专利名称：蚀刻步骤期间对电极的正确钻蚀的测试的制作方法
技术领域：
本发明涉及衬底上的探针电极结构，探针电极结构包括在一个 层序列上的第一探针电极和相邻的第二探针电极，所述层序列在从所 述衬底到探针电极的方向上通常包括导电底层、电绝缘中心层和导电 顶层。本发明还涉及一种包括这种探针电极结构的集成电路器件、一 种用于制造探针电极结构的方法、 一种制造集成电路器件的方法、和 一种用于在处理期间针对布置在电极下面的顶层的过蚀刻对集成电 路器件进行测试的方法。
背景技术：
在集成电路器件的制造期间，需要在电极之外对导电顶层进行 适当的蚀刻，以避免在集成电路器件工作期间短路。例如，导电顶层
可形成种子金属化层，其在电极的电镀(galvanic)生长期间形成公 共电极，所述公共电极将集成电路器件的有源区域连接到外部器件。
需要对蚀刻精确进行控制以避免表面对顶层的过蚀刻，这种过 蚀刻会导致可靠性风险。
US6,417，089和US5，293,006描述了通过在凸点材料和凸点下金 属层(UBM)之间的液体或固体互扩散来减少对UBM的钻蚀 (undercut)的方法。然而，在检测这种现象并且评估所制造的集成 电路器件是否具有高可靠性风险方面存在困难，所述高可靠性风险会 导致最终用户在以后的操作中出现短路和其它故障。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种衬底上的探针电极结构，探 针电极结构包括在一个层序列上的第一探针电极和相邻的第二探针 电极，所述层序列在从所述衬底到探针电极的方向上总体上包括导电底层、电绝缘中心层和导电顶层。在本发明的第一方面的探针电极结 构中，中心层具有第一接触开口和第二接触开口，其中在一侧的第一 探针电极或第二探针电极和另一侧的底层的第一底层部分或第二底 层部分之间分别布置有顶层。中心层还具有第一探针开口，其布置在 第二底层部分上，但是在第一探针电极的第一边沿和第一接触开口的
第一边沿之间的第一探针电极之下。
本发明第一方面的探针电极结构能够检测电极之下的超过了可 容许的阈值距离的过蚀刻。在探针电极结构中，顶层对彼此电绝缘的 第一底层部分和第二底层部分进行电连接。另外，顶层在第一探针开 口中具有第一顶层探针部分，第一顶层探针部分被布置在第二底层部 分上的第一探针电极之下。
本发明的探针电极结构提供了一种在蚀刻步骤中对第一探针电 极的钻蚀进行检测的方式，蚀刻步骤的目的是从第一探针电极之外的 区域去除顶层。距第一电极的第一边沿超过了所容许的距离的钻蚀将 去除第一探针开口中的第一顶层探针部分。去除第一顶层探针部分将 改变第一探针电极和相邻的第二探针电极之间的电连接的电阻，这是 因为它是将第一底层部分和第二底层部分电连接起来的顶层，并且在 优选实施例中该顶层可以形成第一探针电极和第二探针电极之间的 唯一电连接。
电阻的改变可能是由于不同的工艺而导致的，这可能是对第一 探针电极的过度钻蚀的结果。 一个影响是不期望的冶金，诸如第一探 针电极的材料和底层的材料的直接接触。如果两种材料都是金属，则 可能形成金属间化合物，这就导致具有和原始层结构不同的电阻。可 能出现的另一个影响是对第一探针电极的过度钻蚀可能中断第一探 针电极和第二探针电极之间的电连接。
通常，如果在第一探针电极检测到过度钻蚀，则暴露于相同的 处理中的相同衬底上的其它电极也会出现相当的过度钻蚀。因此，本 发明的探针电极结构提供了一种检测由于对电极的钻蚀而形成的可 靠性风险的方式，所述钻蚀超过了由与第一探针电极的第一边沿相关 的第一探针开口的位置所规定的限度。除了上述对过度钻蚀的测试功能之外，上述探针电极可以具有 或不具有附加功能。然而，由于对钻蚀的测试需要在第一探针电极和 第二探针电极之间施加电压，所以它们中只有一个可被用来把电信号
发送到外部。探针电极还可用作应力解除(stress-relieve)凸点。应该 注意，本发明的探针电极结构还用作对第一探针电极以及由相同工艺 制造的全部其它电极的横向定位和横向扩张的正确性的监视器。不正 确的定位或过小的横向扩张也会导致在顶层的蚀刻期间去除了第一 探针开口中的第一顶层探针部分。第一探针电极和第二探针电极还可 具有辅助功能。
本发明的探针电极结构可形成独立测试器件，该独立测试器件 可在调整工艺参数时使用。其还可被用在工艺评估模块中。其在提供 大量统计数据方面有优势，尤其是在大量生产的产品的处理的环境中 使用时。 .
