一种用于测试键合晶圆对准误差的结构的制作方法

本实用新型涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种用于测试键合晶圆对准误差的结构。

背景技术：

晶圆的对准误差会影响到晶圆生产的产量和质量可靠性。目前，对晶圆键合后的质量评判，通常是采用光学测量仪器对上下晶圆的定位标记的相对位置进行测量来进行判断。采用该测试方法的主要问题是测量误差较大，并且只能定性分分析晶圆是否对准，而不能定量分析晶圆键合的对准误差。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于测试键合晶圆对准误差的结构，解决了以上所述的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：一种用于测试键合晶圆对准误差的结构，包括第一晶圆和第二晶圆；所述第一晶圆的下端设置有第一凹槽，所述第一凹槽内嵌设有第一金属片，所述第一金属片的下端和所述第一晶圆的下端平齐；所述第一晶圆的下端还设置有至少一个第三凹槽，所述第三凹槽内嵌设有第三金属片，所述第三金属片的下端和所述第一晶圆的下端平齐；所述第二晶圆的上端在与每一个所述第三凹槽对应的位置处设置有一个第二凹槽，所述第二凹槽内嵌设有第二金属片，所述第二金属片的上端和所述第二晶圆的上端平齐；所述第一晶圆的上端设置有第一金属测试点和第二金属测试点，所述第一金属测试点和所述第一凹槽上下对应设置，并通过金属连线与所述第一金属片连接，所述第二金属测试点和所述第三凹槽上下对应设置，并通过金属连线与所述第三金属片连接；所述第一晶圆的下端和所述第二晶圆的上端抵接，所述第二金属片和与其对应的所述第三金属片抵接。

本实用新型的有益效果是：在进行键合的两片晶圆的一个键合面上设置第一金属片和第三金属片，另一个键合面上设置和第三金属片对应的第二金属片，第二金属片将会和第三金属片接触。通过测量第一金属片与其周围不同方向的第二金属片间的电阻、电流-电压曲线或漏电电压、击穿电压的电学参数来比对并判断晶圆是否对准，如未对准，判断其误差为多少。因此降低了测量误差，并能对晶圆键合误差程度进行定量分析。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述第一晶圆的下端设置有多个第三凹槽组，所述第三凹槽组包括多个所述第三凹槽，且其中任意两个所述第三凹槽相互平行且相对设置。

进一步，多个所述第三凹槽组以所述第一凹槽的中心为圆心周向设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：第三凹槽组包括间隔排列的至少一个第三凹槽，即第二凹槽组包括间距排列的至少一个第二凹槽，也就是在同一直线方向上有至少一个第二金属片，通过测量第一金属片与不同第二金属片间的电学参数，可以使测量到的对准误差更为准确，提高了测量精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于测试键合晶圆对准误差的结构的状态第一示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种用于测试键合晶圆对准误差的结构的状态第二示意图。

图3为本实用新型实施例提供的键合晶圆的第一金属片和第二金属片的位置关系示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、第一晶圆，11、第一金属片，12、第一金属测试点，13、第三金属片，14、金属连线，20、第二晶圆，21、第二金属片，22、第二金属测试点。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型提供了一种用于测试键合晶圆对准误差的结构。

如图1和2所示，用于测试键合晶圆对准误差的结构包括第一晶圆10和第二晶圆20；第一晶圆10的下端设置有第一凹槽，第一凹槽内嵌设有第一金属片11，第一金属片11的下端和第一晶圆10的下端平齐；第一晶圆10的下端还设置有至少一个第三凹槽，第三凹槽内嵌设有第三金属片13，第三金属片13的下端和第一晶圆10的下端平齐；第二晶圆20的上端在与每一个第三凹槽对应的位置处设置有一个第二凹槽，第二凹槽内嵌设有第二金属片21，所述第二金属片21的上端和第二晶圆20的上端平齐；第一晶圆10的上端设置有第一金属测试点12和第二金属测试点22，第一金属测试点12和第一凹槽上下对应设置，并通过金属连线14与第一金属片11连接，第二金属测试点22和第三凹槽上下对应设置，并通过金属连线14与第三金属片13连接；第一晶圆10的下端和第二晶圆20的上端抵接，第二金属片21和与其对应的第三金属片抵接13。

