造の異なる配置の断面図である。
【図２６】各種具体例による図２３中のビアチェーン構造の異なる配置の断面図である。
【図２７】具体例による検査用ビアチェーンの試験（検査）の一般概念を示す図である。
【図２８】具体例による検査用ビアチェーン試験の一般概念を示す図である。
【図２９】具体例によるインターポーザの絶縁領域中のダミー基板貫通ビア（ＴＳＶ）デイジー・チェーンの一部の断面図である。
【図３０】具体例によるインターポーザの背面の平面図である。
【図３１】具体例による図３０のインターポーザの断面図である。
【図３２】具体例によるインターポーザの背面の平面図である。
【図３３】具体例による接着されたダイを有する図３２のインターポーザの断面図である。
【図３４】具体例による接着されたダイのインターポーザの断面図である。
【図３５】各種具体例による検査用ＴＳＶチェーンの試験（検査）の一般概念を示す図である。
【図３６】各種具体例による検査用ＴＳＶチェーンの試験の一般概念を示す図である。
【図３７】各種具体例による検査用ＴＳＶチェーンの試験の一般概念を示す図である。
【図３８】具体例によるインターポーザの正面パターンを示す図である。
【図３９】具体例によるダイの活性表面を示す図である。
【図４０】具体例による図３８の正面パターンを有するインターポーザに接着される図３９の活性表面を有するダイの断面図である。
【図４１】具体例によるインターポーザの背面パターンを示す図である。
【図４２】具体例による図４１の背面パターンを有するインターポーザに接着される図３９の活性表面を有するダイの断面図である。
【図４３】具体例によるインターポーザに接着される図３９の活性表面を有するダイの断面図である。
【図４４】具体例による基板に接着されるインターポーザに接着される図３９の活性表面を有するダイの断面図である。
【図４５】各種具体例による検査用バンプパッドおよび／またはバンプ（ＢＰＢ）の試験（検査）の一般概念を示す図である。
【図４６】各種具体例による検査用バンプパッドおよび／またはバンプ（ＢＰＢ）の試験の一般概念を示す図である。
【図４７】各種具体例による検査用バンプパッドおよび／またはバンプ（ＢＰＢ）の試験の一般概念を示す図である。
【図４８】各種具体例による検査用バンプパッドおよび／またはバンプ（ＢＰＢ）の試験の一般概念を示す図である。
【図４９】具体例によるインターポーザに接着されるダイおよびインターポーザおよび／またはダイ試験構造を形成する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
具体例の描写は、インターポーザとインターポーザに接着されるダイに関する。これらの具体例は、製造の各工程中の試験構造に対応する構造の信頼性をテストする試験構造を含む。それぞれ、これらの具体例の外観を描写しているが、当業者なら分かるように、具体例は、多数の個別に詳述される具体例の外観を含むと共に、別のパッケージ工程とパッケージ構造にも、別の具体例を応用することができる。
【００１２】
図1 は、導電バンプ 14により、インターポーザ10の第一面に接着される集積回路ダイ12を有するインターポーザ10の断面図である。ダイ12は相互接続素子16を含み、相互接続素子16は、一つまたはそれ以上の金属化層を含んでいる。ダイ接着パッド18は、相互接続素子16中の一つまたはそれ以上の金属化層により、ダイ12に機械的に結合され、ダイ12中の装置に電気的に結合される。導電バンプ14 は機械的および電気的にダイ接着パッド18に結合され、例えば、直径約 5 ミクロン〜約 50 ミクロンのマイクロバンプ（microbump）、ピラー（pillar）および/またはカラム（column）を含む。
【００１３】
インターポーザバンプパッド 24は機械的にインターポーザ10に結合され、導電バンプ 14に機械的および電気的に結合される。インターポーザ10は、一つまたはそれ以上の金属化層を有する再配線層 (RDL) 20 を含む。RDL 20は、異なるパッド配置を大型な導電ボール 30に再分布させる。インターポーザバンプパッド24 は、RDL 20中の一つまたはそれ以上の金属化層により、インターポーザ10中のスルーサブストレートビア (TSV、シリコン貫通ビアまたは半導体貫通ビアとして知られる) 22 に電気的に結合される。TSV 22 は、インターポーザ10の基板正面から基板背面に延伸し、基板背面にRDL 20が形成される。インターポーザ10は、一つまたはそれ以上の金属化層、例えば、背面再配線素子を含むパッシベーション構造26から構成される。ボールパッド28はインターポーザ10の背面に機械的に結合され、直接および/またはパッシベーション構造 26中の一つまたはそれ以上の金属化層により、TSV 22に電気的に結合される。導電ボール30は機械的および電気的にボールパッド 28に結合される。導電ボール 30は直径約 60 ミクロン〜約 120 ミクロンを含む。導電ボール 30 はダイ12からの外部電気的接続を提供する。
【００１４】
図2A〜2Hは、図1に示される構造のインターポーザ、および、インターポーザに接着されるダイを形成する第一方法を示す図である。ここで提供される形成順序は、説明のために例示するものであり、その他の順序も使用することができる。まず図 2Aを参照すると、インターポーザ基板40は、基板40正面から形成されるTSV 42を有する。基板40 は、通常、インターポーザに接着される集積回路ダイを形成するのに用いられる基板と同じ材料、例えば、シリコンを含む。基板40 は別の材料で形成してもよいが、シリコン基板と一般のダイの形成に用いられるシリコン間の熱膨張係数（coefficient of thermal expansion、CTE) の差異が、異なる材料で形成される基板より小さいので、シリコン基板を用いたインターポーザは応力を低下させる。
【００１５】
TSV42は、例えば、エッチング、フライス（milling）、レーザー技術、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより、基板40中に凹部を形成することにより形成される。薄いバリア層は、例えば、化学気相蒸着 (CVD)、原子層堆積 (ALD)、物理的気相成長法 (PVD)、熱酸化、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより、基板40の正面と開口中に共形で蒸着される。バリア層は、窒素または酸窒化物、例えば、窒化チタン、酸窒化チタン、窒化タンタル、酸窒化タンタル、窒化タングステン、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。導電材料が、薄いバリア層上と開口中に蒸着される。導電材料は、電解めっき工程、CVD、ALD、PVD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成される。導電材料の例は、銅、タングステン、アルミニウム、銀、金、それらの組み合わせおよび/または同様のものである。例えば、化学機械研磨により、過剰な導電材料とバリア層が基板40正面から除去される。よって、TSV42は、導電材料と基板40間に、導電材料と薄いバリア層を含む。
【００１６】
図 2B中で、正面の工程が継続されて、RDL 44を形成する。RDL 44は、任意の数量の金属化層、金属間誘電体 (IMD)層、ビアおよびパッシベーション層を含む。図2Bに示されているRDL44は、IMD層内の三層の金属化層、例えば、第一金属化層 (M1) 46、第二金属化層 (M2) 48および第三金属化層 (M3) 50、および、IMD層内の金属化層間に形成されるビアを含む。IMD層を蒸着し、例えば、好ましいフォトリソグラフィ技術を用いて、IMD層内に金属化層のパターンをエッチングし、IMD層内に、金属化層の導電材料を蒸着し、例えば、CMP により、余分な導電材料を除去することにより、金属化層を形成する。フォトリソグラフィ技術は、特に、ビアがIMD から下方の金属化層に形成される時、シングルダマシンプロセスまたがデュアルダマシンプロセスを含む。
【００１７】
IMD層は、酸化物誘電体、例えば、ほうりんけい酸ガラス (BPSG)または別の誘電材料である。金属化層の導電材料は、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、銅アルミニウム、タングステン、チタニウム、それらの組み合わせおよび/または同様のものである。金属化層は、導電材料とIMD 材料間のバリア層、および、別の誘電体層、例えば、エッチ停止層を含み、エッチ停止層は、例えば、窒化ケイ素で、IMD層の間に形成される。
【００１８】
頂部金属化層、即ち、図2Bの第三金属化層 50形成後、一つまたはそれ以上のパッシベーション層が金属化層上に形成される。パッシベーション層は、ポリイミド、BPSG、窒化ケイ素 (SiN)、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含み、スピンオン技術、CVD、ALD、PVD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成される。開口 52はパッシベーション層を貫いて、頂部金属化層、即ち、図2Bの第三金属化層50を露出し、頂部金属化層上に、バンプパッドを形成する。開口 52は、例えば、好ましいフォトリソグラフィとエッチング技術により形成される。
【００１９】
図 2Cを参照すると、バンプ接着パッド 54が、開口 52により、頂部金属化層上に形成されると共に、導電バンプ56がバンプ接着パッド 54上に形成される。バンプ接着パッド 54は、開口中に導電材料を蒸着し、導電材料をバンプ接着パッド 54をパターン化することにより形成される。導電材料は、銅、 銀、スズ、チタニウム、タングステン、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含み、PVD、CVD、ALD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより蒸着される。バンプ接着パッド 54は、好ましいフォトリソグラフィとエッチング技術によりのパターン化される。導電バンプ 56は、電気化学めっき（electrochemical plating、ECP)および/または同様のものにより、バンプ接着パッド 54 上に形成され、銅、スズ、ニッケル、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。
【００２０】
図 2D中、集積回路ダイ58が導電バンプ 56により接着され、アンダーフィル材料 60は、ダイ58とインターポーザ、例えば、頂部パッシベーション層間に塗布される。ダイ58は既知のダイで、ピックアンドプレースツール（pick-and-place tool）を用いて接着されると共に、アンダーフィル材料 60が塗布される前、導電バンプ 56がリフロー（reflow）される。アンダーフィル材料 60 は、好ましい分配装置により塗布される液状エポキシ（liquid epoxy）、変形可能なゲル（deformable gel）、シリコンゴム（silicon rubber）、それらの組み合わせおよび/または同様のものである。図 2E中、アンダーフィル材料 60が固化した後、成形材料 62を加え、例えば、圧縮成形を用いることにより、ダイ58が封入される。
【００２１】
基板40 の背面処理は、図 2Fから説明を開始する。背面処理期間中、図2Eのアセンブリがキャリア基板 67に接着される。キャリア基板67 は、接着剤を用いてダイ58および/または成形材料62に接着される。一般に、後続工程期間中、キャリア基板は、一時的な機械的および構造的支持を提供する。この方法は、インターポーザへのダメージを減少または防止する。キャリア基板は、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。接着剤は、適当な接着剤、例えば、紫外線(UV) ゲルで、UV光に露出される時、接着特性を失う。
【００２２】
図 2F中、基板40の薄化により、TSV 42が基板40の背面から突出する。薄化工程は、エッチング工程および/または平坦化プロセス（planarization process）、例えば、化学機械研磨(CMP)工程により実行される。まず、平坦化プロセス、例えば、CMPが実行されて、TSV42のバリア層を露出する。その後、バリア層の材料と基板40間に高いエッチ速度選択性（etch-rate selectivity）を有する一つまたはそれ以上のウェットエッチング工程が実行され、これにより、基板40の背面から突出するTSV42を残す。エッチ工程は、例えば、ドライエッチ工程である。一つまたはそれ以上の誘電体層、例えば、図2Fに示される誘電体層 64 と 66 が基板40背面に蒸着される。誘電体層 64と66は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。その後、背面は例えば、CMPにより平坦化されて、TSV42が背面で露出する。
【００２３】
図 2G は、パッシベーション層68、ボール接着パッド70および導電ボール 72の形成を示す図である。パッシベーション層 68 は、誘電体層 64と66の背面上に形成され、例えば、ポリイミド、BPSG、ポリベンゾオキサゾール (PBO)、それらの組み合わせおよび/または同様のもので、スピンオン技術、CVD、ALD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成される。開口は、パッシベーション層 68を経て形成され、例えば、TSV42を露出して、ボール接着パッド 70を形成する。開口は、例えば、好ましい フォトリソグラフィとエッチング技術を用いて形成される。ボール接着パッド 70は、導電材料、例えば、金属、例として、一層またはそれ以上のクロム層、クロム-銅合金、銅、金、チタニウム、チタニウムタングステン、ニッケル、それらの組み合わせまたは同類物を開口中に蒸着し、導電材料をボール接着パッド70にパターン化することにより形成される。導電材料はECPおよび/または同様のものにより蒸着され、好ましいフォトリソグラフィとエッチング技術によりパターン化される。導電ボール72は、ECPおよび/または同様のものにより、ボール接着パッド 70上に形成され、銅、スズ、共晶はんだ、無鉛はんだ、ニッケル、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。
【００２４】
図 2Gは、直接TSV42に結合されたボール接着パッド 70 を示していることに留意すべきである; しかし、一層またはそれ以上の金属化層とIMD層を、基板40の背面に形成して、ボール接着パッド 70を電気的にTSV42に結合してもよい。背面金属化層は、適当な導電材料、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、銀、金、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成され、適当な技術、例えば、ECP、化学めっき（electroless plating）、別の蒸着方法、例えば、スパッタリング、印刷およびCVD、PVD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成される。
【００２５】
その後、アセンブリをダイシングフレーム 74に接着すると共に、キャリア基板 67を除去する。図 2Hに示されるように、導電ボール 72はダイシングフレーム 74に隣接する。その後、アセンブリは、インターポーザと任意の数量のダイを有する独立したパッケージ、例えば、図1に示されるパッケージのようにダイスされる。
【００２６】
図3A〜3Fは、例えば、図1に示される構造のインターポーザ、および、インターポーザに接着されるダイを形成する第二方法を示す図である。ここで提供される形成順序は説明のため例示するものであり、その他の順序も使用することができる。この方法で、アセンブリは図2Cで上述された方法により実行され、その後、図 3Aに示されるように、図2Cのアセンブリ正面は、接着剤 82により、キャリア基板 80 に接着される。キャリア基板 80は、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸化アルミニウムそれらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。接着剤 82は、適当な接着剤、例えば、UV ゲルである。
【００２７】
背面処理は図3Bで開始される。図 3B中、TSV42は、基板40の薄化により、基板40の背面から突起する。TSV42を突起させる方式と誘電体層の形成方式は図 2Fと類似または同様である。図 3C中、パッシベーション層68、ボール接着パッド70および導電ボール 72 が形成される。これらの素子の形成ステップは図 2Gと類似または同じである。
【００２８】
図 3D中、図3Cのアセンブリは、例えば、接着剤 82をUV 照射に露出することにより、キャリア基板 80から除去され、アセンブリは、接着剤86により、別のキャリア基板 84に接着される。アセンブリの背面はキャリア基板 84に向いている。キャリア基板84 は、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。接着剤 86は、適当な接着剤、例えば、UV ゲルを含む。
【００２９】
図 3E中、図 2Dと同様に、集積回路ダイ58をアセンブリ正面に接着し、アンダーフィル材料60を、ダイ58 とインターポーザ、例えば、 頂部パッシベーション層間に塗布する。図 3F中、キャリア基板 84は、例えば、接着剤 86を UV 照射に露出することにより、アセンブリから除去される。その後、背面がダイシングフレーム 74から離れるように、例えば、導電ボール 72がダイシングフレーム 74から離れるように、アセンブリをダイシングフレーム 74 に接着する。その後、アセンブリは、インターポーザと任意の数量のダイを有する独立したパッケージ、例えば、図1に示されるパッケージにダイスされる。
【００３０】
図4は、インターポーザの一部の詳細な断面図である。インターポーザはTSV 92を有する基板90を含む。基板は、例えば、シリコン基板である。TSV 92 は、深さ96により、基板90正面から背面に延伸する。TSV 92 の幅94は直径でもよい。深さ96は約 50 マイクロメートル〜約 200 マイクロメートル、幅94は約 3 マイクロメートル〜約 15 マイクロメートルである。TSV 92はアスペクト比が約 6 〜約 18である。
【００３１】
インターポーザは、さらに、正面に形成され、且つ、それぞれ、第一IMD層 104、第二IMD層 106および第三IMD層 108内に形成される第一金属化層 98、第二金属化層 100および第三金属化層 102 を含む。第一ビア 110は、第一金属化層 98の一部と第二金属化層 100の一部を電気的に結合し、第二ビア112 は、第二金属化層100 の一部と第三金属化層102の一部を電気的に結合する。
【００３２】
第一パッシベーション層114は、第三金属化層102と第三IMD層 108 上に形成され、パターン化されて、第三金属化層102の一部を露出する。接着パッドが第三金属化層 102 の露出部分上に形成されると共に、第一パッシベーション層 114上のフランジ部分を含む。第二パッシベーション層118は、第一パッシベーション層114 と接着パッド116のフランジ部分上に形成される。接着パッド116は第二パッシベーション層118により露出される。導電バンプ120は接着パッド 116上にあり、直径は、例えば、約 25 マイクロメートルである。
【００３３】
インターポーザは、背面上に形成される背面金属化層122も含む。背面パッシベーション層124が背面金属化層 122 上に形成され、パターン化されて、背面金属化層 122の一部を露出する。導電ボール 126が背面金属化層 122の露出部分上に形成され、直径は、例えば、約 100 マイクロメートルである。
【００３４】
図5Aと5Bは、インターポーザ上の金属化層のシールリングパターン130の配置図である。シールリングパターン130は、例えば、インターポーザ正面上の一層の金属化層、全部の金属化層または金属化層の任意の組み合わせに用いられる。図5Aは、インターポーザの辺縁132 を示し、且つ、図5B中の拡大されたコーナーの表示134である。図5Bは、内部シールリングパターン136と外部シールリングパターン138のパターンを示す。各内部シールリングパターン136と外部シールリングパターン138は、辺縁132 からある距離で辺縁132に沿って延伸し、コーナーに接近する時だけ、辺縁132から45度で延伸する。コーナーパターン140はコーナー内部に延伸し、45度の角度で延伸する外部シールリングパターン138に到達し、コーナーパターン140が外部シールリングパターン138に結合される。コーナーパターン140は、コーナー応力緩和（corner stress relief、CSR) 領域とも称される。
【００３５】