以下将描述本发明第一方面的探针电极结构的优选实施例。这 些实施例可彼此结合，除非明确地被作为替换实施例描述。在一个实 施例中，在距第一探针电极的第一边沿预定的探针距离处布置第一探 针开口。可根据特定电极结构的要求和根据工艺技术的状态来选择预
定的探针距离。例如，当前技术需要对由在电极之下大约lnm的UBM 所形成的顶层进行过蚀刻。因此，探针距离应该被选择为距第一探针 电极的第一边沿大约lpm。
优选的是，在距第一探针电极的第一边沿和另一边沿预定的探 针距离的角落位置处布置第一探针开口。通过这样布置，探针电极结 构对于从两个不同的方向进行的钻蚀是敏感的，这还将导致对横向未 对准的方向的检测。
在另一实施例中，第一底层部分和第二底层部分被底层开口分
开，所述底层开口的侧壁和底面被第一探针电极和第二探针电极之下 的中心层覆盖，其中，在底层开口中的沉积中心层围出了一个大小适 于传送液体的凹陷。可用顶层的材料来填充该凹陷。在处理期间，该 结构提供了允许蚀刻剂进入的优点。
在替换实施例中，第一探针电极或底层均由选自金、铜、铝、
8铅、和锡的一种材料制成，或者由选自金、铜、铝、铅、和锡的材料 组合制成。该探针电极结构具有特别的优点，其中，底层和顶层包含 不同的材料，这些材料趋向于相互作用并且形成不期望的化合物。例 如，电极中的金和底层中的铝的直接接触可能导致形成不期望的多孔 金属间化合物，其作为"紫斑"是已知的。通过使用该探针电极结构 可检测这种不期望的效应，因此，可进行处理来避免形成金属间化合 物。
因此，优选的是，中心层形成防止第一探针电极或第二探针电 极的材料和底层的材料之间的相互渗透的阻挡层。这样，就避免了在 存在中心层的情况下不期望的金属间化合物的形成。在优选实施例 中，中心层呈现出钝化层的功能。
在另一实施例中，顶层包含钛(Ti)或钛钨化合物，或由钛(Ti) 或钛钨化合物构成。
在一个实施例中，探针电极结构还包括第三探针电极。在此实 施例中，中心层具有第三接触开口，其中，在一侧的第三探针电极和 另一侧的底层的第三底层部分之间布置顶层。另外，中心层还具有第 二探针开口，该第二探针开口布置在第三底层部分之上，但是在位于
第一探针电极的第二边沿和第一接触开口的第二边沿之间的第一探 针电极之下。顶层对彼此电绝缘的第一底层部分和第三底层部分进行 电连接。最终，在该实施例中，顶层具有第二探针开口中的第二顶层 探针部分，第二顶层探针部分布置在第三底层部分上的第一探针电极 之下。
本实施例包括三个探针电极，并且通过在第一探针电极和第三 探针电极之间施加电压来执行测试，第一探针电极和第三探针电极都 通过顶层连接。使用位于探针电极的不同边沿(侧)处的两个不同探 针开口改善了针对横向未对准效应的可检测性。优选的是，探针开口 是在第一探针开口的不同角落位置处以对角布置存在。可选的是，可 使用第一探针电极与第二探针电极之间和第一探针电极与第三探针 电极之间的两种不同测量方式来执行测试，从而分开测试相应的探针 开口中的不同顶层探针部分。可进一步延展该概念来提供第四探针电极。在具有第四探针电 极的实施例中，中心层具有第四接触开口，其中，顶层被布置在一侧 上的第四探针电极和另一侧的底层上的第四底层部分之间。另外，中 心层还具有第三探针开口，其被布置在第四底层部分之上，但是在位 于第一探针电极的第三边沿和第一接触开口的第三边沿之间的第一 探针电极之下。顶层将彼此电绝缘的第一底层部分和第四底层部分电 连接起来。最终，在该实施例中，顶层具有第三探针开口中的第三顶 层探针部分，第三顶层探针部分布置在第四底层部分上的第一探针电 极之下。
在该实施例中，通过在四个探针电极的不同对之间施加电压来 执行测试。取决于各个探针开口的布置，在两个探针电极之间进行的 专门测试将提供在对顶层进行蚀刻的步骤中产生的钻蚀是否在可容 许的限制之内的信息。