具体地，第一晶圆的下端是第一晶圆的键合面，上端是第一晶圆的非键合面，第二晶圆的上端是第二晶圆的键合面，下端是第二晶圆的非键合面。图1为第一晶圆和第二晶圆进行键合前的状态示意图，图2为第一晶圆和第二晶圆进行键合后的状态示意图。在将第一晶圆和第二晶圆进行键合后，探针分别与第一金属测试点和第二金属测试点连接。在两片晶圆对准和没有对准的情况下，可通过测量第一金属测试点和第二金属测试点之间的电阻、电流-电压曲线或漏电电压、击穿电压等电学参数来判断两片键合晶圆是否对准，以及未对准时的对准误差为多少。

在进行键合的两片晶圆的一个键合面上设置第一金属片和第三金属片，另一个键合面上设置和第三金属片对应的第二金属片，第二金属片和第三金属片的形状可以为不规则形状，从而在两片晶圆对准或未对准时，使第二金属片和第三金属片在一定对准误差范围内，始终保持部分接触。通过测量第一金属片与其周围不同方向的第二金属片间的电学参数来比对并判断晶圆是否对准，如未对准，判断其误差为多少。因此降低了测量误差，并能对晶圆键合误差程度进行定量分析。

优选地，第一晶圆10的下端设置有多个第三凹槽组，第三凹槽组包括多个第三凹槽，且其中任意两个第三凹槽相互平行且相对设置。

具体地，多个沿同一直线相互平行且相对设置的第三凹槽组成一个第三凹槽组，第一晶圆和第二晶圆上因此设置有多个第二金属片和第三金属片，在进行对准测试时，根据对准方式和电学参数测量值，可以使对准误差的测量精度更高。

优选地，第三凹槽组中任意相邻的两个第三凹槽之间的距离相等。

具体地，同一组的多个第三凹槽沿同一直线相互平行且相对设置，且相互间距相等，这样可以使对准方式更为简单，方便测试。

优选地，多个第三凹槽组以第一凹槽的中心为圆心周向设置。

具体地，在第一凹槽周围的不同方向设置多个第三凹槽组，第二晶圆上的多个第二金属片环绕第一晶圆上的第一金属片，测量第一金属片和不同第二金属片之间的电学参数，可以不仅获得第一晶圆对准误差的大小，以及对准误差的方向，使对准误差的测量精度更高。

优选地，多个第三凹槽组以第一凹槽的中心为圆心周向等间隔设置。

具体地，不同的第三凹槽组沿圆周方向等间距设置，这样可以使对准方式更为简单，方便测试。

需要注意的是，第一金属片的俯视截面形状可以为矩形、圆形或其他形状，第二金属片的俯视截面形状可以为矩形、弧形、扇形、圆形或其他不规则形状。

作为本实用新型的一个优选实施例，如图3所示，在本实施例中，第一晶圆10的下端设置有一个第一凹槽和四个第三凹槽组，每个所述第三凹槽组包括三个所述第三凹槽。

具体地，由于第二凹槽和第三凹槽对应，此时第二晶圆的上端也设置有四个第二凹槽组，在第一晶圆和第二晶圆对准时，四个第二凹槽组沿以第一凹槽中心为圆心的圆周方向环绕排列，每个第二凹槽组包括沿直线方向间隔排列的三个第二凹槽。在第一晶圆和第二晶圆键合后，可通过测量第一金属测试点和第二金属测试点之间的电阻、电流-电压曲线或漏电电压、击穿电压等电学参数来判断两片键合晶圆是否对准，以及未对准时的对准误差的大小和方向。

优选地，第一金属片11、第二金属片21和第三金属片13的材料为铜、铝或钨。

优选地，第一金属测试点12和第二金属测试点22的材料为铝。

优选地，金属连线14的材料为铜、铝或钨。

铜、铝和钨都具有良好的导电能力，使金属片、金属测试点和金属连线的性能更优秀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。