図6 は、インターポーザ周辺に沿ったシールリングの断面図である。インターポーザは基板150を含み、基板150の正面上に形成されるIMD層152を有する。IMD層 152 内に、例えば、銅により形成される第一金属化層 154、第二金属化層 156および第三金属化層 158を有する。但し、前述したその他の材料も使用することができる。各金属化層154、156および158は、外部シールリング162と内部シールリング164中の一部を含む。外部シールリング 162中の金属化層154、156および158の一部は、図 5A と 5Bに示される外部シールリングパターン 138とコーナーパターン 140を含む。同様に、内部シールリング 164中の金属化層154、156および158の一部は、図5Aと5Bに示される内部シールリングパターン136を含む。分離したビア（discrete vias）166とビア棒（via bars）168は、一緒に、金属化層154、156および158に電気的に結合される。ビア棒 168は、通常、辺縁132に沿って延伸し、外部シールリングパターン138または内部シールリングパターン136と類似する。
【００３６】
第一パッシベーション層 170は、IMD層 152 の頂部IMD層と第三金属化層 158上に形成される。外部シールリング 162内の第三金属化層 158の一部は開口により露出にし、パッド172は開口内に形成されて、外部シールリング 162内の第三金属化層 158の一部に電気的に結合される。パッド172 は、例えば、アルミニウムまたは銅アルミニウムを含むが、前述した別の材料を使用することもできる。パッド172のフランジ部分は、第一パッシベーション層 170上にある。第二パッシベーション層 174は、第一パッシベーション層 170 とパッド172のフランジ部分の一部上にある。パッド172は第二パッシベーション層 174により露出する。ある構造では、パッド172 が存在せず、第一パッシベーション層 170 と第二パッシベーション層 174を経る各種開口が存在したり存在しなかったりする場合があることに留意すべきである。
【００３７】
インターポーザ中の構造は各種寸法を有し、使用する技術ノードに基づいて修正することができる。インターポーザの寸法は65 ナノメートル技術ノードの範例であり、実施例の範囲に制限するものではない。図6は、さらに、インターポーザの内部シールリング 164にある絶縁領域176を示している。絶縁領域は、幅 180 が、例えば、約 10 マイクロメートルで、内部シールリング164の内縁からインターポーザ中央に延伸している。内部シールリング 164は、幅 182 が、例えば、約 3.5 マイクロメートルである。内部シールリング164 外縁と外部シールリング 162内縁間の距離184 は、例えば、約 2.5 マイクロメートルである。外部シールリング 162 は幅 186 が例えば、約 2 マイクロメートルである。インターポーザの外部シールリング 162外縁 から辺縁132 の距離188は、例えば、約 2 マイクロメートルである。パッド172は、第一パッシベーション層 170側壁間の幅 190が、例えば、約 2 マイクロメートルである。辺縁132に隣接するパッド172のフランジ部分の幅 192 は、例えば、約 1 マイクロメートル、反対側の幅 194は、例えば、約 2 マイクロメートルである。
【００３８】
図7は、金属化層の表示134a を示し、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す図である。探針パッド 200はコーナーに形成されると共に、ライン202により内部シールリングパターン 136に接続される。外部シールリングパターン 138は、ライン202が外部シールリングパターン138に交わる位置が不連続である。同様の探針パッドとラインは各コーナーに形成される。
【００３９】
図8 は、図7の構造の断面図である。図7の接続は、通常、単一断面平面上に整列しないので、図8は簡易図であることに留意すべきである。図8は、工程完成前、例えば、図2Bで詳述される適当な金属化層および/またはIMD層の形成後、上層 IMD層またはパッシベーション層の形成前の構造を示す。図8は試験用セグメント(segment under test) 204を示し、例えば、図6の内部シールリング 164内の金属化層154、156および158中の一層の一部、および、図7の内部シールリングパターン 136のセグメントで、試験用セグメント204反対端は、探針パッド 200と接続 202の組み合わせを有する。試験用セグメント 204 は任意の金属化層内に位置し、これにより、基板150上または任意のIMD層 152上 ( “150/152”として示される)だけにあり、試験用セグメント 204 は、試験用セグメント 204下方の金属化層から電気的に絶縁される。
【００４０】
特定の金属化層形成後、試験用セグメント 204 が形成され、および、その後すぐ、その上のIMD層またはパッシベーション層を形成する前、内部シールリングパターン136の試験用セグメント 204はセグメントの各端の探針パッド 200を調べることによりテストされる。1個の探針パッド 200に信号を適用し、並びに、試験用セグメント 204の反対端の別の探針パッド 200の感知信号により、試験用セグメント204は、ボイドまたは不連続がセグメントの金属化層内にあるか判断する。一般に、試験用セグメント 204は、別の回路と電気的に絶縁されるまたは独立している。例えば、試験用セグメント 204内の内部シールリングパターン 136 中、通常、閉ループを形成しない。試験用セグメント 204 が開路、例えば、ボイド（void）または不連続の時、閉ループは試験信号を、探針パッド 200間のループ周辺で伝達されるようにするからである。さらに、試験用セグメント 204は、通常、下方の金属化層に結合されず、代替パスが試験信号に提供されるのを回避する。試験後、後続のIMD層および/またはパッシベーション層が形成される。金属化層が、試験用セグメント 204が形成されている金属化層上に形成される場合、試験は、上方の金属化層の形成前に発生するので、上方の金属化層は、試験用セグメント 204に電気的に結合される。
【００４１】
図9は、探針パッド 210上方に金属化層を有する別の表示134bである。図9 は、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す。探針パッド 210は、例えば、バンプ接着パッド、例えば、図2Cのバンプ接着パッド 54と同時に形成され、探針パッド 210 はコーナー中に形成され、相互接続構造 (図9に示されない)とライン202により、内部シールリングパターン 136に電気的に結合される。外部シールリングパターン 138は、ライン202が外部シールリングパターン138に交わる位置が不連続である。同様の探針パッドとラインは各コーナーに形成される。
【００４２】
図10は、図9の構造の断面図である。図9の接続は、通常、単一断面平面上に整列しないので、図10は簡易図であることに留意すべきである。図10 は、バンプ接着パッド形成後、例えば、図2Cで詳述されるバンプ接着パッド 54の形成後、図2Dまたは3Aで詳述されるような後続工程の前の構造を示す。
【００４３】
図10 は試験用セグメント 212を示し、この例では、試験用セグメント 212は、例えば、図6の内部シールリング 164内の第一金属化層 154 の一部、および、図9の内部シールリングパターン 136のセグメントである。各試験用セグメント 212反対端は、探針パッド 210と試験用セグメント 212を電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分 214、第二金属化層 156のランディング部分 216、ランディング部分214と 216を接続するビア218、および、ランディング部分 216を、第一金属化層 154のランディング部分とライン202の組み合わせを接続するビア220を含む。
【００４４】
図10では、試験用セグメント 212は第一金属化層 154内にあるが、試験用セグメント 212は任意の金属化層内にある。当業者なら分かるように、相互接続構造と金属化パターンの変化により、これらの異なる構造を形成することができる。図10の断面図は、別の金属化層の任意の部分(相互接続構造内に示される構造以外)が示されていないが、別の金属化層の一部も、試験用セグメント 212の上方か下方に位置する。試験用セグメント 212は、通常、相互接続構造の一部を除いて、試験用セグメント 212上方または下方に位置する金属化層の一部から電気的に絶縁される。
【００４５】
バンプ接着パッドの形成、例えば、図 2Cで詳述されるバンプ接着パッド 54の形成工程後、図2D または 3Aで詳述される後続工程の前、内部シールリングパターン136の試験用セグメント 212は、セグメントの各端の探針パッド 210 を調べることによりテストされる。1個の探針パッド 210に信号を適用し、並びに、試験用セグメント212の反対端の別の探針パッド 210の感知信号により、試験用セグメント212は、ボイドまたは不連続がセグメントの金属化層内にあるか判断する。試験用セグメント 212 は、通常、別の電気経路から電気的に絶縁されるまたは独立している。例えば、上述と同様、試験用セグメント 212内の内部シールリングパターン 136中、通常、閉ループを形成しない。試験用セグメント 212 は、通常、下方の金属化層に結合されず、代替パスが試験信号に提供されるのを回避する。
【００４６】
図11は、金属化層連続重層を有し、および、金属化層上方の探針パッド230、232および234を有する別の表示134cを示し、表示134cは、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す。探針パッド230、232および234は、バンプ接着パッド、例えば、図 2Cのバンプ接着パッド 54と同時に形成される。探針パッド230、232および234がコーナーに形成されると共に、相互接続構造 (図11に示されない)と個別のライン 236、238および240により、対応する金属化層154、156および158の内部シールリングパターン 136に電気的に結合される。外部シールリングパターン 138 は、ライン 236、238および240が外部シールリングパターン 138に交わる位置で不連続である。同様の探針パッド、相互接続構造およびラインは各コーナー中に形成される。
【００４７】
図12A〜12Cは、図11の構造の断面図である。図11 の接続は、通常、単一断面平面上に整列しないので、図 12A 〜12C は簡易図であることに留意すべきである。
【００４８】
図12Aは試験用セグメント 250を示し、この例では、試験用セグメント 250は、図6の内部シールリング 164内の第一金属化層 154の一部、および、図11の内部シールリングパターン 136のセグメントである。試験用セグメント 250の各反対端は、探針パッド 234を試験用セグメント 250に電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分 260、第二金属化層 156のランディング部分 262、ランディング部分 260と262を接続するビア 264、ランディング部分 262を第一金属化層 154のランディング部分とライン 240の組み合わせを接続するビア266を含む。
【００４９】
図12Bは試験用セグメント 252を示し、この例では、試験用セグメント 252は、図6の内部シールリング 164内の第二金属化層 156の一部、および、図11の内部シールリングパターン 136のセグメントである。各試験用セグメント 252の反対端は、探針パッド 232を試験用セグメント 252に電気的に結合する相互接続構造を含む。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分268とランディング部分 268を第二金属化層 156のランディング部分とライン 238の組み合わせを接続するビア270を含む。
【００５０】
図12Cは試験用セグメント 254を示し、この例では、試験用セグメント 254は、図6の内部シールリング 164内の第三金属化層 158の一部、および、図11の内部シールリングパターン136のセグメントである。試験用セグメント 254の各反対端は、探針パッド 230を試験用セグメント 254に電気的に結合する構造を有する。各構造は、第三金属化層 158のランディング部分とライン 236の組み合わせを含む。
【００５１】
試験用セグメント250、252および254は、それぞれ、図 12A 〜 12Cで示されているが、試験用セグメント250、252および254は、通常、重層されており、その他の形態も使用できる。当業者なら分かるように、相互接続構造と金属化パターンの変化により、これらの異なる構造を形成することができる。図のように、図 12A 〜 12B中、別の金属化層の任意の部分は、試験用セグメント250、252および254の上方または下方に位置する。試験用セグメント250、252および254 は、通常、相互接続構造の一部を除いて、試験用セグメント250、252および254上方または下方金属化層の一部から電気的に絶縁される。
【００５２】
バンプ接着パッドの形成、例えば、図 2Cで詳述されるバンプ接着パッド 54 の形成工程完成後、例えば、図2Dまたは3Aで詳述される後続工程の前、内部シールリングパターン136の試験用セグメント250、252および254は、各セグメントの各端の探針パッド230、232および234を調べることによりテストされる。各試験用セグメント250、252および254は、図 9 と 10に示される構造を参照してテストされる。通常、試験用セグメント250、252および254 は、別の電気経路から電気的に絶縁されるまたは独立している。例えば、上述と同様、各試験用セグメント250、252および254中の内部シールリングパターン 136中、通常、閉ループを形成せず、また、試験用セグメント250、252および254は、通常、金属化層の下方または上方に結合されず、試験信号に代替パスを提供するのを回避する。
【００５３】
図13は、図6と同様のインターポーザ周辺に沿ったシールリングの別の断面図である。図13中、インターポーザは、それぞれ、各金属化層154、156および158中、内部シールリング 164と外部シールリング 162間のライン 280、282および284を含む。シールリング162 と 164のように、ライン 280、282および284はインターポーザの周辺に沿って延伸する。さらに、ライン 280、282および284 は、最小の設計ルール幅を有し、65 ナノメートル 技術ノードのこの例では、最小設計ルール幅は約 0.324 マイクロメートルであり、よって、各ライン 280、282および284は幅が約 0.324 マイクロメートルである。
【００５４】
図14は、金属化層の別の表示134d で、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す。図14中、ラインパターン 290は内部シールリングパターン136と外部シールリングパターン 138間にある。図14の表示134d 中、探針パッド 200はコーナー内に形成されると共に、ライン 292によりラインパターン 290に接続される。外部シールリングパターン 138は、ライン 292が外部シールリングパターン 138に交わる位置で不連続である。同様の探針パッドとラインが各コーナーに形成される。
【００５５】
図15は、図14の構造の断面図である。図15 は試験用セグメント 294を示し、例えば、図13のライン 280、282および284の一つで、ライン 280、282および284は、それぞれ、金属化層154、156および158中の一層の一部、および、図14のラインパターン 290のセグメントである。試験用セグメント 294 は、試験用セグメント 294の反対端に、探針パッド 200と接続 292の組み合わせを含む。試験用セグメント 294は任意の金属化層に位置し、これにより、基板150の上または任意のIMD層 152上 ( “150/152”と示される)だけにある。試験用セグメント 294は、電気的に絶縁または独立し、図 7と8の試験用セグメント 204で詳述されるような同一手段でテストされる。
【００５６】
図16 は、探針パッド 210上方の金属化層を有する別の表示134eである。図16は、図 5Aと5Bのシールリングパターンの変化を示す。図16中、表示134eは、内部シールリングパターン136と外部シールリングパターン 138間に、ラインパターン 290 を含む。図16の表示134e中、金属化層は、探針パッド 210上方に位置する。探針パッド 210はコーナー中に形成されると共に、相互接続構造 (図16に示されない)とライン 292により、ラインパターン 290に電気的に結合される。外部シールリングパターン 138はライン 292が外部シールリングパターン 138に交わる位置で不連続である。同様の探針パッド、相互接続構造およびラインは各コーナーに形成される。
【００５７】
図17は、図16の構造の断面図である。図17は試験用セグメント 300を示し、図13の第一金属化層154 の一部、および、図16のラインパターン 290のセグメントである。試験用セグメント 300の各反対端は、探針パッド 210と試験用セグメント300を電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分302 、第二金属化層 156のランディング部分 304、ランディング部分 302と304を接続するビア306、および、ランディング部分 304を第一金属化層 154のランディング部分とライン 292の組み合わせに接続するビア308を含む。
【００５８】
試験用セグメント 300は、例えば、図13のライン 280、282および284のどれかで、ライン 280、282および284は、それぞれ、金属化層154、156および158の一層の一部である。当業者なら分かるように、相互接続構造と金属化パターンの変化により、これらの異なる構造を形成することができる。別の金属化層の一部は、試験用セグメント 300の上方または下方に位置することに留意すべきである。試験用セグメント 300 は、通常、相互接続構造の部分を除いて、試験用セグメント 300の上方または下方の金属化層の部分と電気的に絶縁される。試験用セグメント 300は、図 9 と10の試験用セグメント 212で詳述されるような同一手段でテストされる。
【００５９】
図18は、金属化層連続重層、及び、金属化層上方の探針パッド230、232および234 を有する別の表示134fを示す。表示134fは、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す。図18中、表示134fは、内部シールリングパターン 136と外部シールリングパターン 138間のラインパターン 290を含む。探針パッド230、232および234はコーナー内に形成されると共に、相互接続構造 (図18に示されない)と対応するライン 310、312および314 により、個別の金属化層154、156および158ラインパターン 290に電気的に結合される。外部シールリングパターン 138は、ライン 310、312および314が外部シールリングパターン 138に交わる位置で不連続である。同様の探針パッド、相互接続構造およびラインは各コーナー中に形成される。
【００６０】
図 19A 〜19Cは、図18の構造の断面図である。図19Aは試験用セグメント 320を示し、この例では、試験用セグメント 320は、図13の第一金属化層 154 のライン280の一部、および、図18のラインパターン 290のセグメントである。試験用セグメント 320の各反対端は、探針パッド 234を試験用セグメント 320に電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分 330、第二金属化層 156のランディング部分 332、ランディング部分 330 と 332を接続するビア 334 、および、ランディング部分 332を第一金属化層 154のランディング部分とライン 314の組み合わせに接続するビア336を含む。
【００６１】
図19Bは試験用セグメント 322を示し、この例では、試験用セグメント 322は、図13の第二金属化層 156内のライン 282 の一部、および、図18のラインパターン 290のセグメント である。試験用セグメント 322の各反対端は、探針パッド 232を試験用セグメント 322に電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分 338 、および、ランディング部分 338 を第二金属化層 156のランディング部分とライン 312の組み合わせに接続するビア340を含む。
【００６２】
図19Cは試験用セグメント 324を示し、この例では、試験用セグメント 324は、図13の第三金属化層 158内のライン 284 の一部、および、図18のラインパターン 290のセグメントである。試験用セグメント324の各反対端は、探針パッド 230を試験用セグメント 324に電気的に結合する構造を有する。各構造 は、第三金属化層 158のランディング部分とライン 310の組み合わせを含む。