根据本发明的第二方面，提供一种集成电路器件，其包括根据 本发明的第一方面的探针电极结构。本发明第二方面的集成电路器件 的优选实施例结合了本发明第一方面的探针电极结构的实施例的附 加特征。
在本发明第二方面的集成电路器件的另一优选实施例中，探针 电极之一连接到所述集成电路器件中所提供的电路。在该实施例中， 除了测试功能性之外，连接到电路的探针电极还可被用来将电信号传 送到外部。例如，所述电路可由在对探针电极结构进行电测试的期间 工作的测试电路形成。
根据本发明的第三方面，提供一种方法来制造探针电极结构。 该方法包括以下步骤
提供衬底；
在该衬底上制造导电底层，该底层具有彼此电绝缘的第一底层 部分和第二底层部分；
在底层的顶部制造电绝缘中心层，并且在第一底层部分和第二 底层部分上的中心层中分别制造第一接触开口和第二接触开口，并且 在第二底层部分上的中心层中制造至少一个第一探针开口；在中心层上、在第一接触开口和第二接触开口中、和在第一探 针开口中沉积一个导电顶层，从而将第一底层部分和第二底层部分彼 此电连接；
在第一底层部分和第二底层部分之上制造第一探针电极和第二 探针电极，从而第一探针开口被布置在第二底层部分之上，但是在位 于第一探针电极的第一边沿和第一接触开口的第一边沿之间的第一 探针电极之下。
本发明的方法允许制造本发明第一方面的探针电极结构，因此 也具有上述优点。
根据本发明的第四方面，提供一种方法来在衬底上制造集成电 路器件。该方法包括以下步骤
在一个层序列上制造至少一个电极，所述层序列在从所述衬底 到所述电极的方向上通常包括导电底层、电绝缘中心层和导电顶层；
制造根据本发明的第一方面或其实施例之一的探针电极结构。
该方法还包括以下步骤在所述电极之外和第一探针电极和第 二探针电极之外的区域中蚀刻所述顶层，经受去除所述电极和探针电 极之下的顶层部分。以任意次序或同时执行制造至少一个电极和探针 电极结构的步骤。
本发明的第四方面的方法具有本发明第一方面的方法的优点。 在集成电路器件上集成探针电极结构允许为了工艺精确性而对实际 处理器件或晶片进行测试。这样，可监视器件生产。
根据本发明的第五方面，提供一种集成电路器件测试方法来在 处理期间对布置在电极之下的顶层的过蚀刻进行测试。该方法包括以 下步骤
在根据本发明的第四方面的方法的处理之后提供集成电路器
件；
在第一探针电极和第二探针电极之间施加电压；以及
测量一个取决于第一探针电极和第二探针电极之间的电连接的 电阻的量。
本发明的该方面的测试方法能够防止出现由于制造集成电路器
11件期间对电极进行上述钻蚀处理而导致的可靠性问题。测试方法能够
检测集成电路器件处理期间在电极之下进行的过蚀刻。这样，可检测
到不能容许的深度钻蚀，并且可选出未通过测试的器件。另外，测试 方法能够紧接在处理之后对晶片进行电测试。该方法还可被用在对诸
如蚀刻温度或暴露于蚀刻剂的持续时间之类的制造参数进行设置或 调整的处理中。
现在将参照附图来更详细地说明本发明。
图1示出了探针电极结构的第一实施例的示意性俯视图。
图2示出了图1的探针电极结构的示意性截面图。
图3示出了探针电极结构的第二实施例的示意性俯视图。
图4示出了探针电极结构的第三实施例的示意性俯视图。
图5示出了制造探针电极结构的方法的流程图。
图6示出了制造集成电路器件的方法的流程图。
图7示出了用于针对过蚀刻来测试集成电路器件的方法的流程图。
具体实施例方式
图1示出了探针电极结构100的第一实施例的示意性俯视图。
将与图i 一起描述的图2示出了沿图i所示的虚线n-n的探针电极 结构ioo的示意性截面图。
