[发明专利]半导体材料的主体和用于制造半导体材料的主体的方法

说明书

本公开涉及半导体材料的主体和用于制造半导体材料的主体的方法。提供一种半导体材料的主体，其包括衬底(3)和至少一个第一通孔(10)，所述第一通孔(10)至少部分地延伸穿过所述衬底(3)并且具有掩埋在所述衬底(3)中并且从所述主体(2)的外部不可访问的第一末端(10b)，其特征在于，其包括集成在所述衬底(3)中的掩埋微电子结构(28)，以便电耦合到所述第一通孔(10)的所述第一末端(10b)，从而在所述衬底(3)中关闭电路径。

本申请为国际申请日为2011年2月16日、国际申请号为PCT/EP2011/052319、国家申请号为201180008062.1、发明名称为“用于硅通孔(TSV)的电测试的系统和方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明具体而言涉及借助于通孔的结构修改的、用于硅通孔(TSV)的电测试的系统和方法。

背景技术

如已知的，在半导体材料的裸片(或如下文所使用的“芯片”)中提供通用电子集成电路，其中该半导体材料的裸片在制造过程的结尾时通过对晶片进行划片而获得。晶片通常包括集成了一个或多个电子部件(有源的或无源的部件，例如晶体管)或电子部件的一部分的有源层(例如由衬底的表面部分形成)；以及在有源层上延伸的一个或多个金属层和电绝缘层，以获得电子部件和它们的电互连。

通常通过由芯片的外部顶表面所承载的导电接触焊盘，以及从导电焊盘朝向外部电子系统的类似连接元件延伸的电连接接线(该连接技术通常被称为“接线键合”技术)来提供该芯片内的电子集成电路与外部电子系统之间的电连接。具体而言，导电焊盘形成存在于芯片中的电线路的末端并且被设计用于传送信息信号或功率信号(其中具有用于电子集成电路的电源信号)。

一种备选的电连接技术设想使用直接连接到芯片的导电焊盘并且设置在导电焊盘自身与外部电子系统的类似连接元件之间的导电元件、突出的接触凸起或者导电球或凸块或导电焊区。在该情况中，就设想芯片将以如下方式翻转，即，该芯片的承载导电焊盘的外部顶表面被布置成面对外部电子系统的印刷电路板或者其他电子设备而言，该连接技术通常被定义为“倒装芯片技术”。

在电子集成电路的电连接的领域中，还已知的是使用所谓的硅通孔(在下文中简称为“通孔”)，即穿过电子集成电路的芯片垂直延伸的、导电材料的互连，从而允许集成在该芯片的结构的各个层上的电路的元件与其外部表面的电连接。通孔以如下方式穿过芯片和对应的衬底垂直地延伸(develop)，即，在制造过程结尾时(即在它们的最终使用形式中)将可以从芯片的外部表面访问该这些通孔，该外部表面被设计为用于例如通过由所述表面承载的接触元件(凸块、球或焊区)电接触而与外部电子系统的印刷电路板或其他电子器件连接。

通常，就通孔通过例如由绝缘材料构成的电绝缘区域以避免存在朝向衬底自身的漏电电流的方式在横向并且在下面两者都是绝缘的而言，通孔与它们贯穿的衬底电绝缘。

图1以示意性并且简化的方式示出了在晶片2中提供的通用电子集成电路(IC)1，晶片2包括半导体材料的衬底3，在该衬底中至少部分地集成了电子部件4，例如MOSFET(如图示意性地指示的)。具体而言，衬底3具有在位置上对应于提供电子部件4的位置处的前表面3a和与前表面3a相对的背部表面3b，。

图1中由布置在衬底3的前表面3a上的绝缘层5以及布置在绝缘层5上的至少一个金属层6示意性地表示在彼此叠加的一个或者多个层上布置在衬底3上的电绝缘层和金属层。电子部件4的合适的导电的或绝缘的结构可以按照已知的方式另外在衬底3上延伸(例如以获得MOSFET的栅极氧化物和栅极导电结构)。另外，绝缘层5和金属层6提供电子部件4之间的电连接，以及朝向电子集成电路1的外部的电连接。

此外，绝缘材料的钝化层7在金属层6上延伸；接触焊盘8在钝化层7中打开，电连接到金属层6并且被设计为与外部电接触。该钝化层的由7a所示的外部表面是晶片2的前外部面。