【００６３】
試験用セグメント320、322および324はそれぞれ図 19A 〜19Cに示されているが、試験用セグメント320、322および324は、通常、重層であり、その他の配置も使用することができる。当業者なら分かるように、相互接続構造と金属化パターンの変化により、これらの異なる構造を形成することができる。前述の図で、別の金属化層の一部は、試験用セグメント320、322および324の上方か下方に位置する。試験用セグメント320、322および324は、通常、相互接続構造の一部を除いて、試験用セグメント320、322および324の上方か下方に位置する金属化層の一部と電気的に絶縁される。さらに、各試験用セグメント320、322および324が形成されるラインパターン 290中、通常、閉ループを形成せず、試験信号に代替パスを提供するのを回避する。各試験用セグメント320、322および324は、図 11 と12A 〜 12Cに示される構造でテストされる。
【００６４】
図20と21は、試験用セグメントの試験の一般概念を示す図である。図 20中、探針パッド 200が調べられて、試験用セグメント 350を通過する試験信号を提供、および、感知する。探針パッド 200は図 8 と 15にも示され、試験用セグメントは、それぞれ、図 8 または 15中の試験用セグメント 204または294である。図 21中、探針パッド 352は、例えば、相互接続構造により、試験用セグメント 354に電気的に結合される。探針パッド 352 が調べられて、試験用セグメント 354を通過する試験信号を提供、および、感知する。探針パッド 352 は探針パッド 210、230、232および234で、セグメント354 は、試験用セグメント 212、250、252、 254、300、320、322および324で、図 10、12A、12B、12C、17、19A、19Bおよび19Cに示される。
【００６５】
図22 は、インターポーザの絶縁領域中のダミー金属ビアデイジー・チェーンの断面図である。絶縁領域 176中のダミー金属ビアデイジー・チェーン (“via chain”) 構造 400を除き、図22は図6に類似する。ビアチェーン構造 400 は、第一金属化層 154の第一部分402、第二金属化層 156の第二部分404 、第一部分 402と第二部分 404を接続するビア410、第三金属化層 158の第三部分 406、第二部分 404と第三部分 406を接続するビア412、第二パッシベーション層 174 により露出し、且つ、第三部分 406に接続される探針パッド 408を含む。この例では、金属化層154、156および158は銅、且つ、探針パッド408はアルミニウムまたは銅アルミニウムであるが、既に述べられた別の材料をこれらの素子に用いることもできる。
【００６６】
図23は、金属化層連続重層、および、金属化層上の探針パッド 408を有する別の表示である。表示134gは図 5A と 5Bの変化である。組み合わされた金属化層のビアチェーン 414 は、ビアチェーン構造 400が形成される領域を示す。ビアチェーン 414 は、インターポーザの周辺、例えば、インターポーザの各辺縁に沿って延伸し、通常、絶縁領域 176中の内部シールリングパターン 136内にある。探針パッド 408 は、ビアチェーン 414に電気的に結合する。同様の探針パッドとラインは各コーナー中に形成される。
【００６７】
図24〜26は、ビアチェーン構造 400の異なる配置の断面図である。図24〜26は、バンプ接着パッド形成後、例えば、図 2Cで詳述されるバンプ接着パッド 54の形成後、例えば、図2Dまたは3Aで詳述される後続工程の前の構造を示す。
【００６８】
図 24 は、探針パッド 408間の検査用ビアチェーン（via chain under test） 420を示す図である。検査用ビアチェーン 420は、第一金属化層 154のランディング部分 422、第二金属化層 156のランディング部分 424、個別のランディング部分 422と424を接続するビア428、第三金属化層 158のランディング部分426、および、個別のランディング部分 424 と426を接続するビア430を含む。この配置で、ランディング部分とビアは、各種 IMD層 152を通過する階段状（stair-stepped）である。例えば、隣接する金属化層内のランディング部分は一部が重畳しているが、IMD層 152内のランディング部分は、完全に垂直配向するのではなく、ビアも垂直配向しない。この配置も、金属化層とIMD層を通過する検査用ビアチェーン 420の3個の完全なサイクル（full cycle）を示す。別の配置も異なる数量のサイクルを有し、その他の配置中、各サイクルは、各層を経て延伸しない。
【００６９】
図 25は、探針パッド 408間の検査用ビアチェーン 440 を示す図である。検査用ビアチェーン 440は、第一金属化層 154のランディング部分442、第二金属化層 156のランディング部分 444、個別のランディング部分442 と444を接続するビア448、第三金属化層 158のランディング部分 446、および、個別のランディング部分 444と446を接続するビア450を含む。この配置で、ランディング部分とビアは、各種 IMD層 152を通過する“梯子状（ladder）” または “エレベータ状（elevator）”形態である。例えば、IMD層 152内のランディング部分は垂直配向するし、ビアも垂直配向する。この配置も、金属化層とIMD層を通過する検査用ビアチェーン 440の3個の完全なサイクルを示す。別の配置も異なる数量のサイクルを有し、その他の配置中、各サイクルは、各層を経て延伸しない。
【００７０】
図 26は、探針パッド 408間の検査用ビアチェーン 460を示す図である。検査用ビアチェーン 460は、第一金属化層 154のライン 462、第二金属化層 156のランディング部分 464 、ライン 462をランディング部分 464に接続するビア468、第三金属化層 158のランディング部分 466、および、個別のランディング部分 464と466を接続するビア470を含む。図25に示されるように、この配置で、ランディング部分とビアは、各種 IMD層 152を通過する “梯子状”または“エレベータ”形態である。ライン 462 は超長、例えば、約 10ミリメータの実験線で、正面の RDL チェーンの歩留まりをテストする。ライン 462 は任意の金属化層上にある。
【００７１】
検査用ビアチェーン420、440または460は、通常、図中で示されない金属化層の別の部分と電気的に絶縁される。よって、検査用ビアチェーン420、440または460は、試験中、独立している。
【００７２】
バンプ接着パッド 54の形成、例えば、図 2Cで詳述されるバンプ接着パッドの工程完成後、例えば、図2Dまたは3Aで詳述される後続工程の前、ビアチェーン構造 400の検査用ビアチェーン420、440または460は、ビアチェーンの各端の探針パッド 408を調べることによりテストされる。図27と28は、テストされる構造を示す図である。図 27中、探針パッド 408が調査されて、検査用ビアチェーン 420/440を通過する試験信号を提供、および、感知する。図 27 は、ビアチェーン構造 400中のビアとランディング部分のサイクルを示す。図 28は、探針パッド 408は、図26に示されるビアとラインを含む検査用ビアチェーン 460に電気的に結合される。探針パッド 408が調査されて、検査用ビアチェーン 460を通過する試験信号を提供、および、感知する。1個の探針パッド 408で信号を提供することにより、検査用ビアチェーン420、440または460の反対端の別の探針パッド 408で信号を感知することにより、検査用ビアチェーン420、440または460が、ビアチェーン構造 400のビアまたは金属化層中に、ボイドまたは不連続があるか判断することができる。通常、検査用ビアチェーン420、440または460は、別の電気経路と電気的に絶縁しているか、または、独立している。例えば、検査用ビアチェーン420、440または460が形成されるビアチェーン 414中、通常、閉ループを形成しないと共に、検査用ビアチェーン420、440または460は、通常、金属化層の別の部分に結合せず、試験信号に代替パスを提供するのを回避する。
【００７３】
図 29は、インターポーザの絶縁領域 176中のダミー TSV デイジー・チェーンの一部の断面図である。絶縁領域 176中のダミー TSV デイジー・チェーン (“TSV chain”) 構造 490 を除いて、図 29 は図6 に類似している。TSV チェーン構造 490は、背面誘電体層 508内の背面金属化部分 506、基板150を通過し、背面金属化部分 506に接続されるTSV 504 、TSV 504に接続される第一金属化層 154の第一部分 492 、第二金属化層 156の第二部分 494 、第一部分 492 と第二部分 494を接続するビア500、第三金属化層 158の第三部分 496、第二部分 494と第三部分 496を接続するビア 502 、および、第二パッシベーション層 174下にあり、且つ、第三部分 496に接続されるパッド498を含む。
【００７４】
この例では、TSV 504 は幅 510 が約 12 マイクロメートルである。TSV 幅 510の第一 TSV 部分 512は絶縁領域 176 で、約 8 マイクロメートルである。TSV 幅 510の第二 TSV 部分 514 は絶縁領域 176 外側で、約 4 マイクロメートルである。さらにこの例では、第一金属化層 154の第一部分 492は幅 516 が約 14 マイクロメートルで、TSV 504から外に延伸する突出部分518は約 1 マイクロメートルである。さらに、パッド498は、第一パッシベーション層 170の側壁間の幅520が約 2 マイクロメートルである。
【００７５】
図 30はインターポーザの背面 540の平面図で、点線で示される正面パターン 542を有する。背面 540は、背面チェーンパターン544、および、インターポーザの背面金属化部分 506中の探針パッド 546を含む。探針パッド 546 はインターポーザのコーナー中に形成される。背面チェーンパターン 544は、図29に示されるTSV チェーン構造 490 の部分である。二個の探針パッド 546は、独立した検査用TSV チェーン（TSV chain under test）に電気的に結合される。
【００７６】
図 31は、図30の構造の断面図である。ダイとバンプは、通常、TSV チェーン構造 490が形成される絶縁領域の平面に交わらないので、図 31は、ダイと点線で示されるバンプが基準点であることを示していることに留意すべきである。さらに、示されている構造は同一横断面にない。図 31は、工程完成前の構造、例えば、背面薄化と背面金属化蒸着の後、図2Fと3Bで詳述されるボール形成の前の構造を示す。
【００７７】
図 31は検査用TSVチェーン 550を示し、例えば、それぞれ、インターポーザ正面上の金属化層154、156および158の部分492、494および496、背面金属化層 506の一部、および、図29の TSV504を有し、検査用TSVチェーン 550反対端に、探針パッド 546を有する。図 31に示されるように、TSV 504 は、正面上の第三金属化層 158の部分496と背面金属化層 506の一部により一緒に電気的に結合されて、デイジー・チェーンになる。検査用TSVチェーン 550内のTSV504は、任意の金属化層により電気的に結合され、例えば、第一金属化層 154の一部492により直接結合される、および、背面金属化層 506の一部により直接結合される。当業者なら分かるように、金属化層の別の組み合わせは、デイジー・チェーンまたは直列の電気的結合を形成し、これらは、皆、別の実施例の範囲内で検討される。検査用TSVチェーン 550は金属化層の別の部分から電気的に絶縁される。
【００７８】
背面金属化層と対応するIMD層またはパッシベーション層の形成後、導電ボール、例えば、図2G と 3Cの導電ボール 72の形成前、絶縁領域 176中の検査用TSVチェーン 550はチェーンの個別端の探針パッド 546を調べることによりテストされる。1個の探針パッド 546に信号を提供することにより、また、検査用TSVチェーン 550反対端の別の探針パッド 546で、信号を感知することにより、検査用TSVチェーン 550 がチェーン中にボイドまたは不連続を有するか判断することができる。検査用TSVチェーン 550 は、通常、別の電気経路から電気的に絶縁されるまたは独立している。例えば、各種金属化層、例えば、検査用TSVチェーン 550 が形成される背面チェーンパターン544は、通常、閉ループを形成しない。検査用TSVチェーン 550が開路、例えば、ボイドまたは不連続の場合、そうすることによって、試験信号を探針パッド間のループを巡らせることができるからである。試験後、後続のIMD層 および/またはパッシベーション層 が形成される。金属化層が背面金属化層上に形成され、検査用TSVチェーン 204 がその一部分である場合、試験は上方の金属化層の形成前に発生するので、背面を覆う金属化層は、検査用TSVチェーン 550に電気的に結合される。
【００７９】
図 32は、インターポーザの背面 560の平面図で、点線で示される正面パターン 542 を有する。背面 560は、インターポーザの背面金属化部分 506中の探針パッド 562を含む。探針パッド 546は、絶縁領域 176のインターポーザの周辺に沿って形成される。図32中では特に図示されていないが、背面金属化部分 506内にも、TSV チェーン構造のTSV 504 間の相互接続が存在し、図29に示されるTSV チェーン構造 490に類似するが、通常は、絶縁領域 176にない。絶縁領域 176内の二個の探針パッド 562は、独立した 検査用TSVチェーンに電気的に結合される。
【００８０】
図 33 は、図32の構造の断面図である。図 33に示される構造は断面図により表示して、図を簡潔にしているが、この構造は、同じ断面平面上になくてもよい。図 33は、工程完成前の構造、例えば、背面薄化と背面金属化蒸着後、図2F と 3Bで詳述されるボール形成の前の構造を示す。図 33は、インターポーザに接続されて、検査用TSVチェーン 570を形成するダイ572を示す。検査用TSVチェーン 570は、例えば、図 31に類似する、インターポーザの正面上の金属化層154、156および158の個別部分492、494および496、背面金属化層 506の一部、TSV504、および、検査用TSVチェーン570の反対端の探針パッド 546を含む。検査用TSVチェーン 570は、さらに、ダミーバンプ構造 574を含み、ダミーバンプ構造 574は、インターポーザと対応するバンプパッドとダイ572と対応するバンプパッド、および、ダイ572の金属化層の一部576 を含む。アクティブバンプ構造 578も参照として示される。
【００８１】
図 33に示されるように、TSV 504 は、ダイ572の金属化層の部分576と背面金属化層 506の一部により、一緒に電気的に結合されて、デイジー・チェーンになる。検査用TSVチェーン 570 中のTSV 504は、任意のダイ572の金属化層により電気的に結合される。当業者なら分かるように、金属化層のその他の組み合わせは、デイジー・チェーンを形成し、これらは、皆、別の実施例の範囲内で検討される。検査用TSVチェーン 570は、金属化層の別の部分、例えば、アクティブ部分から電気的に絶縁される。検査用TSVチェーン 570の試験は、図 31で詳述される検査用TSVチェーン 550 の試験と同じか、または、類似した方式で実施される。
【００８２】
図 34は、図33の変化を示す。探針パッド546の代わりに、例えば、ダミーボール構造 582が形成され、ダミーボール構造 582は対応する底部接着パッドを有し、これにより、検査用TSVチェーン 580に試験を実行する。アクティブボール構造 584も参照として示される。検査用TSVチェーン 580 の試験は、接着パッドおよび/またはボールの形成後、例えば、図 2Gまたは図 3Cのボール接着パッド 70および/または導電ボール 72の形成後に実行される。図31と図33の探針パッド 546の調査と同様に、ダミーボール構造 582 が調べられて、試験信号を提供、および、感知する。
【００８３】
図35、36および37 は、検査用TSVチェーンの試験の一般概念を示す図である。図 35中、探針パッド 546が調べられて、図31にも示される検査用TSVチェーン 550を通過する試験信号を提供、および、感知する。TSV 504 は、各種金属化層により一緒に繋がれて、デイジー・チェーンになる。図 36中、探針パッド 546 が調べられて、図33にも示される検査用TSVチェーン 570を通過する試験信号を提供、および、感知する。TSV 504 は、インターポーザの各種金属化層、バンプ構造、および、ダイの金属化層により一緒に繋がれて、デイジー・チェーンになる。図 37中、ダミーボール構造 582 が調べられて、図34にも示される検査用TSVチェーン 580を通過する試験信号を提供、および、感知する。TSV 504は、インターポーザの各種金属化層、バンプ構造、および、ダイの金属化層により一緒に繋がれて、デイジー・チェーンになる。
【００８４】
図38 と 39 は、検査用バンプのパターンを示す図である。図 38 はインターポーザの正面パターン 600 を示す図である。正面パターン 600は、正面パターン 600の周辺に沿った探針パッド 602、ダイアタッチ領域 604、検査用バンプパッドおよび/またはバンプ (bump pads and/or bumps：“BPBs”) 606、および、各 検査用BPB 606側面に位置する感知BPB 608を含む。検査用BPB 606および対応する感知BPB（sense BPB） 608は、ダイアタッチ領域 604の個別のコーナーに位置し、ダイアタッチ領域 604の対角線に沿っている。その他の実施例は、検査用BPBと対応する感知BPBのその他の排列方式を検討する。
【００８５】
図 39 は、ダイの活性表面 610を示す図である。活性表面 610は、検査用BPB 616と感知BPB 618を含む。活性表面 610のパターンはダイアタッチ領域 604 に対応するので、ダイが反転してインターポーザに接着される時、インターポーザの検査用BPB 606と感知BPB 608は、それぞれ、ダイの 検査用BPB 616 と感知BPB 618に照準する。
【００８６】
図40 は、図39に示される活性表面 610 を有するダイ620を図38に示される正面パターン 600 を有するインターポーザ 622に接着した断面図である。この例の断面図は、バンプ構造の外側の行や列に沿っている。この例で、インターポーザ 622は工程を完成していないが、正面工程とダイ接着を完成、例えば、アンダーフィルの塗布前、図2Dの工程を完成している。別の具体例で、アンダーフィルの塗布前、既に、インターポーザ 622 は、図 3Eの処理により処理されている。図40 中の構造は、検査用BPB 624、感知BPB 626、アクティブ BPB 634、探針パッド 628 、および、インターポーザ 622の頂部金属化層の一部630、ダイ620の頂部金属化層 の一部632を含む。この例では、探針パッド628 はアルミニウム銅、この一部632はアルミニウム銅または銅であるが、既に述べられた別の材料を使用してもよい。
【００８７】
図38 〜 40を参照すると、各検査用BPB 624 (それぞれ、図38 と39の606 と 616に対応する)は、二個の側面の感知BPB 626 (それぞれ、図38と図39の608と618 に対応する)を有する。インターポーザ 622 上のBPB 626 に用いられる各接着パッドは、対応する探針パッド 628に電気的に結合される。この例の検査用BPB 624は、二個の探針パッド 628に電気的に結合されているが、一つだけまたはそれ以上の探針パッドを用いられもよい。この例では、接着パッドと探針パッド 628間の電気的結合は、頂部金属化層、例えば、第三金属化層 158の一部630の一つにより接続されているが、この結合は各種別の金属化層により実行されてもよい。ダイ620上の検査用BPB 624と感知BPB 626に用いられる接着パッドは、ダイ620の頂部金属化層の一部632の接続により、一緒に電気的に結合されているが、別の金属化層の各種組み合わせを用いてもよい。この例では、検査用BPB 624をダイの頂部金属化層の一部632に接続する接続パッドの接続は、感知BPB 626を頂部金属化層の一部632に接続する接着パッドの接続の中間にある。
【００８８】
図40の構造は、ダイ620の接着後、例えば、背面処理の前にテストされる。１個の感知BPB 626の探針パッド 628と検査用BPB 624の１個の探針パッド 628を用いて、検査用BPB 624を流れる電流を供給する。別の感知BPB 626の探針パッド 628および検査用BPB 624の別の探針パッド 628を用いて、検査用BPB 624を流れる電圧降下を測量する。供給された電流と測量された電圧降下を用いて、検査用BPB 624の抵抗を計算し、検査用BPB 624 が電気的接続を形成するかを判断する。