在衬底101上提供有探针电极结构ioo。在一个实施例中，衬底 10i是具有根据所期望的应用的集成电路的经过完全处理过的晶片 或芯片。该电路的细节和该衬底的其它结构元素对于本领域普通技术 人员来说是已知的，因此在图中未示出。
探针电极结构100包括第一探针电极102和第二探针电极104。
在图1的示意性俯视图中仅示出了第一探针电极和第二探针电极的 轮廓。在本实施例中第一探针电极和第二探针电极具有矩形轮廓。该 特定轮廓是示例性的自然状态。在本领域中，术语"凸点"也被用来指代电极。
探针电极102和104由导电材料(通常是金属)所制造而成。 例如，合适的金属是金(Au)、铜(Cu)、或铝(Al)。
在一个层序列上106上布置第一探针电极和第二探针电极，所 述层序列106在从所述衬底101到探针电极的方向上通常包括导电底 层108、电绝缘中心层IIO和导电顶层112。在陈述层序列106 "通 常"包括层108至112时，参照的是某些区域中的层序列的特定变型 (modification)，这将在以下的段落中描述。由接触开口 114形成 层序列106中提供的第一变型，所述变型的轮廓由图1中的虚线画出 的矩形表示。第二探针电极104的接触开口由标号116示出。顶层 112保形地沉积在接触开口 114中，从而覆盖侧壁和底面，直接与底 层108邻接。在顶层112之上，电极102的材料填充由接触开口 114 所生成的剩余空间。
底层108被分为第一探针电极102和第二探针电极104的区域 中的分开的底层部分。即使被布置在中心层114之下，第一底层部分 118和第二底层部分120也被分别示出在图1的示意性俯视图中，以 使它们的横向形状可视。第二底层部分120具有类似于字母l的横 向形状。与字母l的垂直笔画相对应的分部120.1在第二探针电极 104之下延伸。第二探针电极的分部120.1的横向范围稍大于电极的 横向范围。底层具有顶金属层的功能，如从根据现有技术的集成电路 器件所知的那样。底层部分120的分部120.1的横向范围通常遵循现 有的设计规则。
底层部分120还具有水平分部120.2,其在第一探针电极102和 第二探针电极104之间延伸，并且延伸到第一探针电极102的下部左 边沿之下。由沟道122形式的底层开口将第二底层部分120和第一探 针电极102的剩余部分之下的第一底层部分118分开，沟道122由中 心层110保形地覆盖。即使底层部分118和120未直接彼此连接，也 通过顶层112提供电连接。该顶层具有顶层探针部分，顶层探针部分 在第一探针电极的左边沿124和中心层110中的探针开口 126之间延 伸。探针开口可被布置在第一探针电极的左边沿124和接触开口 114的最近边沿之间。在本实施例中，探针开口 126被布置在靠近第一探
针电极的左边沿124和下边沿128的左下角之下。应该注意到，探针 开口 126必须被布置在第二底层部分120上，g卩，在本示例中，沟道 122的左侧。
根据技术要求选择探针开口 126距第一探针电极的左边沿124 的距离。例如，现有技术的当前状态要求顶层112过蚀刻大约lpm。 因此，为了能够检测延伸超过该距离的顶层112的过蚀刻，探针开口 126应该被布置在第一探针电极102的左边沿124内侧大约lpm处。 图2中示出其中已经执行了未超过可容许的范围的过蚀刻的状态下 的探针层。因此，以顶层112来保形地覆盖探针开口 126。用电极材 料来填充在制造期间通过保形沉积而生成的剩余空间。
