[发明专利]用于预防封装时测试结构短路的保护环结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种用于预防封装时测试结构短路的保护环结构。

背景技术

当测试结构需要进行封装级测试时，会在相应金属垫上打金属线连接到陶瓷基座的引脚，如图1所示陶瓷基座，1为测试结构放置区域，2为陶瓷基座引脚。图2为某封装后测试结构放大图,21为测试结构金属垫，22为金属线，23为打在金属垫上的金属连线球。

对于晶圆上的某些结构，为了防止切片封装或其他操作过程中有水气进入，会在结构的外围设计一个金属保护环100，如图3所示。

图6示意性地示出了根据现有技术的保护环结构的截面图。

如图6所示，现有的保护环设计是整个金属环包围结构，从底层金属层10、底层通孔层20逐层连到次最上层金属层30、次最上层通孔层40、最上层金属层50、最上层通孔层60，实现对结构的保护。晶圆切割时要在水的环境下进行，水会通过结构侧面的介质层（无机化合物）向结构处扩散，如果水气扩散到结构连接到的通孔并沿着金属通孔进入结构，就可能对结构的性能产生影响。保护环在每层金属上添加金属环包围结构，并在两层金属(metal)环间加一层金属通孔(via),这样水气通过介质层扩散到结构的过程中就会遇到于介质层材质不同的金属环或金属通孔的阻挡，降低水气的扩散能力，从而使水气难于进入结构。

但是，有时由于金属垫尺寸相对于金属连线球23过小或打线误差，金属连线球会部分打到金属垫21外；但是同时，保护环100和金属垫23的距离有限，就会存在金属连线球23打到保护环100上，从而造成测试结构短路的隐患，如图4所示。图5为更详细的示意图。其中，测试结果200在进行测试时会产生错误。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够防止金属连线球部分打到金属垫外时金属连线球与保护环接触而造成结构短路的问题的用于预防封装时测试结构短路的保护环结构。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种用于预防封装时测试结构短路的保护环结构，其包括：围绕一个或者多个金属垫布置的叠层结构环；其中，所述叠层结构环包括依次从底层金属层、底层通孔层层叠至最上层金属层、最上层通孔层的交替层叠布置的多个金属层和多个通孔层；而且其中，所述叠层结构环中的最上层金属层和最上层通孔层中形成有一个或者多个开口，而且所述一个或者多个开口对应于所述一个或者多个金属垫。

优选地，所述一个或者多个开口的位置对应于所在金属垫的位置。

优选地，开口的尺寸是金属垫的边长或者金属垫的直径。

优选地，所述一个或者多个开口的尺寸介于金属垫的尺寸的三分之一至所述一个或者多个开口的尺寸的范围之间。

优选地，所述一个或者多个开口的尺寸等于金属垫的尺寸的二分之一。

根据本发明，还提供了一种用于预防封装时测试结构短路的保护环结构，其包括：围绕一个或者多个金属垫布置的叠层结构环；其中，所述叠层结构环包括依次从底层金属层、底层通孔层层叠至最上层金属层、最上层通孔层的交替层叠布置的多个金属层和多个通孔层；而且其中，所述叠层结构环中的最上层金属层中形成有一个或者多个开口，而且所述一个或者多个开口的数量是所述一个或者多个金属垫的数量的两倍，由此每个金属垫两侧各有一个开口。

优选地，所述一个或者多个开口的位置对应于金属垫所在的位置。

优选地，开口的尺寸是金属垫的边长或者金属垫的直径。

优选地，所述一个或者多个开口的尺寸介于金属垫的尺寸的三分之一至所述一个或者多个开口的尺寸的范围之间。

优选地，所述一个或者多个开口的尺寸等于金属垫的尺寸的二分之一。

为了预防打线时金属连线球和保护环短路，本发明设计了一种新的保护环，此保护环结构同样从底层金属层开始包围测试结构并逐层连到次最上层金属层。但对于最上层金属层，保护环并没有完全包围结构，在和结构连接的金属垫两侧没有金属环，这样就可以完全避免打线时金属连线球和保护环短路。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了陶瓷基座。

图2示意性地示出了封装后测试结构放大图。

图3示意性地示出了根据现有技术的保护环结构的俯视图。

图4示意性地示出了金属连线球处于根据现有技术的保护环结构的俯视图。

图5示意性地示出了根据现有技术的测试示意图。