【００８９】
図 41と 42 は、図38 〜40の構造の変化を示す図である。図41 は、インターポーザの背面パターン 640を示し、点線で示される正面のダイアタッチ領域 604のパターンを有する。背面パターン 640 は、インターポーザの周辺に沿って、探針パッド 642を有する。
【００９０】
図42は、図40に類似する断面図である。構造は、ダイアタッチ工程により処理、および、背面金属化層を形成、例えば、図2Fの金属化層形成後、図 2Gのボール形成前の構造である。図42中のインターポーザ 644は、 それぞれ、第一、第二および第三金属化層154、156および158の一部により形成される相互接続構造 646、および、それらの間のビアを有する。インターポーザ 644は、さらに、相互接続構造 646と背面金属化層の一部648の間のTSV 504を含む。一部648 は、各 TSV 504 を個別の探針パッド 642に電気的に接続する。この例では、探針パッド642はアルミニウム銅、一部648は銅であるが、既に述べられた別の材料を用いてもよい。
【００９１】
上述のように、インターポーザ 644 上のBPB 626 感知に用いる各接着パッドは、個別の探針パッド 642に電気的に結合され、この例で、検査用BPB 624は、二個の探針パッド 642に電気的に結合される。この例では、インターポーザ 644の接着パッドと探針パッド 642間の電気的結合は、相互接続構造 646、TSV 504および背面金属化層の一部648の接続により達成される。ダイ620上の接着パッドおよびそれぞれの接続は、図40で詳述される方式と同じである。
【００９２】
図40と同様に、図42中の構造は、背面金属化層の形成後、例えば、導電ボールの形成の前にテストされる。1個の感知BPB 626の探針パッド 642 と 1個の検査用BPB 624の探針パッド 642を用いて、検査用BPB 624を流れる電流を供給する。別の感知BPB 626の探針パッド 642と検査用BPB 624の別の探針パッド 642 を用いて、検査用BPB 624を流れる電圧降下を測量する。供給された電流と測量された電圧降下を用いて、検査用BPB 624の抵抗を計算し、検査用BPB 624が電気的接続を形成するかを判断する。
【００９３】
図43は図42の変化を示す。背面金属化層の一部648が、探針パッド 642 を TSV 504に電気的に結合するのを代替して、一部648 は、電気的に、TSV 504 とボール構造 652を結合し、インターポーザ 650の背面のボール接着パッドを含む。別の例では、ボール接着パッドは、直接、TSV 504に接続され、背面金属化層が不要である。検査用BPB 624 の試験は、探針パッド 642を代替して、ボール構造 652 を調べて、電流を供給、および、電圧を測定することを除いて、図42で詳述されるのと同じ方式で実行される。
【００９４】
図44は図43の変化を示し、図44中の構造は、図43の構造と同じか類似し、別の構造660がインターポーザ 650に接着される。構造660 はボールグリッドアレイ (BGA) ボール構造 662を含む。インターポーザ 650のボール構造 652を代替して、BGA ボール構造 662が調べられることを除いて、試験は図43と同じ方式で実行される。
【００９５】
図 45〜48は、図38〜 44で詳述される 検査用BPB 624の一般概念を示す図である。図45は、通常、図40の構造に対応する。試験時、探針パッド628aと628bにより電流を供給し、探針パッド 628c と628dにより電圧を感知する。図46は、通常、図42中の構造に対応する。さらに、試験時、探針パッド 642aと642bにより電流が供給され、探針パッド 642cと642dにより電圧が感知される。図 47と48は、通常、それぞれ、図 43 と 44に対応する。試験時、ボール構造 652aと652bまたはBGA ボール構造 662a と662bにより電流が供給され、ボール構造652cと652d または BGA ボール構造662cと662dにより電圧が感知される。
【００９６】
図49 は、インターポーザに接着されるダイ、および、インターポーザおよび/またはダイの試験構造の形成方法を示す図である。工程700中、例えば、図 2Aに示されるように、TSVはインターポーザ基板中に形成される。工程702中、正面 RDL が、例えば、図 2B中に形成される。工程704中、第一試験または一組の試験、例えば、図20、21、 27および28で詳述される一般の試験が実行される。これらの試験中のいくらかは、正面 RDLの形成中、例えば、各種金属化層の形成中に実行されることに留意すべきである。工程706中、例えば、図2C と 2D または図3D と 3Eに示されるように、バンプパッドおよび/またはバンプがインターポーザの正面上に形成され、ダイがインターポーザに接着される。工程708中、第二試験または一組の試験、例えば、図45で詳述される一般の試験が実行される。
【００９７】
工程710中、図2Fまたは3Bに示されるように、TSV 背面突起が形成され、背面金属化層が形成される。工程712中、第三試験または一組の試験、例えば、図35、36および46で詳述される一般の試験が実行される。工程714中、図2G と 3Cに示されるように、ボールパッドとボールがインターポーザ背面上に形成される。工程716中、第四試験または一組の試験、例えば、図37 と 47で詳述される一般試験が実行される。
【００９８】
工程718中、インターポーザとダイがダイスされ、例えば、図2Hと3Fで示される。工程720中、第五試験または一組の試験、例えば、図37と 47で詳述される一般試験が実行される。工程722中、ダイスされた構造が、既知の方式で、試験実行によりサンプリングされる。工程724中、パッケージは、インターポーザを基板に接着することにより組み立てられる。工程726中、歩留まりは従来の方法により決定される。工程728中、テスト結果と判断された歩留まりが関連付けられて、歩留まりを低下させる欠陥が生じる処理ステップを識別する。工程730中、相互関係に基づいて、プロセスまたは処理パラメータを改善し、工程全体の歩留まりを向上させる。
【００９９】
上述の試験構造と試験方法により、工程期間中、既知の良好なインターポーザとダイは、さらに、容易に確認され、既知の良好なインターポーザ/ダイ上で処理を集中させることができる。これは、工程の費用効果を増加させ、例えば、従来の欠陥のあるインターポーザ/ダイに時間や材料を用いることがない。さらに、欠陥を生じる工程を識別することにより、工程を改善して、歩留まりを向上させる。
【０１００】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【０１０１】
10〜インターポーザ；
12、58〜集積回路ダイ；
14、56〜導電バンプ；
16〜相互接続素子；
18〜ダイ接着パッド；
20、44〜再配線層 (RDL)；
22、42、92〜スルーサブストレートビア(TSV)；
24〜インターポーザバンプパッド；
26〜パッシベーション構造；
28〜ボールパッド；
30、72〜導電ボール；
40、90〜インターポーザ基底；
46、98、154〜第一金属化層；
48、100、156〜第二金属化層；
50、102、158〜第三金属化層；
52〜開口；
54〜バンプ接着パッド；
60〜アンダーフィル材料；
62〜成形材料；
64、66〜誘電体層；
67、80、84〜キャリア基板；
68〜パッシベーション層；
70〜ボール接着パッド；
74〜ダイシングフレーム；
82、86〜接着剤；
94〜TSV 92の幅；
96〜TSV 92の深さ；
104〜第一金属間誘電体層 (IMD)；
106〜第二IMD層；
108〜第三IMD層；
110〜第一ビア；
112〜第二ビア；
114〜第一パッシベーション層；
116〜接合パッド；
118〜第二パッシベーション層；
120〜導電バンプ；
122〜背面金属化層；
124〜背面パッシベーション層；
126〜導電ボール；
130〜シーリングパターン；
132〜インターポーザの辺縁；
134〜シーリングパターンのコーナーの表示；
134a、134b、134c、134d、134e、134f、134g〜金属化層の表示；
136〜内部シーリングパターン；
138〜外部シーリングパターン；
140〜コーナーパターン；
150〜インターポーザ基板；
152〜IMD層；162〜外部シールリング；
164〜内部シールリング；
166〜分離したビア；
168〜ビア棒；
170〜第一パッシベーション層；
172〜導電パッド；
174〜第二パッシベーション層；
176〜絶縁領域；
180〜絶縁領域の幅；
182〜内部シールリング164の幅；
184〜内部シールリング164 外縁と外部シールリング 162内縁間の距離；
186〜外部シールリング162の幅；
188〜インターポーザの外部シールリング 162外縁 から辺縁132 の距離；
190〜導電パッド172の幅；
192〜パッド172のフランジ部分の幅；
194〜反対側のフランジ部分の幅；
200、210、230、232、234、352、408〜探針パッド；
202、236、238、240、280、282、284、292、310、312、314〜ライン；
204、212、250、252、254、294、300、320、322、324、350、354〜試験用セグメント ；
214、260、268、302、330、338〜第三金属化層 158のランディング部分；
216、262、304、332〜第二金属化層 156のランディング部分；
218、220、264、266、270、306、308、334、336、340、410、412、428、430、448、450、468、470〜ビア；
290〜ラインパターン；
400〜ビアチェーン構造；
402、492〜第一金属化層 154の第一部分；
404、494〜第二金属化層156の第二部分；
406、496〜第三金属化層158の第三部分；
414〜ビアチェーン；
420、440、460〜検査用ビアチェーン；
422、442〜第一金属化層 154のランディング部分；
424、444、464〜第二金属化層 156のランディング部分；
426、446、466〜第三金属化層 158のランディング部分；
462〜第一金属化層154のライン；
490〜TSV チェーン構造；
498〜探針パッド；
500、502〜ビア；
504〜TSV；
506〜背面金属化部分；
508〜背面誘電体層；
510〜TSV504の幅；
512〜第一TSV部分；
514〜第二TSV部分；
516〜第一部分492の幅；
518〜突出部分；
520〜探針パッド498幅；
540、560〜インターポーザの背面；
542〜正面パターン；
544〜背面チェーンパターン；
546、562、602、628、628a、628b、628c、628d、642a、642b、642c、642d〜探針パッド；
550、570、580〜検査用TSVチェーン；
572、620〜ダイ；
574〜ダミーバンプ構造；
576〜ダイ572の金属化層の一部；
578〜アクティブバンプ構造；
582〜ダミーボール構造；
584〜アクティブボール構造；
600〜インターポーザの正面パターン；
604〜ダイアタッチ領域；
606、616、624〜検査用BPB；
608、618、626〜感知BPB；
610〜ダイの活性表面；
622、644、650〜インターポーザ；
630〜インターポーザ 622の頂部金属化層の一部；
632〜ダイ620の頂部金属化層 の一部；
634〜アクティブ BPB；
640〜インターポーザの背面パターン；
642〜探針パッド；
646〜相互接続構造 ；
648〜背面金属化層の一部；
652、652a、652b、652c、652d〜ボール構造；
660〜額外的基底；
662、662a、662b、662c、662d〜ボールグリッドアレイ(BGA)ボール構造；
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージに関し、特に、半導体パッケージのインターポーザ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路(IC)の発展に伴い、各種電子素子(即ち、トランジスタ、ダイオード、レジスタ、キャパシタ等)の集積密度の継続的な改善により、半導体産業は更なる急成長を遂げている。これらの集積密度の改善は、大部分が、繰り返し行われる最小特徴サイズの縮減によるもので、さらに多くの素子が特定の面積内に整合できるようにしている。
【０００３】
これらの集積密度の改善は基本的に二次元(2D)で、集積素子により占有される面積は実質上、半導体ウェハの表面にあり、集積回路の増加した密度、および、対応する面積上の縮減は、通常、集積回路チップを直接、基板に接合する能力により達成される。よって、インターポーザ（interposer）を用いて、チップのボール接触面積を、インターポーザの大きい領域上に再分布させる必要がある。さらに、インターポーザは、複数のチップを含む3次元 (3D) パッケージを含むことが出来る。
【０００４】
インターポーザを用いる長所は、チップの尺寸を縮小することができることであるが、インターポーザの使用には、幾つかの欠点がある。これらの欠点は、工程完成後に検出されるので、欠陥があるインターポーザを使用したパッケージは、前の工程での欠陥がインターポーザを使用不能にするので、不要な工程を実行する可能性がある。これらの問題は、通常、スルーサブストレートビア (基板貫通ビア：TSV、また、シリコン貫通ビアまたは半導体貫通ビアとも称される)中のボイド（void）、エッチ工程後の金属化層の正常でないルーティング（routing）、バンプの半田不良(cold joint：断線又は短絡)およびインターポーザボール中のクラック（crack）を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、インターポーザ試験構造と方法を提供し、上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一具体例は、インターポーザを含む構造である。インターポーザは、インターポーザの周辺に沿って延伸する試験構造を有し、少なくとも一部の試験構造が第一再配線素子内にある。第一再配線素子はインターポーザの基板の第一表面に位置する。試験構造は中間物で、少なくとも二個の探針パッドに電気的に結合する。
【０００７】
別の具体例は、インターポーザ、ダイ、導電バンプ、試験構造および少なくとも二個の電気的終端を含む構造である。導電バンプは、ダイを電気的にインターポーザに結合する。試験構造は少なくとも一つの導電バンプを含む。少なくとも二個の電気的終端はインターポーザに設置され、試験構造は中間物で、少なくとも二個の電気的終端に電気的に結合される。
【０００８】
もう一つの実施例は方法で、少なくとも一部がインターポーザ内にあるダミー試験構造を形成する工程;試験信号をダミー試験構造に提供する工程;ダミー試験構造の試験信号に対する応答を感知する工程、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、工程の費用効果が増加し、さらに、欠陥を生じる工程を識別することにより、工程を改善して、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザの断面図である。
【図２Ａ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｂ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｃ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｄ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｅ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｆ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｇ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図２Ｈ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第一方法を示す図である。
【図３Ａ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｂ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｃ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｄ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｅ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図３Ｆ】図１の第一面に接着される集積回路ダイを有するインターポーザを形成する第二方法を示す図である。
【図４】インターポーザの一部の詳細な断面図である。
【図５Ａ】インターポーザ上の金属化層のシールリングパターンの配置図である。
【図５Ｂ】インターポーザ上の金属化層のシールリングパターンの配置図である。
【図６】図５Ａと図５Ｂのインターポーザの周辺に沿ったシールリングの断面図である。
【図７】具体例による金属化層内のシールリングパターンの配置図である。
【図８】具体例による図７の構造の断面図である。
【図９】具体例による金属化層内のシールリングパターンの配置図である。
【図１０】具体例による図９の構造の断面図である。
【図１１】具体例による金属化層内のシールリングパターンの配置図である。
【図１２Ａ】具体例による図１１の構造の断面図である。
【図１２Ｂ】具体例による図１１の構造の断面図である。
【図１２Ｃ】具体例による図１１の構造の断面図である。
【図１３】具体例によるインターポーザ周辺に沿ったシールリング断面図である。
【図１４】具体例による金属化層中のシールリングパターンの配置図である。
【図１５】具体例による図１４の構造の断面図である。
【図１６】具体例による金属化層内のシールリングパターンの配置図である。
【図１７】具体例による図１６の構造の断面図である。
【図１８】具体例による金属化層中のシールリングパターンの配置図である。
【図１９Ａ】具体例による図１８の構造の断面図である。
【図１９Ｂ】具体例による図１８の構造の断面図である。
【図１９Ｃ】具体例による図１８の構造の断面図である。
【図２０】具体例による試験用セグメントの試験の一般概念を示す図である。
【図２１】具体例による試験用セグメントの試験の一般概念を示す図である。
【図２２】インターポーザの絶縁領域内のダミー金属ビアデイジー・チェーンの断面図である。
【図２３】具体例による金属化層連続重層と金属化層上方の探針パッドを有するシールリングパターンの配置図である。
【図２４】各種具体例による図２３中のビアチェーン構造の異なる配置の断面図である。
【図２５】各種具体例による図２３中のビアチェーン構造の異なる配置の断面図である。
【図２６】各種具体例による図２３中のビアチェーン構造の異なる配置の断面図である。
【図２７】具体例による検査用ビアチェーンの試験（検査）の一般概念を示す図である。
【図２８】具体例による検査用ビアチェーン試験の一般概念を示す図である。
【図２９】具体例によるインターポーザの絶縁領域中のダミー基板貫通ビア（ＴＳＶ）デイジー・チェーンの一部の断面図である。
【図３０】具体例によるインターポーザの背面の平面図である。
【図３１】具体例による図３０のインターポーザの断面図である。
【図３２】具体例によるインターポーザの背面の平面図である。
【図３３】具体例による接着されたダイを有する図３２のインターポーザの断面図である。
【図３４】具体例による接着されたダイのインターポーザの断面図である。
【図３５】各種具体例による検査用ＴＳＶチェーンの試験（検査）の一般概念を示す図である。
【図３６】各種具体例による検査用ＴＳＶチェーンの試験の一般概念を示す図である。
【図３７】各種具体例による検査用ＴＳＶチェーンの試験の一般概念を示す図である。
【図３８】具体例によるインターポーザの正面パターンを示す図である。
【図３９】具体例によるダイの活性表面を示す図である。
【図４０】具体例による図３８の正面パターンを有するインターポーザに接着される図３９の活性表面を有するダイの断面図である。
【図４１】具体例によるインターポーザの背面パターンを示す図である。
【図４２】具体例による図４１の背面パターンを有するインターポーザに接着される図３９の活性表面を有するダイの断面図である。
【図４３】具体例によるインターポーザに接着される図３９の活性表面を有するダイの断面図である。
【図４４】具体例による基板に接着されるインターポーザに接着される図３９の活性表面を有するダイの断面図である。
【図４５】各種具体例による検査用バンプパッドおよび／またはバンプ（ＢＰＢ）の試験（検査）の一般概念を示す図である。