沟道122中的中心层的保形沉积导致凹陷130的形成，用顶层 材料填充凹陷130。凹陷130通常具有液滴或锁眼的形式。为了简化 图示，图2中没有准确地表现实际形状。在制造期间，在沉积顶层 112之前，凹陷130允许散布蚀刻剂。凹陷130形成了窄毛细管，例 如，其可通过用酸处理来传导初始湿法刻蚀。然而，由于其长度/截 面比率导致该"锁眼"没有通过以例如去离子水进行漂洗来停止蚀刻。 该锁眼是使用由底层分部120.2和第一底层部分U8所形成的两个金 属连接的合适距离来制造的。在一个实施例(未示出)中，这些层部 分的截面轮廓悬空，这取决于制造参数。另外，需要电介质中心层 IIO有合适的厚度。中心层IIO在突起点通常具有较高的沉积率，在 凹入角落通常具有较少的沉积，并且由于反应物的耗尽而凹陷。这合 起来导致了液滴形的截面。这样的锁眼可导致形成用于针对临界顶层 112的连续蚀刻的大储存器。
在典型的器件结构中，层序列106具有由铝(Al)制造的底层。 中心层材料可以是硅(Si)的氧化物或氮化物或氧氮化物。顶层可由 钛(Ti)或Ti-W化合物制成。在该结构中，顶层还被称为下凸点金 属层112，而如前所述，中心层被称作钝化层110，并且底层被称作 下集成电路器件的顶金属层。
在探针电极结构100的工作期间，在第一探针电极102和第二
14探针电极104之间施加电压。可在去除了顶层材料的蚀刻步骤之前和 之后施加电压。第一探针电极和第二探针电极之间的电连接的电阻被
顶层112的顶层探针部分132中的变化强烈影响。例如，如果在电极 的左边沿124和沟道122之间完全去除顶层112，则第一底层部分118 和第二底层部分120之间的电连接将中断。因此，在第一探针电极和 第二探针电极之间进行的电流测量中不会检测到电流。其它材料变化 可能会由于延伸到或超过探针开口 126的过度过蚀刻而产生。例如， 如果探针电极102的材料和底层电极108的材料相互作用，则可形成 多孔的或不期望的金属间化合物。该化合物具有不同于原始顶金属层 的电阻，这将导致在例如电流测量中出现可检测的信号对比度。因此， 表示第一探针电极102和第二探针电极104之间的增大的电阻的信号 是对探针开口 126中的顶层探针部分132产生了影响的过度过蚀刻的 清楚标记。
对这种过度钻蚀的检测允许检测和去除被影响的器件，这在现 有技术中是不可能的。这降低了在后续操作期间提供质量较差或可靠 性较差的器件的风险。
应该注意到，应该选择第一探针开口的横向延伸，从而在已被 良好处理的器件和已被暴露于过度过蚀刻的器件之间提供足够的信 号对比度。在一个实施例中，探针开口的横向延伸大约是2微米。较 小的尺寸提高了敏感度，但是另一方面却又更易受到对该开口的平板 印刷和蚀刻效应的影响，这可能误传数据。随着针对钝化层110的平 板印刷和蚀刻处理的进步，随着时间流逝可期望探针开口通常发展出 较小的横向尺寸。
探针开口的形状不需要必须对称。在图1的示例中，探针开口 为方形。然而，还可使用具有不同边长的矩形。探针开口的横向形状 还可为卵形、椭圆形、或圆形。
注意，钝化层110的其它特征是更大的；到达具有顶金属的接 触凸点的标准开口通常大于6*6微米(设计规则)，并且在某些实施 例中，在15*50^1!11的范围内，几乎和凸点一样大。
图3和图4示出了探针电极结构的两个其它实施例的示意性俯视图。
图3中示出的探针电极结构300具有第一探针电极302、第二探 针电极304、和第三探针电极340。第一探针电极302和第二探针电 极304通常类似于图l和图2中所示的前述实施例中的第一探针电极 102和第二探针电极104。因此，与前述实施例中的标号102至132 相对应的标号302至332的最后两位被用于探针电极结构300的相应 结构元件，并且这里将不详细描述这些结构元件。该结构还基于具有 相应的层序列的衬底。因此，不需要对第三探针电极结构的截面图给 出超出图1和图2中所述的信息之外的附加信息。
