【文章內(nèi)容簡介】 金屬 半導(dǎo)體接觸電阻測試圖形 55 第 10章 金屬化與多層互連 幾種常用的測試圖形 掩模套準(zhǔn)測試結(jié)構(gòu) 隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電路圖形的線寬越來越小，光刻工藝中的套準(zhǔn)問題變得越來超重要．掩模套準(zhǔn)測試結(jié)構(gòu)就是用來檢測套準(zhǔn)誤差的。 套準(zhǔn)誤差的定量測量可以用光學(xué)方法，也可以用電學(xué)方法。下面介紹幾種與生產(chǎn)工藝相容的目測和電測的掩模套準(zhǔn)測試結(jié)構(gòu)。 56 第 10章 金屬化與多層互連 幾種常用的測試圖形 工藝缺陷測量 — 隨機(jī)缺陷測試結(jié)構(gòu) 采用電學(xué)測試方法確定與基本工藝結(jié)構(gòu)相關(guān)的缺陷及其密度分布 ， 并可由此預(yù)測成品率的測試結(jié)構(gòu)叫做隨機(jī)缺陷測試結(jié)構(gòu) 。 有下面幾種： （ 1） 鋁條連續(xù)性測試結(jié)構(gòu) （ 2） 接觸鏈測試結(jié)構(gòu) （ 3） 柵極鏈測試結(jié)構(gòu) （ 4） MOS晶體管陣列測試結(jié)構(gòu) （ 5） 可選址 CMOS反相器陣列測試結(jié)構(gòu) （ 6） 環(huán)形振蕩器 57 第 10章 金屬化與多層互連 微電子測試圖形實(shí)例 ? 電路約 27000個(gè)元件，存儲(chǔ)單元用多晶硅做負(fù)載，外圍電路用耗盡型 MOS管做負(fù)載，采用標(biāo)準(zhǔn) 5微米硅柵等平面工藝，芯片尺寸 ，在 75mm的硅片上對(duì)稱插入 5個(gè)測試圖形。 ? 特點(diǎn)：主要測試點(diǎn)排列在測試圖形外圍， 18個(gè)主要測試點(diǎn)與電路芯片一樣，可使用同樣固定探針卡；每個(gè)電路芯片旁，放置了多晶硅負(fù)載電阻的測試結(jié)構(gòu)，用于檢測整個(gè)硅片上電阻的均勻性，以及由于光刻套偏時(shí)，濃摻雜的 N+源漏橫向擴(kuò)散對(duì)多晶電阻值的影響，彌補(bǔ)了插入式測試圖形采集數(shù)據(jù)的不足；除含有薄層電阻、電容、晶體管（增強(qiáng)和耗盡）、 CD尺寸等常規(guī)測試結(jié)構(gòu)外，特別針對(duì)存儲(chǔ)器電路工藝結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了幾組隨機(jī)缺陷測試結(jié)構(gòu)。 58 第 10章 金屬化與多層互連 59 本章重點(diǎn) ?實(shí)時(shí)監(jiān)控 ?工藝檢測片 ?集成結(jié)構(gòu)測試圖形 第 10章 金屬化與多層互連 第 14章 封裝與測試 ? 芯片封裝技術(shù) ? 集成電路測試技術(shù) 60 第 10章 金屬化與多層互連 芯片封裝技術(shù) 微電子芯片封裝在滿足器件的電、熱、光、機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，主要應(yīng)實(shí)現(xiàn)芯片與外電路的互連，并應(yīng)對(duì)器件和系統(tǒng)的小型化、高可靠性、高性價(jià)比也起到關(guān)鍵作用。 61 第 10章 金屬化與多層互連 封裝的作用和地位 微電子封裝通常有五種作用，即電源分配、信號(hào)分配、散熱通道、機(jī)械支撐和環(huán)境保護(hù)。 器件封裝在國際上已成為獨(dú)立的封裝產(chǎn)業(yè)，并與器件測試、器件設(shè)計(jì)和器件制造共同構(gòu)成微電子產(chǎn)業(yè)的四大支柱。 62 第 10章 金屬化與多層互連 封裝類型 63 第 10章 金屬化與多層互連 封裝類型 芯片粘接技術(shù) 如果只需將集成電路芯片固定安裝在基板上，一般有以下幾種方法。 (1)AuSi合金共熔法。 (2)焊料合金片焊接法。 (3)導(dǎo)電膠粘接法。 (4)有機(jī)樹脂粘接法。 64 第 10章 金屬化與多層互連 封裝類型 芯片互連技術(shù) 芯片互連技術(shù)主要有引線鍵合 (WB)、載帶自動(dòng)焊 (TAB)和倒裝焊 (FCB)三種。 (1)WB。 WB是一種傳統(tǒng)的、最常用的、也是最成熟的芯片互連技術(shù)，至今各類芯片的焊接仍以 WB為主。它又可分為熱壓焊、超聲焊和熱壓超聲焊 (又稱金絲球焊 )三種方式。 (2)TAB。 TAB是連接芯片焊區(qū)和基板焊區(qū)的“橋梁”，它包括芯片焊區(qū)凸點(diǎn)形成、載帶引線制作、載帶引線與芯片凸點(diǎn)焊接 (稱為內(nèi)引線焊接 )、載帶 芯片互連焊后的基板粘接和最后的載帶引線與基板焊區(qū)的外引線焊接幾個(gè)部分。 （ 3） FCB。 FCB是芯片面朝下，將芯片焊區(qū)與基板焊區(qū)直接互連的技術(shù)。 