【図４６】各種具体例による検査用バンプパッドおよび／またはバンプ（ＢＰＢ）の試験の一般概念を示す図である。
【図４７】各種具体例による検査用バンプパッドおよび／またはバンプ（ＢＰＢ）の試験の一般概念を示す図である。
【図４８】各種具体例による検査用バンプパッドおよび／またはバンプ（ＢＰＢ）の試験の一般概念を示す図である。
【図４９】具体例によるインターポーザに接着されるダイおよびインターポーザおよび／またはダイ試験構造を形成する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
具体例の描写は、インターポーザとインターポーザに接着されるダイに関する。これらの具体例は、製造の各工程中の試験構造に対応する構造の信頼性をテストする試験構造を含む。それぞれ、これらの具体例の外観を描写しているが、当業者なら分かるように、具体例は、多数の個別に詳述される具体例の外観を含むと共に、別のパッケージ工程とパッケージ構造にも、別の具体例を応用することができる。
【００１２】
図1 は、導電バンプ 14により、インターポーザ10の第一面に接着される集積回路ダイ12を有するインターポーザ10の断面図である。ダイ12は相互接続素子16を含み、相互接続素子16は、一つまたはそれ以上の金属化層を含んでいる。ダイ接着パッド18は、相互接続素子16中の一つまたはそれ以上の金属化層により、ダイ12に機械的に結合され、ダイ12中の装置に電気的に結合される。導電バンプ14 は機械的および電気的にダイ接着パッド18に結合され、例えば、直径約 5 ミクロン〜約 50 ミクロンのマイクロバンプ（microbump）、ピラー（pillar）および/またはカラム（column）を含む。
【００１３】
インターポーザバンプパッド 24は機械的にインターポーザ10に結合され、導電バンプ 14に機械的および電気的に結合される。インターポーザ10は、一つまたはそれ以上の金属化層を有する再配線層 (RDL) 20 を含む。RDL 20は、異なるパッド配置を大型な導電ボール 30に再分布させる。インターポーザバンプパッド24 は、RDL 20中の一つまたはそれ以上の金属化層により、インターポーザ10中のスルーサブストレートビア (TSV、シリコン貫通ビアまたは半導体貫通ビアとして知られる) 22 に電気的に結合される。TSV 22 は、インターポーザ10の基板正面から基板背面に延伸し、基板背面にRDL 20が形成される。インターポーザ10は、一つまたはそれ以上の金属化層、例えば、背面再配線素子を含むパッシベーション構造26から構成される。ボールパッド28はインターポーザ10の背面に機械的に結合され、直接および/またはパッシベーション構造 26中の一つまたはそれ以上の金属化層により、TSV 22に電気的に結合される。導電ボール30は機械的および電気的にボールパッド 28に結合される。導電ボール 30は直径約 60 ミクロン〜約 120 ミクロンを含む。導電ボール 30 はダイ12からの外部電気的接続を提供する。
【００１４】
図2A〜2Hは、図1に示される構造のインターポーザ、および、インターポーザに接着されるダイを形成する第一方法を示す図である。ここで提供される形成順序は、説明のために例示するものであり、その他の順序も使用することができる。まず図 2Aを参照すると、インターポーザ基板40は、基板40正面から形成されるTSV 42を有する。基板40 は、通常、インターポーザに接着される集積回路ダイを形成するのに用いられる基板と同じ材料、例えば、シリコンを含む。基板40 は別の材料で形成してもよいが、シリコン基板と一般のダイの形成に用いられるシリコン間の熱膨張係数（coefficient of thermal expansion、CTE) の差異が、異なる材料で形成される基板より小さいので、シリコン基板を用いたインターポーザは応力を低下させる。
【００１５】
TSV42は、例えば、エッチング、フライス（milling）、レーザー技術、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより、基板40中に凹部を形成することにより形成される。薄いバリア層は、例えば、化学気相蒸着 (CVD)、原子層堆積 (ALD)、物理的気相成長法 (PVD)、熱酸化、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより、基板40の正面と開口中に共形で蒸着される。バリア層は、窒素または酸窒化物、例えば、窒化チタン、酸窒化チタン、窒化タンタル、酸窒化タンタル、窒化タングステン、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。導電材料が、薄いバリア層上と開口中に蒸着される。導電材料は、電解めっき工程、CVD、ALD、PVD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成される。導電材料の例は、銅、タングステン、アルミニウム、銀、金、それらの組み合わせおよび/または同様のものである。例えば、化学機械研磨により、過剰な導電材料とバリア層が基板40正面から除去される。よって、TSV42は、導電材料と基板40間に、導電材料と薄いバリア層を含む。
【００１６】
図 2B中で、正面の工程が継続されて、RDL 44を形成する。RDL 44は、任意の数量の金属化層、金属間誘電体 (IMD)層、ビアおよびパッシベーション層を含む。図2Bに示されているRDL44は、IMD層内の三層の金属化層、例えば、第一金属化層 (M1) 46、第二金属化層 (M2) 48および第三金属化層 (M3) 50、および、IMD層内の金属化層間に形成されるビアを含む。IMD層を蒸着し、例えば、好ましいフォトリソグラフィ技術を用いて、IMD層内に金属化層のパターンをエッチングし、IMD層内に、金属化層の導電材料を蒸着し、例えば、CMP により、余分な導電材料を除去することにより、金属化層を形成する。フォトリソグラフィ技術は、特に、ビアがIMD から下方の金属化層に形成される時、シングルダマシンプロセスまたがデュアルダマシンプロセスを含む。
【００１７】
IMD層は、酸化物誘電体、例えば、ほうりんけい酸ガラス (BPSG)または別の誘電材料である。金属化層の導電材料は、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、銅アルミニウム、タングステン、チタニウム、それらの組み合わせおよび/または同様のものである。金属化層は、導電材料とIMD 材料間のバリア層、および、別の誘電体層、例えば、エッチ停止層を含み、エッチ停止層は、例えば、窒化ケイ素で、IMD層の間に形成される。
【００１８】
頂部金属化層、即ち、図2Bの第三金属化層 50形成後、一つまたはそれ以上のパッシベーション層が金属化層上に形成される。パッシベーション層は、ポリイミド、BPSG、窒化ケイ素 (SiN)、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含み、スピンオン技術、CVD、ALD、PVD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成される。開口 52はパッシベーション層を貫いて、頂部金属化層、即ち、図2Bの第三金属化層50を露出し、頂部金属化層上に、バンプパッドを形成する。開口 52は、例えば、好ましいフォトリソグラフィとエッチング技術により形成される。
【００１９】
図 2Cを参照すると、バンプ接着パッド 54が、開口 52により、頂部金属化層上に形成されると共に、導電バンプ56がバンプ接着パッド 54上に形成される。バンプ接着パッド 54は、開口中に導電材料を蒸着し、導電材料をバンプ接着パッド 54をパターン化することにより形成される。導電材料は、銅、 銀、スズ、チタニウム、タングステン、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含み、PVD、CVD、ALD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより蒸着される。バンプ接着パッド 54は、好ましいフォトリソグラフィとエッチング技術によりのパターン化される。導電バンプ 56は、電気化学めっき（electrochemical plating、ECP)および/または同様のものにより、バンプ接着パッド 54 上に形成され、銅、スズ、ニッケル、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。
【００２０】
図 2D中、集積回路ダイ58が導電バンプ 56により接着され、アンダーフィル材料 60は、ダイ58とインターポーザ、例えば、頂部パッシベーション層間に塗布される。ダイ58は既知のダイで、ピックアンドプレースツール（pick-and-place tool）を用いて接着されると共に、アンダーフィル材料 60が塗布される前、導電バンプ 56がリフロー（reflow）される。アンダーフィル材料 60 は、好ましい分配装置により塗布される液状エポキシ（liquid epoxy）、変形可能なゲル（deformable gel）、シリコンゴム（silicon rubber）、それらの組み合わせおよび/または同様のものである。図 2E中、アンダーフィル材料 60が固化した後、成形材料 62を加え、例えば、圧縮成形を用いることにより、ダイ58が封入される。
【００２１】
基板40 の背面処理は、図 2Fから説明を開始する。背面処理期間中、図2Eのアセンブリがキャリア基板 67に接着される。キャリア基板67 は、接着剤を用いてダイ58および/または成形材料62に接着される。一般に、後続工程期間中、キャリア基板は、一時的な機械的および構造的支持を提供する。この方法は、インターポーザへのダメージを減少または防止する。キャリア基板は、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。接着剤は、適当な接着剤、例えば、紫外線(UV) ゲルで、UV光に露出される時、接着特性を失う。
【００２２】
図 2F中、基板40の薄化により、TSV 42が基板40の背面から突出する。薄化工程は、エッチング工程および/または平坦化プロセス（planarization process）、例えば、化学機械研磨(CMP)工程により実行される。まず、平坦化プロセス、例えば、CMPが実行されて、TSV42のバリア層を露出する。その後、バリア層の材料と基板40間に高いエッチ速度選択性（etch-rate selectivity）を有する一つまたはそれ以上のウェットエッチング工程が実行され、これにより、基板40の背面から突出するTSV42を残す。エッチ工程は、例えば、ドライエッチ工程である。一つまたはそれ以上の誘電体層、例えば、図2Fに示される誘電体層 64 と 66 が基板40背面に蒸着される。誘電体層 64と66は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。その後、背面は例えば、CMPにより平坦化されて、TSV42が背面で露出する。
【００２３】
図 2G は、パッシベーション層68、ボール接着パッド70および導電ボール 72の形成を示す図である。パッシベーション層 68 は、誘電体層 64と66の背面上に形成され、例えば、ポリイミド、BPSG、ポリベンゾオキサゾール (PBO)、それらの組み合わせおよび/または同様のもので、スピンオン技術、CVD、ALD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成される。開口は、パッシベーション層 68を経て形成され、例えば、TSV42を露出して、ボール接着パッド 70を形成する。開口は、例えば、好ましい フォトリソグラフィとエッチング技術を用いて形成される。ボール接着パッド 70は、導電材料、例えば、金属、例として、一層またはそれ以上のクロム層、クロム-銅合金、銅、金、チタニウム、チタニウムタングステン、ニッケル、それらの組み合わせまたは同類物を開口中に蒸着し、導電材料をボール接着パッド70にパターン化することにより形成される。導電材料はECPおよび/または同様のものにより蒸着され、好ましいフォトリソグラフィとエッチング技術によりパターン化される。導電ボール72は、ECPおよび/または同様のものにより、ボール接着パッド 70上に形成され、銅、スズ、共晶はんだ、無鉛はんだ、ニッケル、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。
【００２４】
図 2Gは、直接TSV42に結合されたボール接着パッド 70 を示していることに留意すべきである; しかし、一層またはそれ以上の金属化層とIMD層を、基板40の背面に形成して、ボール接着パッド 70を電気的にTSV42に結合してもよい。背面金属化層は、適当な導電材料、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、銀、金、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成され、適当な技術、例えば、ECP、化学めっき（electroless plating）、別の蒸着方法、例えば、スパッタリング、印刷およびCVD、PVD、それらの組み合わせおよび/または同様のものにより形成される。
【００２５】
その後、アセンブリをダイシングフレーム 74に接着すると共に、キャリア基板 67を除去する。図 2Hに示されるように、導電ボール 72はダイシングフレーム 74に隣接する。その後、アセンブリは、インターポーザと任意の数量のダイを有する独立したパッケージ、例えば、図1に示されるパッケージのようにダイスされる。
【００２６】
図3A〜3Fは、例えば、図1に示される構造のインターポーザ、および、インターポーザに接着されるダイを形成する第二方法を示す図である。ここで提供される形成順序は説明のため例示するものであり、その他の順序も使用することができる。この方法で、アセンブリは図2Cで上述された方法により実行され、その後、図 3Aに示されるように、図2Cのアセンブリ正面は、接着剤 82により、キャリア基板 80 に接着される。キャリア基板 80は、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸化アルミニウムそれらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。接着剤 82は、適当な接着剤、例えば、UV ゲルである。
【００２７】
背面処理は図3Bで開始される。図 3B中、TSV42は、基板40の薄化により、基板40の背面から突起する。TSV42を突起させる方式と誘電体層の形成方式は図 2Fと類似または同様である。図 3C中、パッシベーション層68、ボール接着パッド70および導電ボール 72 が形成される。これらの素子の形成ステップは図 2Gと類似または同じである。
【００２８】
図 3D中、図3Cのアセンブリは、例えば、接着剤 82をUV 照射に露出することにより、キャリア基板 80から除去され、アセンブリは、接着剤86により、別のキャリア基板 84に接着される。アセンブリの背面はキャリア基板 84に向いている。キャリア基板84 は、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、それらの組み合わせおよび/または同様のものを含む。接着剤 86は、適当な接着剤、例えば、UV ゲルを含む。
【００２９】
図 3E中、図 2Dと同様に、集積回路ダイ58をアセンブリ正面に接着し、アンダーフィル材料60を、ダイ58 とインターポーザ、例えば、 頂部パッシベーション層間に塗布する。図 3F中、キャリア基板 84は、例えば、接着剤 86を UV 照射に露出することにより、アセンブリから除去される。その後、背面がダイシングフレーム 74から離れるように、例えば、導電ボール 72がダイシングフレーム 74から離れるように、アセンブリをダイシングフレーム 74 に接着する。その後、アセンブリは、インターポーザと任意の数量のダイを有する独立したパッケージ、例えば、図1に示されるパッケージにダイスされる。
【００３０】
図4は、インターポーザの一部の詳細な断面図である。インターポーザはTSV 92を有する基板90を含む。基板は、例えば、シリコン基板である。TSV 92 は、深さ96により、基板90正面から背面に延伸する。TSV 92 の幅94は直径でもよい。深さ96は約 50 マイクロメートル〜約 200 マイクロメートル、幅94は約 3 マイクロメートル〜約 15 マイクロメートルである。TSV 92はアスペクト比が約 6 〜約 18である。
【００３１】
インターポーザは、さらに、正面に形成され、且つ、それぞれ、第一IMD層 104、第二IMD層 106および第三IMD層 108内に形成される第一金属化層 98、第二金属化層 100および第三金属化層 102 を含む。第一ビア 110は、第一金属化層 98の一部と第二金属化層 100の一部を電気的に結合し、第二ビア112 は、第二金属化層100 の一部と第三金属化層102の一部を電気的に結合する。
【００３２】
第一パッシベーション層114は、第三金属化層102と第三IMD層 108 上に形成され、パターン化されて、第三金属化層102の一部を露出する。接着パッドが第三金属化層 102 の露出部分上に形成されると共に、第一パッシベーション層 114上のフランジ部分を含む。第二パッシベーション層118は、第一パッシベーション層114 と接着パッド116のフランジ部分上に形成される。接着パッド116は第二パッシベーション層118により露出される。導電バンプ120は接着パッド 116上にあり、直径は、例えば、約 25 マイクロメートルである。
【００３３】
インターポーザは、背面上に形成される背面金属化層122も含む。背面パッシベーション層124が背面金属化層 122 上に形成され、パターン化されて、背面金属化層 122の一部を露出する。導電ボール 126が背面金属化層 122の露出部分上に形成され、直径は、例えば、約 100 マイクロメートルである。
【００３４】
図5Aと5Bは、インターポーザ上の金属化層のシールリングパターン130の配置図である。シールリングパターン130は、例えば、インターポーザ正面上の一層の金属化層、全部の金属化層または金属化層の任意の組み合わせに用いられる。図5Aは、インターポーザの辺縁132 を示し、且つ、図5B中の拡大されたコーナーの表示134である。図5Bは、内部シールリングパターン136と外部シールリングパターン138のパターンを示す。各内部シールリングパターン136と外部シールリングパターン138は、辺縁132 からある距離で辺縁132に沿って延伸し、コーナーに接近する時だけ、辺縁132から45度で延伸する。コーナーパターン140はコーナー内部に延伸し、45度の角度で延伸する外部シールリングパターン138に到達し、コーナーパターン140が外部シールリングパターン138に結合される。コーナーパターン140は、コーナー応力緩和（corner stress relief、CSR) 領域とも称される。
【００３５】
図6 は、インターポーザ周辺に沿ったシールリングの断面図である。インターポーザは基板150を含み、基板150の正面上に形成されるIMD層152を有する。IMD層 152 内に、例えば、銅により形成される第一金属化層 154、第二金属化層 156および第三金属化層 158を有する。但し、前述したその他の材料も使用することができる。各金属化層154、156および158は、外部シールリング162と内部シールリング164中の一部を含む。外部シールリング 162中の金属化層154、156および158の一部は、図 5A と 5Bに示される外部シールリングパターン 138とコーナーパターン 140を含む。同様に、内部シールリング 164中の金属化層154、156および158の一部は、図5Aと5Bに示される内部シールリングパターン136を含む。分離したビア（discrete vias）166とビア棒（via bars）168は、一緒に、金属化層154、156および158に電気的に結合される。ビア棒 168は、通常、辺縁132に沿って延伸し、外部シールリングパターン138または内部シールリングパターン136と類似する。
【００３６】
第一パッシベーション層 170は、IMD層 152 の頂部IMD層と第三金属化層 158上に形成される。外部シールリング 162内の第三金属化層 158の一部は開口により露出にし、パッド172は開口内に形成されて、外部シールリング 162内の第三金属化層 158の一部に電気的に結合される。パッド172 は、例えば、アルミニウムまたは銅アルミニウムを含むが、前述した別の材料を使用することもできる。パッド172のフランジ部分は、第一パッシベーション層 170上にある。第二パッシベーション層 174は、第一パッシベーション層 170 とパッド172のフランジ部分の一部上にある。パッド172は第二パッシベーション層 174により露出する。ある構造では、パッド172 が存在せず、第一パッシベーション層 170 と第二パッシベーション層 174を経る各種開口が存在したり存在しなかったりする場合があることに留意すべきである。