在第一探针电极402中存在与之前的实施例结构上的不同，并 且不同点还在于第三探针电极。以下将描述它们。
通过三个探针电极，探针电极结构300用来检测第一探针电极 的不同边沿处的过蚀刻问题。在图3所示的俯视图中，第二探针电极 304被布置在第一电极的左侧，这类似于图1和图2的实施例，而第 三探针电极340被布置在第一探针电极的右侧。中心层(这里未示出) 具有第三接触开口 344，其中顶层被布置在一侧的第三探针电极340 和另一侧的底层的第三底层部分342之间。中心层还具有第二探针开 口 346，其被布置在第一探针电极的上边沿348和第一接触开口 314 的上边沿352之间的第一探针电极302之下的第三底层部分的分部 342.2之上。第二探针开口 346被布置在第一探针电极302的右上角 之下，还靠近其右边沿350。
由于第二探针开口的范围内的截面结构精确对应于之前的实施 例中的截面结构，以对应于图1的方式表示参照图2的虚线II-I1。因 此，顶层(图3的俯视图中不可见)将第一底层部分和第三底层部分 电连接起来，否则第一底层部分和第三底层部分将会由于类似于沟道 322的沟道354而彼此电绝缘。在与第一顶层探针部分132相对应的 第二探针开口 346中，顶层还具有第二顶层探针部分(未示出)。第 二顶层探针部分被布置在第三底层部分上的第一探针电极302之下， 其在图3的俯视图中为倒转的"L"形。
本实施例中的顶层探针部分的对角布置改善了对钻蚀问题的可检测性，所述钻蚀问题由相对于下层结构的电极横向未对准所导致。 可通过在第一探针电极和第三探针电极间施加电压来执行测 试。在此情况下，第一顶层探针部分和第二顶层探针部分将对信号有 贡献，所述信号足够用来对在蚀刻步骤之后不具有正确的测试性能的 器件进行挑选。还可在第一探针电极和第二探针电极之间或第一探针 电极和第三探针电极之间进行测试，或者为了完整的信息而测试所有 可能的探针电极对。
通过包括三个探针电极402、 404、 440和460的图4的实施例 来实现有关蚀刻性能信息的进一步增多。第一电极402、第二电极404 和第三电极440总体上类似于图3中的前述实施例的第一探针电极 302、第二探针电极304和第三探针电极340。因此，与前述实施例 中的标号302至354相对应的标号402至454的最后两位被用于探针 电极结构400的相应结构元件，.并且这里将不详细描述这些结构元 件。该结构还基于具有相应的层序列的衬底。因此，不需要针对第三 探针电极结构的截面图给出超出图1和图2中所述的信息之外的附加 信息。
在第一探针电极402中存在与之前的实施例结构上的不同，并 且不同点还在于第四探针电极。以下将描述它们。
通过四个探针电极，探针电极结构400用来检测第一探针电极 的三个不同边沿处的过蚀刻问题。在图4所示的俯视图中，第二探针 电极404被布置在第一电极的左侧，这类似于图l和图2的实施例， 而第三探针电极440被布置在第一探针电极的右侧，这类似于图3 的实施例，并且第四探针电极被布置在第一探针电极的上侧之上，如 图4的俯视图所示。中心层(这里未示出)具有第四接触开口 462， 其中顶层被布置在一侧的第四探针电极460和另一侧的底层的第四 底层部分464之间。中心层还具有第三探针开口 466，其被布置在第 一探针电极402的上边沿448和第一接触开口 414的左边沿424之间 的第一探针电极402之下的第四底层部分的分部464.2之上。第三探 针开口 466被布置在第一探针电极402的左上角之下。
由于第三探针开口的范围内的截面结构精确对应于之前的实施例中的截面结构，可以再次参照图2。因此，顶层(未示出)将第一 底层部分和第三底层部分电连接起来，否则第一底层部分和第三底层