65 第 10章 金屬化與多層互連 封裝類型 一級(jí)微電子封裝 一級(jí)封裝是將一個(gè)或多個(gè) IC芯片用適宜的材料 (金屬、陶瓷、塑料或它們的組合 )封裝起來，同時(shí)，在芯片的焊區(qū)與封裝的外引腳間用芯片互連方法連接起來，使之成為有實(shí)用功能的電子元器件或組件。 一級(jí)封裝包括封裝外殼制作在內(nèi)的單芯片組件和多芯片組件兩大類。 66 第 10章 金屬化與多層互連 封裝類型 一級(jí)微電子封裝 67 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) DIP和 PGA技術(shù) 68 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) SOP和 QFP技術(shù) 69 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) BGA技術(shù) BGA即“焊球陣列”。它是在基板的下面按陣列方式引出球形引腳，在基板上面裝配 LSI芯片（有的 BGA引腳與芯片在基板的同一面），是 LSI芯片用的一種表面安裝型封裝。它的出現(xiàn)解決了 QFP等周邊引腳封裝長期難以解決的多 I/0引腳數(shù) LSI、 VLSI芯片的封裝問題。 目前市場上出現(xiàn)的 BGA封裝，按基板的種類，主要分為PBGA(塑封 BGA)、 CBGA(陶瓷 BGA)、 CCGA(陶瓷焊柱陣列 )、 TBGA(載帶 BGA)、 MBGA(金屬 BGA)、 FCBGA(倒裝芯片 BGA)和 EBGA(帶散熱器 BGA)等。 70 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) BGA技術(shù) PBGA封裝結(jié)構(gòu) 71 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) BGA技術(shù) CBGA封裝結(jié)構(gòu) 72 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) BGA技術(shù) CCGA封裝結(jié)構(gòu) 73 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) BGA技術(shù) TBGA封裝結(jié)構(gòu) 74 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) BGA技術(shù) FCBGA封裝結(jié)構(gòu) 75 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) CSP技術(shù) CSP， 即芯片尺寸封裝。這種產(chǎn)品具有的特點(diǎn)包括：體積?。豢扇菁{的引腳最多；電性能良好；散熱性能優(yōu)良。 目前市場上開發(fā)出 CSP有數(shù)十種，歸結(jié)起來，大致可分為以下幾類： 1)柔性基板封裝； 2)剛性基板； 3)引線框架式； 4)微小模塑型； 5)圓片級(jí)將在本節(jié)后面進(jìn)行詳細(xì)介紹； 6)疊層型。 76 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) FC技術(shù) FC(Flip Chip)即倒裝片或倒裝片法，也是人們常說的凸點(diǎn)芯片，是沒有封裝的芯片封裝。制作方法與 WLP完全相同，只是它的凸點(diǎn)還包括 Au凸點(diǎn)、 Cu凸點(diǎn)、 NiAu、 NiCuAu、 In等凸點(diǎn)；凸點(diǎn)間的節(jié)距比 CSP的節(jié)距更小。而BGA和 CSP則是 FC的擴(kuò)展和應(yīng)用。制作 FC凸點(diǎn)的工藝方法十分廣泛，根據(jù)不同需求，當(dāng)前主要有蒸發(fā) /濺射法、電鍍法、化學(xué)鍍法、打球法、焊料置球法、模板印制法、激光凸點(diǎn)法、移置凸點(diǎn)法、柔性凸點(diǎn)法、疊層法和噴射法等。其中的電鍍法、置球法、印制法、化學(xué)鍍法及打球法應(yīng)用居多，而以印制法和電鍍法最具有發(fā)展前途。 77 第 10章 金屬化與多層互連 幾種典型封裝技術(shù) FBP技術(shù) FBP(F1at Bump Package)技術(shù)，即平面凸點(diǎn)式封裝技術(shù)。 FBP是為了改善 QFN生產(chǎn)過程中的諸多問題而得以研發(fā)的， FBP的外形與 QFN相近，引腳分布也可以一一對(duì)應(yīng)，外觀上的主要不同點(diǎn)在于：傳統(tǒng) QFN的引腳與塑膠底部 (底面 )在同一平面，而 FBP的引腳則凸出于塑膠底部，從而在 SMT時(shí)，使焊料與集成電路的結(jié)合面由平面變?yōu)榱Ⅲw，因此在PCB的裝配工藝中有效地減少了虛焊的可能性；同時(shí)目前 FBP采用的是鍍金工藝，在實(shí)現(xiàn)無鉛化的同時(shí)不用提高鍵合溫度就能實(shí)現(xiàn)可靠的焊接，從而減少了電路板組裝廠的相關(guān)困擾，使電路板的可靠性更高。總之，在體積上， FBP可以