【００３７】
インターポーザ中の構造は各種寸法を有し、使用する技術ノードに基づいて修正することができる。インターポーザの寸法は65 ナノメートル技術ノードの範例であり、実施例の範囲に制限するものではない。図6は、さらに、インターポーザの内部シールリング 164にある絶縁領域176を示している。絶縁領域は、幅 180 が、例えば、約 10 マイクロメートルで、内部シールリング164の内縁からインターポーザ中央に延伸している。内部シールリング 164は、幅 182 が、例えば、約 3.5 マイクロメートルである。内部シールリング164 外縁と外部シールリング 162内縁間の距離184 は、例えば、約 2.5 マイクロメートルである。外部シールリング 162 は幅 186 が例えば、約 2 マイクロメートルである。インターポーザの外部シールリング 162外縁 から辺縁132 の距離188は、例えば、約 2 マイクロメートルである。パッド172は、第一パッシベーション層 170側壁間の幅 190が、例えば、約 2 マイクロメートルである。辺縁132に隣接するパッド172のフランジ部分の幅 192 は、例えば、約 1 マイクロメートル、反対側の幅 194は、例えば、約 2 マイクロメートルである。
【００３８】
図7は、金属化層の表示134a を示し、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す図である。探針パッド 200はコーナーに形成されると共に、ライン202により内部シールリングパターン 136に接続される。外部シールリングパターン 138は、ライン202が外部シールリングパターン138に交わる位置が不連続である。同様の探針パッドとラインは各コーナーに形成される。
【００３９】
図8 は、図7の構造の断面図である。図7の接続は、通常、単一断面平面上に整列しないので、図8は簡易図であることに留意すべきである。図8は、工程完成前、例えば、図2Bで詳述される適当な金属化層および/またはIMD層の形成後、上層 IMD層またはパッシベーション層の形成前の構造を示す。図8は試験用セグメント(segment under test) 204を示し、例えば、図6の内部シールリング 164内の金属化層154、156および158中の一層の一部、および、図7の内部シールリングパターン 136のセグメントで、試験用セグメント204反対端は、探針パッド 200と接続 202の組み合わせを有する。試験用セグメント 204 は任意の金属化層内に位置し、これにより、基板150上または任意のIMD層 152上 ( “150/152”として示される)だけにあり、試験用セグメント 204 は、試験用セグメント 204下方の金属化層から電気的に絶縁される。
【００４０】
特定の金属化層形成後、試験用セグメント 204 が形成され、および、その後すぐ、その上のIMD層またはパッシベーション層を形成する前、内部シールリングパターン136の試験用セグメント 204はセグメントの各端の探針パッド 200を調べることによりテストされる。1個の探針パッド 200に信号を適用し、並びに、試験用セグメント 204の反対端の別の探針パッド 200の感知信号により、試験用セグメント204は、ボイドまたは不連続がセグメントの金属化層内にあるか判断する。一般に、試験用セグメント 204は、別の回路と電気的に絶縁されるまたは独立している。例えば、試験用セグメント 204内の内部シールリングパターン 136 中、通常、閉ループを形成しない。試験用セグメント 204 が開路、例えば、ボイド（void）または不連続の時、閉ループは試験信号を、探針パッド 200間のループ周辺で伝達されるようにするからである。さらに、試験用セグメント 204は、通常、下方の金属化層に結合されず、代替パスが試験信号に提供されるのを回避する。試験後、後続のIMD層および/またはパッシベーション層が形成される。金属化層が、試験用セグメント 204が形成されている金属化層上に形成される場合、試験は、上方の金属化層の形成前に発生するので、上方の金属化層は、試験用セグメント 204に電気的に結合される。
【００４１】
図9は、探針パッド 210上方に金属化層を有する別の表示134bである。図9 は、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す。探針パッド 210は、例えば、バンプ接着パッド、例えば、図2Cのバンプ接着パッド 54と同時に形成され、探針パッド 210 はコーナー中に形成され、相互接続構造 (図9に示されない)とライン202により、内部シールリングパターン 136に電気的に結合される。外部シールリングパターン 138は、ライン202が外部シールリングパターン138に交わる位置が不連続である。同様の探針パッドとラインは各コーナーに形成される。
【００４２】
図10は、図9の構造の断面図である。図9の接続は、通常、単一断面平面上に整列しないので、図10は簡易図であることに留意すべきである。図10 は、バンプ接着パッド形成後、例えば、図2Cで詳述されるバンプ接着パッド 54の形成後、図2Dまたは3Aで詳述されるような後続工程の前の構造を示す。
【００４３】
図10 は試験用セグメント 212を示し、この例では、試験用セグメント 212は、例えば、図6の内部シールリング 164内の第一金属化層 154 の一部、および、図9の内部シールリングパターン 136のセグメントである。各試験用セグメント 212反対端は、探針パッド 210と試験用セグメント 212を電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分 214、第二金属化層 156のランディング部分 216、ランディング部分214と 216を接続するビア218、および、ランディング部分 216を、第一金属化層 154のランディング部分とライン202の組み合わせを接続するビア220を含む。
【００４４】
図10では、試験用セグメント 212は第一金属化層 154内にあるが、試験用セグメント 212は任意の金属化層内にある。当業者なら分かるように、相互接続構造と金属化パターンの変化により、これらの異なる構造を形成することができる。図10の断面図は、別の金属化層の任意の部分(相互接続構造内に示される構造以外)が示されていないが、別の金属化層の一部も、試験用セグメント 212の上方か下方に位置する。試験用セグメント 212は、通常、相互接続構造の一部を除いて、試験用セグメント 212上方または下方に位置する金属化層の一部から電気的に絶縁される。
【００４５】
バンプ接着パッドの形成、例えば、図 2Cで詳述されるバンプ接着パッド 54の形成工程後、図2D または 3Aで詳述される後続工程の前、内部シールリングパターン136の試験用セグメント 212は、セグメントの各端の探針パッド 210 を調べることによりテストされる。1個の探針パッド 210に信号を適用し、並びに、試験用セグメント212の反対端の別の探針パッド 210の感知信号により、試験用セグメント212は、ボイドまたは不連続がセグメントの金属化層内にあるか判断する。試験用セグメント 212 は、通常、別の電気経路から電気的に絶縁されるまたは独立している。例えば、上述と同様、試験用セグメント 212内の内部シールリングパターン 136中、通常、閉ループを形成しない。試験用セグメント 212 は、通常、下方の金属化層に結合されず、代替パスが試験信号に提供されるのを回避する。
【００４６】
図11は、金属化層連続重層を有し、および、金属化層上方の探針パッド230、232および234を有する別の表示134cを示し、表示134cは、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す。探針パッド230、232および234は、バンプ接着パッド、例えば、図 2Cのバンプ接着パッド 54と同時に形成される。探針パッド230、232および234がコーナーに形成されると共に、相互接続構造 (図11に示されない)と個別のライン 236、238および240により、対応する金属化層154、156および158の内部シールリングパターン 136に電気的に結合される。外部シールリングパターン 138 は、ライン 236、238および240が外部シールリングパターン 138に交わる位置で不連続である。同様の探針パッド、相互接続構造およびラインは各コーナー中に形成される。
【００４７】
図12A〜12Cは、図11の構造の断面図である。図11 の接続は、通常、単一断面平面上に整列しないので、図 12A 〜12C は簡易図であることに留意すべきである。
【００４８】
図12Aは試験用セグメント 250を示し、この例では、試験用セグメント 250は、図6の内部シールリング 164内の第一金属化層 154の一部、および、図11の内部シールリングパターン 136のセグメントである。試験用セグメント 250の各反対端は、探針パッド 234を試験用セグメント 250に電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分 260、第二金属化層 156のランディング部分 262、ランディング部分 260と262を接続するビア 264、ランディング部分 262を第一金属化層 154のランディング部分とライン 240の組み合わせを接続するビア266を含む。
【００４９】
図12Bは試験用セグメント 252を示し、この例では、試験用セグメント 252は、図6の内部シールリング 164内の第二金属化層 156の一部、および、図11の内部シールリングパターン 136のセグメントである。各試験用セグメント 252の反対端は、探針パッド 232を試験用セグメント 252に電気的に結合する相互接続構造を含む。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分268とランディング部分 268を第二金属化層 156のランディング部分とライン 238の組み合わせを接続するビア270を含む。
【００５０】
図12Cは試験用セグメント 254を示し、この例では、試験用セグメント 254は、図6の内部シールリング 164内の第三金属化層 158の一部、および、図11の内部シールリングパターン136のセグメントである。試験用セグメント 254の各反対端は、探針パッド 230を試験用セグメント 254に電気的に結合する構造を有する。各構造は、第三金属化層 158のランディング部分とライン 236の組み合わせを含む。
【００５１】
試験用セグメント250、252および254は、それぞれ、図 12A 〜 12Cで示されているが、試験用セグメント250、252および254は、通常、重層されており、その他の形態も使用できる。当業者なら分かるように、相互接続構造と金属化パターンの変化により、これらの異なる構造を形成することができる。図のように、図 12A 〜 12B中、別の金属化層の任意の部分は、試験用セグメント250、252および254の上方または下方に位置する。試験用セグメント250、252および254 は、通常、相互接続構造の一部を除いて、試験用セグメント250、252および254上方または下方金属化層の一部から電気的に絶縁される。
【００５２】
バンプ接着パッドの形成、例えば、図 2Cで詳述されるバンプ接着パッド 54 の形成工程完成後、例えば、図2Dまたは3Aで詳述される後続工程の前、内部シールリングパターン136の試験用セグメント250、252および254は、各セグメントの各端の探針パッド230、232および234を調べることによりテストされる。各試験用セグメント250、252および254は、図 9 と 10に示される構造を参照してテストされる。通常、試験用セグメント250、252および254 は、別の電気経路から電気的に絶縁されるまたは独立している。例えば、上述と同様、各試験用セグメント250、252および254中の内部シールリングパターン 136中、通常、閉ループを形成せず、また、試験用セグメント250、252および254は、通常、金属化層の下方または上方に結合されず、試験信号に代替パスを提供するのを回避する。
【００５３】
図13は、図6と同様のインターポーザ周辺に沿ったシールリングの別の断面図である。図13中、インターポーザは、それぞれ、各金属化層154、156および158中、内部シールリング 164と外部シールリング 162間のライン 280、282および284を含む。シールリング162 と 164のように、ライン 280、282および284はインターポーザの周辺に沿って延伸する。さらに、ライン 280、282および284 は、最小の設計ルール幅を有し、65 ナノメートル 技術ノードのこの例では、最小設計ルール幅は約 0.324 マイクロメートルであり、よって、各ライン 280、282および284は幅が約 0.324 マイクロメートルである。
【００５４】
図14は、金属化層の別の表示134d で、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す。図14中、ラインパターン 290は内部シールリングパターン136と外部シールリングパターン 138間にある。図14の表示134d 中、探針パッド 200はコーナー内に形成されると共に、ライン 292によりラインパターン 290に接続される。外部シールリングパターン 138は、ライン 292が外部シールリングパターン 138に交わる位置で不連続である。同様の探針パッドとラインが各コーナーに形成される。
【００５５】
図15は、図14の構造の断面図である。図15 は試験用セグメント 294を示し、例えば、図13のライン 280、282および284の一つで、ライン 280、282および284は、それぞれ、金属化層154、156および158中の一層の一部、および、図14のラインパターン 290のセグメントである。試験用セグメント 294 は、試験用セグメント 294の反対端に、探針パッド 200と接続 292の組み合わせを含む。試験用セグメント 294は任意の金属化層に位置し、これにより、基板150の上または任意のIMD層 152上 ( “150/152”と示される)だけにある。試験用セグメント 294は、電気的に絶縁または独立し、図 7と8の試験用セグメント 204で詳述されるような同一手段でテストされる。
【００５６】
図16 は、探針パッド 210上方の金属化層を有する別の表示134eである。図16は、図 5Aと5Bのシールリングパターンの変化を示す。図16中、表示134eは、内部シールリングパターン136と外部シールリングパターン 138間に、ラインパターン 290 を含む。図16の表示134e中、金属化層は、探針パッド 210上方に位置する。探針パッド 210はコーナー中に形成されると共に、相互接続構造 (図16に示されない)とライン 292により、ラインパターン 290に電気的に結合される。外部シールリングパターン 138はライン 292が外部シールリングパターン 138に交わる位置で不連続である。同様の探針パッド、相互接続構造およびラインは各コーナーに形成される。
【００５７】
図17は、図16の構造の断面図である。図17は試験用セグメント 300を示し、図13の第一金属化層154 の一部、および、図16のラインパターン 290のセグメントである。試験用セグメント 300の各反対端は、探針パッド 210と試験用セグメント300を電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分302 、第二金属化層 156のランディング部分 304、ランディング部分 302と304を接続するビア306、および、ランディング部分 304を第一金属化層 154のランディング部分とライン 292の組み合わせに接続するビア308を含む。
【００５８】
試験用セグメント 300は、例えば、図13のライン 280、282および284のどれかで、ライン 280、282および284は、それぞれ、金属化層154、156および158の一層の一部である。当業者なら分かるように、相互接続構造と金属化パターンの変化により、これらの異なる構造を形成することができる。別の金属化層の一部は、試験用セグメント 300の上方または下方に位置することに留意すべきである。試験用セグメント 300 は、通常、相互接続構造の部分を除いて、試験用セグメント 300の上方または下方の金属化層の部分と電気的に絶縁される。試験用セグメント 300は、図 9 と10の試験用セグメント 212で詳述されるような同一手段でテストされる。
【００５９】
図18は、金属化層連続重層、及び、金属化層上方の探針パッド230、232および234 を有する別の表示134fを示す。表示134fは、図 5A と 5Bのシールリングパターンの変化を示す。図18中、表示134fは、内部シールリングパターン 136と外部シールリングパターン 138間のラインパターン 290を含む。探針パッド230、232および234はコーナー内に形成されると共に、相互接続構造 (図18に示されない)と対応するライン 310、312および314 により、個別の金属化層154、156および158ラインパターン 290に電気的に結合される。外部シールリングパターン 138は、ライン 310、312および314が外部シールリングパターン 138に交わる位置で不連続である。同様の探針パッド、相互接続構造およびラインは各コーナー中に形成される。
【００６０】
図 19A 〜19Cは、図18の構造の断面図である。図19Aは試験用セグメント 320を示し、この例では、試験用セグメント 320は、図13の第一金属化層 154 のライン280の一部、および、図18のラインパターン 290のセグメントである。試験用セグメント 320の各反対端は、探針パッド 234を試験用セグメント 320に電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分 330、第二金属化層 156のランディング部分 332、ランディング部分 330 と 332を接続するビア 334 、および、ランディング部分 332を第一金属化層 154のランディング部分とライン 314の組み合わせに接続するビア336を含む。
【００６１】
図19Bは試験用セグメント 322を示し、この例では、試験用セグメント 322は、図13の第二金属化層 156内のライン 282 の一部、および、図18のラインパターン 290のセグメント である。試験用セグメント 322の各反対端は、探針パッド 232を試験用セグメント 322に電気的に結合する相互接続構造を有する。各相互接続構造は、第三金属化層 158のランディング部分 338 、および、ランディング部分 338 を第二金属化層 156のランディング部分とライン 312の組み合わせに接続するビア340を含む。
【００６２】
図19Cは試験用セグメント 324を示し、この例では、試験用セグメント 324は、図13の第三金属化層 158内のライン 284 の一部、および、図18のラインパターン 290のセグメントである。試験用セグメント324の各反対端は、探針パッド 230を試験用セグメント 324に電気的に結合する構造を有する。各構造 は、第三金属化層 158のランディング部分とライン 310の組み合わせを含む。
【００６３】
試験用セグメント320、322および324はそれぞれ図 19A 〜19Cに示されているが、試験用セグメント320、322および324は、通常、重層であり、その他の配置も使用することができる。当業者なら分かるように、相互接続構造と金属化パターンの変化により、これらの異なる構造を形成することができる。前述の図で、別の金属化層の一部は、試験用セグメント320、322および324の上方か下方に位置する。試験用セグメント320、322および324は、通常、相互接続構造の一部を除いて、試験用セグメント320、322および324の上方か下方に位置する金属化層の一部と電気的に絶縁される。さらに、各試験用セグメント320、322および324が形成されるラインパターン 290中、通常、閉ループを形成せず、試験信号に代替パスを提供するのを回避する。各試験用セグメント320、322および324は、図 11 と12A 〜 12Cに示される構造でテストされる。
【００６４】
図20と21は、試験用セグメントの試験の一般概念を示す図である。図 20中、探針パッド 200が調べられて、試験用セグメント 350を通過する試験信号を提供、および、感知する。探針パッド 200は図 8 と 15にも示され、試験用セグメントは、それぞれ、図 8 または 15中の試験用セグメント 204または294である。図 21中、探針パッド 352は、例えば、相互接続構造により、試験用セグメント 354に電気的に結合される。探針パッド 352 が調べられて、試験用セグメント 354を通過する試験信号を提供、および、感知する。探針パッド 352 は探針パッド 210、230、232および234で、セグメント354 は、試験用セグメント 212、250、252、 254、300、320、322および324で、図 10、12A、12B、12C、17、19A、19Bおよび19Cに示される。