部分将会由于类似于沟道422的沟道468而彼此电绝缘。在与图2 的第一顶层探针部分132相对应的第三探针开口 466中，顶层还具有 第三顶层探针部分(未示出)。第三顶层探针部分被布置在第四底层 部分上的第一探针电极402之下，其在图4的俯视图中为旋转的字母 "L"形。
本实施例中的三个顶层探针部分的布置进一步改善了对钻蚀问 题的可检测性，所述钻蚀问题由相对于下层结构的电极横向未对准所 导致。
可通过在第一探针电极和第三探针电极之间或第一探针电极和 第四探针电极之间施加电压来执行测试。在此情况下，第一顶层探针 部分和第二顶层探针部分或第一顶层探针部分和第三顶层探针部分
将分别对信号有贡献，所述信号足够用来对在蚀刻步骤之后不具有正 确的测试性能的器件进行挑选。还可以为了完整的信息而在所有可能 的探针电极对之间进行领ij试。
图5示出了制造类似于图1和图2的探针电极结构100的探针 电极结构的方法的流程图。
该方法包括以下步骤
502:提供衬底。
504:制造底层。在该步骤，在该衬底上制造导电底层，并且在 集成电路器件的情况中，所述导电底层还被称作顶金属层。该底层具 有彼此电绝缘的第一底层部分和第二底层部分；
506:制造并构造中心层。在该步骤，在底层的上面制造还被称 作钝化层的电绝缘中心层。另外，在第一底层部分和第二底层部分上 的中心层中分别制造第一接触开口和第二接触开口，并且在第二底层 部分上的中心层中制造至少一个第一探针开口；
508:制造顶层。在该步骤，在中心层上、在第一接触开口和第 二接触开口中、和在第一探针开口中制造一个还被称作种子层或 UBM层的导电顶层，从而使得第一底层部分和第二底层部分彼此电
18连接；
510:制造第一探针电极和第二探针电极。在该步骤，在第一底 层部分和第二底层部分之上制造第一探针电极和第二探针电极，从而 第一探针开口被布置在第二底层部分之上，但是在位于第一探针电极 的第一边沿和第一接触开口的第一边沿之间的第一探针电极之下。
这样制造的探针电极结构其后可被暴露于去除顶层的蚀刻步骤 和后续测试。
图6示出了在衬底上制造集成电路器件的方法的流程图。
该方法包括以下步骤
602:制造电极。在该步骤，在一个层序列上制造至少一个电极， 所述层序列在从所述衬底到所述电极的方向上通常包括导电底层、电 绝缘中心层和导电顶层；
604:制造探针电极结构。在该步骤，执行图5的实施例的方法。 606:蚀刻顶层。在该步骤，在电极之外的和第一探针电极和第
二探针电极之外的区域中蚀刻所述顶层，经受对电极和探针电极之下
的顶层部分的去除；
应该注意到，制造至少一个电极的步骤602和制造探针电极结 构的步骤604可以以任意次序执行。优选的是，它们被同时执行。
图7示出了用于对处理期间布置在电极之下的顶层的过蚀刻进 行湖B式的集成电路器件须i」试方法的流程图。
该方法包括以下步骤
702:提供集成电路器件。在该步骤，在根据图6的方法的处理 之后提供集成电路器件；
704:在第一探针电极和第二探针电极之间施加电压；以及
706:测量电阻；在该步骤，测量一个取决于第一探针电极和第 二探针电极之间的电连接的电阻的量。
尽管已经在附图和前述内容中详细说明和描述了本发明，但是， 这种说明和描述应被理解为说明性或解释性而非限制性的；本发明不 限于所公开的实施例。
所公开的实施例的其它变型可被本领域技术人员根据对附图、说明书和所附权利要求的研究来理解并实施。
尽管所附权利要求公开了特征的特定组合，但是应该理解，本 发明的说明书的范围还包括任何新特征或任何在此直接公开或暗示 的特征或任何一般化特征，无论是否涉及与任何权利要求中所要求的 内容相同的发明并且无论其是否减轻了与本发明所要解决的技术问 题相同的技术问题的任意之一或全部。