【００６５】
図22 は、インターポーザの絶縁領域中のダミー金属ビアデイジー・チェーンの断面図である。絶縁領域 176中のダミー金属ビアデイジー・チェーン (“via chain”) 構造 400を除き、図22は図6に類似する。ビアチェーン構造 400 は、第一金属化層 154の第一部分402、第二金属化層 156の第二部分404 、第一部分 402と第二部分 404を接続するビア410、第三金属化層 158の第三部分 406、第二部分 404と第三部分 406を接続するビア412、第二パッシベーション層 174 により露出し、且つ、第三部分 406に接続される探針パッド 408を含む。この例では、金属化層154、156および158は銅、且つ、探針パッド408はアルミニウムまたは銅アルミニウムであるが、既に述べられた別の材料をこれらの素子に用いることもできる。
【００６６】
図23は、金属化層連続重層、および、金属化層上の探針パッド 408を有する別の表示である。表示134gは図 5A と 5Bの変化である。組み合わされた金属化層のビアチェーン 414 は、ビアチェーン構造 400が形成される領域を示す。ビアチェーン 414 は、インターポーザの周辺、例えば、インターポーザの各辺縁に沿って延伸し、通常、絶縁領域 176中の内部シールリングパターン 136内にある。探針パッド 408 は、ビアチェーン 414に電気的に結合する。同様の探針パッドとラインは各コーナー中に形成される。
【００６７】
図24〜26は、ビアチェーン構造 400の異なる配置の断面図である。図24〜26は、バンプ接着パッド形成後、例えば、図 2Cで詳述されるバンプ接着パッド 54の形成後、例えば、図2Dまたは3Aで詳述される後続工程の前の構造を示す。
【００６８】
図 24 は、探針パッド 408間の検査用ビアチェーン（via chain under test） 420を示す図である。検査用ビアチェーン 420は、第一金属化層 154のランディング部分 422、第二金属化層 156のランディング部分 424、個別のランディング部分 422と424を接続するビア428、第三金属化層 158のランディング部分426、および、個別のランディング部分 424 と426を接続するビア430を含む。この配置で、ランディング部分とビアは、各種 IMD層 152を通過する階段状（stair-stepped）である。例えば、隣接する金属化層内のランディング部分は一部が重畳しているが、IMD層 152内のランディング部分は、完全に垂直配向するのではなく、ビアも垂直配向しない。この配置も、金属化層とIMD層を通過する検査用ビアチェーン 420の3個の完全なサイクル（full cycle）を示す。別の配置も異なる数量のサイクルを有し、その他の配置中、各サイクルは、各層を経て延伸しない。
【００６９】
図 25は、探針パッド 408間の検査用ビアチェーン 440 を示す図である。検査用ビアチェーン 440は、第一金属化層 154のランディング部分442、第二金属化層 156のランディング部分 444、個別のランディング部分442 と444を接続するビア448、第三金属化層 158のランディング部分 446、および、個別のランディング部分 444と446を接続するビア450を含む。この配置で、ランディング部分とビアは、各種 IMD層 152を通過する“梯子状（ladder）” または “エレベータ状（elevator）”形態である。例えば、IMD層 152内のランディング部分は垂直配向するし、ビアも垂直配向する。この配置も、金属化層とIMD層を通過する検査用ビアチェーン 440の3個の完全なサイクルを示す。別の配置も異なる数量のサイクルを有し、その他の配置中、各サイクルは、各層を経て延伸しない。
【００７０】
図 26は、探針パッド 408間の検査用ビアチェーン 460を示す図である。検査用ビアチェーン 460は、第一金属化層 154のライン 462、第二金属化層 156のランディング部分 464 、ライン 462をランディング部分 464に接続するビア468、第三金属化層 158のランディング部分 466、および、個別のランディング部分 464と466を接続するビア470を含む。図25に示されるように、この配置で、ランディング部分とビアは、各種 IMD層 152を通過する “梯子状”または“エレベータ”形態である。ライン 462 は超長、例えば、約 10ミリメータの実験線で、正面の RDL チェーンの歩留まりをテストする。ライン 462 は任意の金属化層上にある。
【００７１】
検査用ビアチェーン420、440または460は、通常、図中で示されない金属化層の別の部分と電気的に絶縁される。よって、検査用ビアチェーン420、440または460は、試験中、独立している。
【００７２】
バンプ接着パッド 54の形成、例えば、図 2Cで詳述されるバンプ接着パッドの工程完成後、例えば、図2Dまたは3Aで詳述される後続工程の前、ビアチェーン構造 400の検査用ビアチェーン420、440または460は、ビアチェーンの各端の探針パッド 408を調べることによりテストされる。図27と28は、テストされる構造を示す図である。図 27中、探針パッド 408が調査されて、検査用ビアチェーン 420/440を通過する試験信号を提供、および、感知する。図 27 は、ビアチェーン構造 400中のビアとランディング部分のサイクルを示す。図 28は、探針パッド 408は、図26に示されるビアとラインを含む検査用ビアチェーン 460に電気的に結合される。探針パッド 408が調査されて、検査用ビアチェーン 460を通過する試験信号を提供、および、感知する。1個の探針パッド 408で信号を提供することにより、検査用ビアチェーン420、440または460の反対端の別の探針パッド 408で信号を感知することにより、検査用ビアチェーン420、440または460が、ビアチェーン構造 400のビアまたは金属化層中に、ボイドまたは不連続があるか判断することができる。通常、検査用ビアチェーン420、440または460は、別の電気経路と電気的に絶縁しているか、または、独立している。例えば、検査用ビアチェーン420、440または460が形成されるビアチェーン 414中、通常、閉ループを形成しないと共に、検査用ビアチェーン420、440または460は、通常、金属化層の別の部分に結合せず、試験信号に代替パスを提供するのを回避する。
【００７３】
図 29は、インターポーザの絶縁領域 176中のダミー TSV デイジー・チェーンの一部の断面図である。絶縁領域 176中のダミー TSV デイジー・チェーン (“TSV chain”) 構造 490 を除いて、図 29 は図6 に類似している。TSV チェーン構造 490は、背面誘電体層 508内の背面金属化部分 506、基板150を通過し、背面金属化部分 506に接続されるTSV 504 、TSV 504に接続される第一金属化層 154の第一部分 492 、第二金属化層 156の第二部分 494 、第一部分 492 と第二部分 494を接続するビア500、第三金属化層 158の第三部分 496、第二部分 494と第三部分 496を接続するビア 502 、および、第二パッシベーション層 174下にあり、且つ、第三部分 496に接続されるパッド498を含む。
【００７４】
この例では、TSV 504 は幅 510 が約 12 マイクロメートルである。TSV 幅 510の第一 TSV 部分 512は絶縁領域 176 で、約 8 マイクロメートルである。TSV 幅 510の第二 TSV 部分 514 は絶縁領域 176 外側で、約 4 マイクロメートルである。さらにこの例では、第一金属化層 154の第一部分 492は幅 516 が約 14 マイクロメートルで、TSV 504から外に延伸する突出部分518は約 1 マイクロメートルである。さらに、パッド498は、第一パッシベーション層 170の側壁間の幅520が約 2 マイクロメートルである。
【００７５】
図 30はインターポーザの背面 540の平面図で、点線で示される正面パターン 542を有する。背面 540は、背面チェーンパターン544、および、インターポーザの背面金属化部分 506中の探針パッド 546を含む。探針パッド 546 はインターポーザのコーナー中に形成される。背面チェーンパターン 544は、図29に示されるTSV チェーン構造 490 の部分である。二個の探針パッド 546は、独立した検査用TSV チェーン（TSV chain under test）に電気的に結合される。
【００７６】
図 31は、図30の構造の断面図である。ダイとバンプは、通常、TSV チェーン構造 490が形成される絶縁領域の平面に交わらないので、図 31は、ダイと点線で示されるバンプが基準点であることを示していることに留意すべきである。さらに、示されている構造は同一横断面にない。図 31は、工程完成前の構造、例えば、背面薄化と背面金属化蒸着の後、図2Fと3Bで詳述されるボール形成の前の構造を示す。
【００７７】
図 31は検査用TSVチェーン 550を示し、例えば、それぞれ、インターポーザ正面上の金属化層154、156および158の部分492、494および496、背面金属化層 506の一部、および、図29の TSV504を有し、検査用TSVチェーン 550反対端に、探針パッド 546を有する。図 31に示されるように、TSV 504 は、正面上の第三金属化層 158の部分496と背面金属化層 506の一部により一緒に電気的に結合されて、デイジー・チェーンになる。検査用TSVチェーン 550内のTSV504は、任意の金属化層により電気的に結合され、例えば、第一金属化層 154の一部492により直接結合される、および、背面金属化層 506の一部により直接結合される。当業者なら分かるように、金属化層の別の組み合わせは、デイジー・チェーンまたは直列の電気的結合を形成し、これらは、皆、別の実施例の範囲内で検討される。検査用TSVチェーン 550は金属化層の別の部分から電気的に絶縁される。
【００７８】
背面金属化層と対応するIMD層またはパッシベーション層の形成後、導電ボール、例えば、図2G と 3Cの導電ボール 72の形成前、絶縁領域 176中の検査用TSVチェーン 550はチェーンの個別端の探針パッド 546を調べることによりテストされる。1個の探針パッド 546に信号を提供することにより、また、検査用TSVチェーン 550反対端の別の探針パッド 546で、信号を感知することにより、検査用TSVチェーン 550 がチェーン中にボイドまたは不連続を有するか判断することができる。検査用TSVチェーン 550 は、通常、別の電気経路から電気的に絶縁されるまたは独立している。例えば、各種金属化層、例えば、検査用TSVチェーン 550 が形成される背面チェーンパターン544は、通常、閉ループを形成しない。検査用TSVチェーン 550が開路、例えば、ボイドまたは不連続の場合、そうすることによって、試験信号を探針パッド間のループを巡らせることができるからである。試験後、後続のIMD層 および/またはパッシベーション層 が形成される。金属化層が背面金属化層上に形成され、検査用TSVチェーン 204 がその一部分である場合、試験は上方の金属化層の形成前に発生するので、背面を覆う金属化層は、検査用TSVチェーン 550に電気的に結合される。
【００７９】
図 32は、インターポーザの背面 560の平面図で、点線で示される正面パターン 542 を有する。背面 560は、インターポーザの背面金属化部分 506中の探針パッド 562を含む。探針パッド 546は、絶縁領域 176のインターポーザの周辺に沿って形成される。図32中では特に図示されていないが、背面金属化部分 506内にも、TSV チェーン構造のTSV 504 間の相互接続が存在し、図29に示されるTSV チェーン構造 490に類似するが、通常は、絶縁領域 176にない。絶縁領域 176内の二個の探針パッド 562は、独立した 検査用TSVチェーンに電気的に結合される。
【００８０】
図 33 は、図32の構造の断面図である。図 33に示される構造は断面図により表示して、図を簡潔にしているが、この構造は、同じ断面平面上になくてもよい。図 33は、工程完成前の構造、例えば、背面薄化と背面金属化蒸着後、図2F と 3Bで詳述されるボール形成の前の構造を示す。図 33は、インターポーザに接続されて、検査用TSVチェーン 570を形成するダイ572を示す。検査用TSVチェーン 570は、例えば、図 31に類似する、インターポーザの正面上の金属化層154、156および158の個別部分492、494および496、背面金属化層 506の一部、TSV504、および、検査用TSVチェーン570の反対端の探針パッド 546を含む。検査用TSVチェーン 570は、さらに、ダミーバンプ構造 574を含み、ダミーバンプ構造 574は、インターポーザと対応するバンプパッドとダイ572と対応するバンプパッド、および、ダイ572の金属化層の一部576 を含む。アクティブバンプ構造 578も参照として示される。
【００８１】
図 33に示されるように、TSV 504 は、ダイ572の金属化層の部分576と背面金属化層 506の一部により、一緒に電気的に結合されて、デイジー・チェーンになる。検査用TSVチェーン 570 中のTSV 504は、任意のダイ572の金属化層により電気的に結合される。当業者なら分かるように、金属化層のその他の組み合わせは、デイジー・チェーンを形成し、これらは、皆、別の実施例の範囲内で検討される。検査用TSVチェーン 570は、金属化層の別の部分、例えば、アクティブ部分から電気的に絶縁される。検査用TSVチェーン 570の試験は、図 31で詳述される検査用TSVチェーン 550 の試験と同じか、または、類似した方式で実施される。
【００８２】
図 34は、図33の変化を示す。探針パッド546の代わりに、例えば、ダミーボール構造 582が形成され、ダミーボール構造 582は対応する底部接着パッドを有し、これにより、検査用TSVチェーン 580に試験を実行する。アクティブボール構造 584も参照として示される。検査用TSVチェーン 580 の試験は、接着パッドおよび/またはボールの形成後、例えば、図 2Gまたは図 3Cのボール接着パッド 70および/または導電ボール 72の形成後に実行される。図31と図33の探針パッド 546の調査と同様に、ダミーボール構造 582 が調べられて、試験信号を提供、および、感知する。
【００８３】
図35、36および37 は、検査用TSVチェーンの試験の一般概念を示す図である。図 35中、探針パッド 546が調べられて、図31にも示される検査用TSVチェーン 550を通過する試験信号を提供、および、感知する。TSV 504 は、各種金属化層により一緒に繋がれて、デイジー・チェーンになる。図 36中、探針パッド 546 が調べられて、図33にも示される検査用TSVチェーン 570を通過する試験信号を提供、および、感知する。TSV 504 は、インターポーザの各種金属化層、バンプ構造、および、ダイの金属化層により一緒に繋がれて、デイジー・チェーンになる。図 37中、ダミーボール構造 582 が調べられて、図34にも示される検査用TSVチェーン 580を通過する試験信号を提供、および、感知する。TSV 504は、インターポーザの各種金属化層、バンプ構造、および、ダイの金属化層により一緒に繋がれて、デイジー・チェーンになる。
【００８４】
図38 と 39 は、検査用バンプのパターンを示す図である。図 38 はインターポーザの正面パターン 600 を示す図である。正面パターン 600は、正面パターン 600の周辺に沿った探針パッド 602、ダイアタッチ領域 604、検査用バンプパッドおよび/またはバンプ (bump pads and/or bumps：“BPBs”) 606、および、各 検査用BPB 606側面に位置する感知BPB 608を含む。検査用BPB 606および対応する感知BPB（sense BPB） 608は、ダイアタッチ領域 604の個別のコーナーに位置し、ダイアタッチ領域 604の対角線に沿っている。その他の実施例は、検査用BPBと対応する感知BPBのその他の排列方式を検討する。
【００８５】
図 39 は、ダイの活性表面 610を示す図である。活性表面 610は、検査用BPB 616と感知BPB 618を含む。活性表面 610のパターンはダイアタッチ領域 604 に対応するので、ダイが反転してインターポーザに接着される時、インターポーザの検査用BPB 606と感知BPB 608は、それぞれ、ダイの 検査用BPB 616 と感知BPB 618に照準する。
【００８６】
図40 は、図39に示される活性表面 610 を有するダイ620を図38に示される正面パターン 600 を有するインターポーザ 622に接着した断面図である。この例の断面図は、バンプ構造の外側の行や列に沿っている。この例で、インターポーザ 622は工程を完成していないが、正面工程とダイ接着を完成、例えば、アンダーフィルの塗布前、図2Dの工程を完成している。別の具体例で、アンダーフィルの塗布前、既に、インターポーザ 622 は、図 3Eの処理により処理されている。図40 中の構造は、検査用BPB 624、感知BPB 626、アクティブ BPB 634、探針パッド 628 、および、インターポーザ 622の頂部金属化層の一部630、ダイ620の頂部金属化層 の一部632を含む。この例では、探針パッド628 はアルミニウム銅、この一部632はアルミニウム銅または銅であるが、既に述べられた別の材料を使用してもよい。
【００８７】
図38 〜 40を参照すると、各検査用BPB 624 (それぞれ、図38 と39の606 と 616に対応する)は、二個の側面の感知BPB 626 (それぞれ、図38と図39の608と618 に対応する)を有する。インターポーザ 622 上のBPB 626 に用いられる各接着パッドは、対応する探針パッド 628に電気的に結合される。この例の検査用BPB 624は、二個の探針パッド 628に電気的に結合されているが、一つだけまたはそれ以上の探針パッドを用いられもよい。この例では、接着パッドと探針パッド 628間の電気的結合は、頂部金属化層、例えば、第三金属化層 158の一部630の一つにより接続されているが、この結合は各種別の金属化層により実行されてもよい。ダイ620上の検査用BPB 624と感知BPB 626に用いられる接着パッドは、ダイ620の頂部金属化層の一部632の接続により、一緒に電気的に結合されているが、別の金属化層の各種組み合わせを用いてもよい。この例では、検査用BPB 624をダイの頂部金属化層の一部632に接続する接続パッドの接続は、感知BPB 626を頂部金属化層の一部632に接続する接着パッドの接続の中間にある。
【００８８】
図40の構造は、ダイ620の接着後、例えば、背面処理の前にテストされる。１個の感知BPB 626の探針パッド 628と検査用BPB 624の１個の探針パッド 628を用いて、検査用BPB 624を流れる電流を供給する。別の感知BPB 626の探針パッド 628および検査用BPB 624の別の探針パッド 628を用いて、検査用BPB 624を流れる電圧降下を測量する。供給された電流と測量された電圧降下を用いて、検査用BPB 624の抵抗を計算し、検査用BPB 624 が電気的接続を形成するかを判断する。
【００８９】
図 41と 42 は、図38 〜40の構造の変化を示す図である。図41 は、インターポーザの背面パターン 640を示し、点線で示される正面のダイアタッチ領域 604のパターンを有する。背面パターン 640 は、インターポーザの周辺に沿って、探針パッド 642を有する。
【００９０】
図42は、図40に類似する断面図である。構造は、ダイアタッチ工程により処理、および、背面金属化層を形成、例えば、図2Fの金属化層形成後、図 2Gのボール形成前の構造である。図42中のインターポーザ 644は、 それぞれ、第一、第二および第三金属化層154、156および158の一部により形成される相互接続構造 646、および、それらの間のビアを有する。インターポーザ 644は、さらに、相互接続構造 646と背面金属化層の一部648の間のTSV 504を含む。一部648 は、各 TSV 504 を個別の探針パッド 642に電気的に接続する。この例では、探針パッド642はアルミニウム銅、一部648は銅であるが、既に述べられた別の材料を用いてもよい。
【００９１】
上述のように、インターポーザ 644 上のBPB 626 感知に用いる各接着パッドは、個別の探針パッド 642に電気的に結合され、この例で、検査用BPB 624は、二個の探針パッド 642に電気的に結合される。この例では、インターポーザ 644の接着パッドと探針パッド 642間の電気的結合は、相互接続構造 646、TSV 504および背面金属化層の一部648の接続により達成される。ダイ620上の接着パッドおよびそれぞれの接続は、図40で詳述される方式と同じである。
【００９２】
図40と同様に、図42中の構造は、背面金属化層の形成後、例えば、導電ボールの形成の前にテストされる。1個の感知BPB 626の探針パッド 642 と 1個の検査用BPB 624の探針パッド 642を用いて、検査用BPB 624を流れる電流を供給する。別の感知BPB 626の探針パッド 642と検査用BPB 624の別の探針パッド 642 を用いて、検査用BPB 624を流れる電圧降下を測量する。供給された電流と測量された電圧降下を用いて、検査用BPB 624の抵抗を計算し、検査用BPB 624が電気的接続を形成するかを判断する。
【００９３】
図43は図42の変化を示す。背面金属化層の一部648が、探針パッド 642 を TSV 504に電気的に結合するのを代替して、一部648 は、電気的に、TSV 504 とボール構造 652を結合し、インターポーザ 650の背面のボール接着パッドを含む。別の例では、ボール接着パッドは、直接、TSV 504に接続され、背面金属化層が不要である。検査用BPB 624 の試験は、探針パッド 642を代替して、ボール構造 652 を調べて、電流を供給、および、電圧を測定することを除いて、図42で詳述されるのと同じ方式で実行される。
【００９４】
図44は図43の変化を示し、図44中の構造は、図43の構造と同じか類似し、別の構造660がインターポーザ 650に接着される。構造660 はボールグリッドアレイ (BGA) ボール構造 662を含む。インターポーザ 650のボール構造 652を代替して、BGA ボール構造 662が調べられることを除いて、試験は図43と同じ方式で実行される。
【００９５】
図 45〜48は、図38〜 44で詳述される 検査用BPB 624の一般概念を示す図である。図45は、通常、図40の構造に対応する。試験時、探針パッド628aと628bにより電流を供給し、探針パッド 628c と628dにより電圧を感知する。図46は、通常、図42中の構造に対応する。さらに、試験時、探針パッド 642aと642bにより電流が供給され、探針パッド 642cと642dにより電圧が感知される。図 47と48は、通常、それぞれ、図 43 と 44に対応する。試験時、ボール構造 652aと652bまたはBGA ボール構造 662a と662bにより電流が供給され、ボール構造652cと652d または BGA ボール構造662cと662dにより電圧が感知される。
【００９６】
図49 は、インターポーザに接着されるダイ、および、インターポーザおよび/またはダイの試験構造の形成方法を示す図である。工程700中、例えば、図 2Aに示されるように、TSVはインターポーザ基板中に形成される。工程702中、正面 RDL が、例えば、図 2B中に形成される。工程704中、第一試験または一組の試験、例えば、図20、21、 27および28で詳述される一般の試験が実行される。これらの試験中のいくらかは、正面 RDLの形成中、例えば、各種金属化層の形成中に実行されることに留意すべきである。工程706中、例えば、図2C と 2D または図3D と 3Eに示されるように、バンプパッドおよび/またはバンプがインターポーザの正面上に形成され、ダイがインターポーザに接着される。工程708中、第二試験または一組の試験、例えば、図45で詳述される一般の試験が実行される。
【００９７】
工程710中、図2Fまたは3Bに示されるように、TSV 背面突起が形成され、背面金属化層が形成される。工程712中、第三試験または一組の試験、例えば、図35、36および46で詳述される一般の試験が実行される。工程714中、図2G と 3Cに示されるように、ボールパッドとボールがインターポーザ背面上に形成される。工程716中、第四試験または一組の試験、例えば、図37 と 47で詳述される一般試験が実行される。
【００９８】
工程718中、インターポーザとダイがダイスされ、例えば、図2Hと3Fで示される。工程720中、第五試験または一組の試験、例えば、図37と 47で詳述される一般試験が実行される。工程722中、ダイスされた構造が、既知の方式で、試験実行によりサンプリングされる。工程724中、パッケージは、インターポーザを基板に接着することにより組み立てられる。工程726中、歩留まりは従来の方法により決定される。工程728中、テスト結果と判断された歩留まりが関連付けられて、歩留まりを低下させる欠陥が生じる処理ステップを識別する。工程730中、相互関係に基づいて、プロセスまたは処理パラメータを改善し、工程全体の歩留まりを向上させる。
【００９９】
上述の試験構造と試験方法により、工程期間中、既知の良好なインターポーザとダイは、さらに、容易に確認され、既知の良好なインターポーザ/ダイ上で処理を集中させることができる。これは、工程の費用効果を増加させ、例えば、従来の欠陥のあるインターポーザ/ダイに時間や材料を用いることがない。さらに、欠陥を生じる工程を識別することにより、工程を改善して、歩留まりを向上させる。
【０１００】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【０１０１】
10〜インターポーザ；
12、58〜集積回路ダイ；
14、56〜導電バンプ；
16〜相互接続素子；
18〜ダイ接着パッド；
20、44〜再配線層 (RDL)；
22、42、92〜スルーサブストレートビア(TSV)；
24〜インターポーザバンプパッド；
26〜パッシベーション構造；
28〜ボールパッド；
30、72〜導電ボール；
40、90〜インターポーザ基底；
46、98、154〜第一金属化層；
48、100、156〜第二金属化層；
50、102、158〜第三金属化層；
52〜開口；
54〜バンプ接着パッド；
60〜アンダーフィル材料；
62〜成形材料；
64、66〜誘電体層；
67、80、84〜キャリア基板；
68〜パッシベーション層；
70〜ボール接着パッド；
74〜ダイシングフレーム；
82、86〜接着剤；
94〜TSV 92の幅；
96〜TSV 92の深さ；
104〜第一金属間誘電体層 (IMD)；
106〜第二IMD層；
108〜第三IMD層；
110〜第一ビア；
112〜第二ビア；
114〜第一パッシベーション層；
116〜接合パッド；
118〜第二パッシベーション層；
120〜導電バンプ；
122〜背面金属化層；
124〜背面パッシベーション層；
126〜導電ボール；
130〜シーリングパターン；
132〜インターポーザの辺縁；
134〜シーリングパターンのコーナーの表示；
134a、134b、134c、134d、134e、134f、134g〜金属化層の表示；
136〜内部シーリングパターン；
138〜外部シーリングパターン；
140〜コーナーパターン；
150〜インターポーザ基板；
152〜IMD層；162〜外部シールリング；
164〜内部シールリング；
166〜分離したビア；
168〜ビア棒；
170〜第一パッシベーション層；
172〜導電パッド；
174〜第二パッシベーション層；
176〜絶縁領域；
180〜絶縁領域の幅；
182〜内部シールリング164の幅；
184〜内部シールリング164 外縁と外部シールリング 162内縁間の距離；
186〜外部シールリング162の幅；
188〜インターポーザの外部シールリング 162外縁 から辺縁132 の距離；
190〜導電パッド172の幅；
192〜パッド172のフランジ部分の幅；
194〜反対側のフランジ部分の幅；
200、210、230、232、234、352、408〜探針パッド；
202、236、238、240、280、282、284、292、310、312、314〜ライン；
204、212、250、252、254、294、300、320、322、324、350、354〜試験用セグメント ；
214、260、268、302、330、338〜第三金属化層 158のランディング部分；
216、262、304、332〜第二金属化層 156のランディング部分；
218、220、264、266、270、306、308、334、336、340、410、412、428、430、448、450、468、470〜ビア；
290〜ラインパターン；
400〜ビアチェーン構造；
402、492〜第一金属化層 154の第一部分；
404、494〜第二金属化層156の第二部分；
406、496〜第三金属化層158の第三部分；
414〜ビアチェーン；
420、440、460〜検査用ビアチェーン；
422、442〜第一金属化層 154のランディング部分；
424、444、464〜第二金属化層 156のランディング部分；
426、446、466〜第三金属化層 158のランディング部分；
462〜第一金属化層154のライン；
490〜TSV チェーン構造；
498〜探針パッド；
500、502〜ビア；
504〜TSV；
506〜背面金属化部分；
508〜背面誘電体層；
510〜TSV504の幅；
512〜第一TSV部分；
514〜第二TSV部分；
516〜第一部分492の幅；
518〜突出部分；
520〜探針パッド498幅；
540、560〜インターポーザの背面；
542〜正面パターン；
544〜背面チェーンパターン；
546、562、602、628、628a、628b、628c、628d、642a、642b、642c、642d〜探針パッド；
550、570、580〜検査用TSVチェーン；
572、620〜ダイ；
574〜ダミーバンプ構造；
576〜ダイ572の金属化層の一部；
578〜アクティブバンプ構造；
582〜ダミーボール構造；
584〜アクティブボール構造；
600〜インターポーザの正面パターン；
604〜ダイアタッチ領域；
606、616、624〜検査用BPB；
608、618、626〜感知BPB；
610〜ダイの活性表面；
622、644、650〜インターポーザ；
630〜インターポーザ 622の頂部金属化層の一部；
632〜ダイ620の頂部金属化層 の一部；
634〜アクティブ BPB；
640〜インターポーザの背面パターン；
642〜探針パッド；
646〜相互接続構造 ；
648〜背面金属化層の一部；
652、652a、652b、652c、652d〜ボール構造；
660〜額外的基底；
662、662a、662b、662c、662d〜ボールグリッドアレイ(BGA)ボール構造；
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターポーザの周辺に沿って延伸する試験構造を有し、前記試験構造の少なくとも一部が第一再配線素子に位置し、前記第一再配線素子はインターポーザの基板の第一表面上に位置し、前記試験構造は中間物であり、少なくとも二個の探針パッドに電気的に結合するインターポーザを含むことを特徴とする構造。
【請求項２】
前記試験構造は前記第一再配線素子の金属化層においてシールリングの一部を含み、前記探針パッドは金属化層内またはその上に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記試験構造は、第一金属化層内のシールリングの第一部分、第二金属化層内の前記シールリングの第二部分、および、第三金属化層内の前記シールリングの第三部分を含み、前記第二金属化層は前記第一金属化層上に位置し、前記第三金属化層は前記第二金属化層上に位置し、前記第一部分は中間物であり、前記少なくとも二個の第一探針パッドに電気的に結合し、前記第二部分は中間物で、前記少なくとも二個の第二探針パッドに電気的に結合し、前記第三部分は中間物であり、前記少なくとも二個の第三探針パッドに電気的に結合し、前記少なくとも二個の第一探針パッド、前記少なくとも二個の第二探針パッド、および、前記少なくとも二個の第三探針パッドは、第三金属化層上に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項４】
前記試験構造は、第一シールリングと第二シールリング間に導電線を有し、前記導電線は前記第一再配線素子の金属化層内に位置し、前記探針パッドは前記金属化層内またはその上に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項５】
前記試験構造は、第一導電線、第二導電線および第三導電線を含み、前記第一導電線、前記第二導電線および前記第三導電線はそれぞれ、第一シールリングと第二シールリングの間に位置し、前記第一導電線は第一金属化層内に位置し、前記第二導電線は第二金属化層内に位置し、前記第三導電線は第三金属化層内に位置し、前記第二金属化層は前記第一金属化層上に位置し、前記第三金属化層は前記第二金属化層上に位置し、前記第一導電線は中間物であり、前記少なくとも二個の第一探針パッドと電気的に結合し、前記第二導電線は中間物であり、前記少なくとも二個の第二探針パッドと電気的に結合し、前記第三導電線は中間物であり、前記少なくとも二個の第三探針パッドに電気的に結合し、少なくとも二個の前記第一、第二および第三探針パッドは前記第三金属化層上に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項６】
前記試験構造は、前記第一再配線素子の金属化層間のビアチェーンを含み、前記探針パッドは前記金属化層上に位置し、前記ビアチェーンは、少なくとも一部が、前記インターポーザのシールリング内の絶縁領域中に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項７】
前記試験構造は、複数の基板貫通ビアを含み、前記複数の基板貫通ビアは、前記基板の前記第一表面から前記基板の第二表面に延伸し、 前記複数の基板貫通ビアは、前記第一再配線素子、および、前記基板の前記第二表面上の第二再配線素子により、互いに直列で、電気的に結合されることを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項８】
インターポーザと;
ダイと;
前記ダイを前記インターポーザに電気的に結合する導電バンプと; および
少なくとも一つの前記導電バンプを含む試験構造と; および
前記インターポーザ上に設置される少なくとも二個の電気的終端と、を含み、
前記試験構造は中間物であり、前記少なくとも二個の電気的終端に電気的に結合することを特徴とする構造。
【請求項９】
前記インターポーザは、基板と複数の基板貫通ビアを含み、前記基板貫通ビアは、前記基板の第一表面から、前記基板の第二表面に延伸し、前記試験構造は前記基板貫通ビアを含み、前記基板貫通ビアは、前記少なくとも一つの導電バンプ、および、前記ダイ中のダイ金属化層、および、前記基板の前記第二表面上の再配線素子により、互いに直列で、電気的に結合され、前記導電バンプは、前記基板の前記第二表面と向かい合うことを特徴とする請求項８に記載の構造。
【請求項１０】
前記少なくとも二個の電気的終端は、前記再配線素子の金属化層内の探針パッド、または、前記再配線素子上の導電ボールを含むことを特徴とする請求項９に記載の構造。
【請求項１】
インターポーザの周辺に沿って延伸する試験構造を有し、前記試験構造の少なくとも一部が第一再配線素子に位置し、前記第一再配線素子はインターポーザの基板の第一表面上に位置し、前記試験構造は中間物であり、少なくとも二個の探針パッドに電気的に結合するインターポーザを含むことを特徴とする構造。
【請求項２】
前記試験構造は前記第一再配線素子の金属化層においてシールリングの一部を含み、前記探針パッドは金属化層内またはその上に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記試験構造は、第一金属化層内のシールリングの第一部分、第二金属化層内の前記シールリングの第二部分、および、第三金属化層内の前記シールリングの第三部分を含み、前記第二金属化層は前記第一金属化層上に位置し、前記第三金属化層は前記第二金属化層上に位置し、前記第一部分は中間物であり、前記少なくとも二個の第一探針パッドに電気的に結合し、前記第二部分は中間物で、前記少なくとも二個の第二探針パッドに電気的に結合し、前記第三部分は中間物であり、前記少なくとも二個の第三探針パッドに電気的に結合し、前記少なくとも二個の第一探針パッド、前記少なくとも二個の第二探針パッド、および、前記少なくとも二個の第三探針パッドは、第三金属化層上に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項４】
前記試験構造は、第一シールリングと第二シールリング間に導電線を有し、前記導電線は前記第一再配線素子の金属化層内に位置し、前記探針パッドは前記金属化層内またはその上に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項５】
前記試験構造は、第一導電線、第二導電線および第三導電線を含み、前記第一導電線、前記第二導電線および前記第三導電線はそれぞれ、第一シールリングと第二シールリングの間に位置し、前記第一導電線は第一金属化層内に位置し、前記第二導電線は第二金属化層内に位置し、前記第三導電線は第三金属化層内に位置し、前記第二金属化層は前記第一金属化層上に位置し、前記第三金属化層は前記第二金属化層上に位置し、前記第一導電線は中間物であり、前記少なくとも二個の第一探針パッドと電気的に結合し、前記第二導電線は中間物であり、前記少なくとも二個の第二探針パッドと電気的に結合し、前記第三導電線は中間物であり、前記少なくとも二個の第三探針パッドに電気的に結合し、少なくとも二個の前記第一、第二および第三探針パッドは前記第三金属化層上に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項６】
前記試験構造は、前記第一再配線素子の金属化層間のビアチェーンを含み、前記探針パッドは前記金属化層上に位置し、前記ビアチェーンは、少なくとも一部が、前記インターポーザのシールリング内の絶縁領域中に位置することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項７】
前記試験構造は、複数の基板貫通ビアを含み、前記複数の基板貫通ビアは、前記基板の前記第一表面から前記基板の第二表面に延伸し、 前記複数の基板貫通ビアは、前記第一再配線素子、および、前記基板の前記第二表面上の第二再配線素子により、互いに直列で、電気的に結合されることを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項８】
インターポーザと;
ダイと;
前記ダイを前記インターポーザに電気的に結合する導電バンプと; および
少なくとも一つの前記導電バンプを含む試験構造と; および
前記インターポーザ上に設置される少なくとも二個の電気的終端と、を含み、
前記試験構造は中間物であり、前記少なくとも二個の電気的終端に電気的に結合することを特徴とする構造。
【請求項９】
前記インターポーザは、基板と複数の基板貫通ビアを含み、前記基板貫通ビアは、前記基板の第一表面から、前記基板の第二表面に延伸し、前記試験構造は前記基板貫通ビアを含み、前記基板貫通ビアは、前記少なくとも一つの導電バンプ、および、前記ダイ中のダイ金属化層、および、前記基板の前記第二表面上の再配線素子により、互いに直列で、電気的に結合され、前記導電バンプは、前記基板の前記第二表面と向かい合うことを特徴とする請求項８に記載の構造。
【請求項１０】
前記少なくとも二個の電気的終端は、前記再配線素子の金属化層内の探針パッド、または、前記再配線素子上の導電ボールを含むことを特徴とする請求項９に記載の構造。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図２Ｈ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図２Ｈ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【公開番号】特開２０１２−２５３３４５（Ｐ２０１２−２５３３４５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２３１００（Ｐ２０１２−１２３１００）
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（５００２６２０３８）台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司 (198)
【氏名又は名称原語表記】Ｔａｉｗａｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】８，Ｌｉ−Ｈｓｉｎ Ｒｄ．６，Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ ３００−７７，Ｒ．Ｏ．Ｃ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（５００２６２０３８）台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司 (198)
【氏名又は名称原語表記】Ｔａｉｗａｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】８，Ｌｉ−Ｈｓｉｎ Ｒｄ．６，Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ ３００−７７，Ｒ．Ｏ．Ｃ．
【Ｆターム（参考）】
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