在一个实施例中可以以组合的方式提供在各个实施例的内容中 所公开的特征。反之， 一个实施例中的内容也可被分开提供或以任何 适当的组合方式提供。在互不相同的从属权利要求中引用的特定方式 不表示这些方式的组合不能被用来获得优点。
申请人在此提醒，新权利要求可被阐明为在推进本申请或从此 导出的任何其它申请期间的这些特征和/或这些特征的组合。
为了完整性，还要阐，，术语"包括"不排除其它元件或步骤， 术语"一个"不排除多个，并且权利要求中的标号不应该被理解为限 制该权利要求的范围。
权利要求
1. 一种衬底(101)上的探针电极结构(100，300，400)，其包括在一个层序列(106)上的第一探针电极(102)和相邻的第二探针电极(104)，所述层序列(106)在从所述衬底到探针电极的方向上总体上包括导电底层(108)、电绝缘中心层(110)和导电顶层(112)，其中中心层(110)具有各自的第一接触开口(114)和第二接触开口(116)，其中在一侧上的第一探针电极或第二探针电极和另一侧上的底层(108)的各自的第一底层部分(118)或第二底层部分(120)之间分别布置有顶层(112)；中心层(110)还具有第一探针开口(126)，该第一探针开口被布置在第二底层部分(120)上，但是在第一探针电极(102)的第一边沿(124)和第一接触开口(114)的第一边沿之间的第一探针电极(102)之下；顶层(112)将彼此电绝缘的第一底层部分(118)和第二底层部分(120)电连接起来；并且，其中顶层(112)具有第一探针开口(126)中的第一顶层探针部分(132)，所述第一顶层探针部分被布置在第二底层部分(120)上的第一探针电极(102)之下。
2. 如权利要求1所述的探针电极结构，其中，第一探针开口 (126)被布置在与第一探针电极(102)的第一边沿(124)相距预定的探针距离处。
3. 如权利要求1所述的探针电极结构，其中，第一探针开口 (126)被布置在与第一探针电极(102)的第一边沿(124)和另一边沿(128)相距预定的探针距离的角落位置处。
4. 如权利要求1所述的探针电极结构，其中，第一底层部分和第二底层部分被底层开口 (122)分开，所述底层开口 (122)的侧壁 和底面被第一探针电极(102)和第二探针电极(104)之下的中心层 (110)覆盖，并且其中，底层开口 (122)中的中心层围出了一个大 小适于传送液体的凹陷。
5. 如权利要求1所述的探针电极结构，其中，第一探针电极 (102)或底层(108)均由选自金、铜、铝、铅、和锡的一种材料制成，或者由选自金、铜、铝、铅、和锡的材料组合制成。
6. 如权利要求1所述的探针电极结构，其中，顶层(112)包含 钛或钛钨化合物。
7. 如权利要求1所述的探针电极结构，其中，中心层(110)形 成防止第一探针电极(102)的材料和底层(108)的材料之间的相互 渗透的阻挡层。
8. 如权利要求1所述的探针电极结构(300)，其中，探针电极 结构还包括第三探针电极(340)，其中中心层(310)具有第三接触开口 (344)，其中，在一侧的第 三探针电极(340)和另一侧的底层的第三底层部分(342， 342.2) 之间布置顶层；中心层(310)还具有第二探针开口 (346)，该第二探针开口 (346)被布置在第三底层部分(342.2)之上，但是在位于第一探针 电极的第二边沿(350)和第一接触开口 (314)的第二边沿(352) 之间的第一探针电极(302)之下；所述顶层将彼此电绝缘的第一底层部分(318)和第三底层部分 (342)进行电连接；并且其中所述顶层具有第二探针开口 (346)中的第二顶层探针部分，所 述第二顶层探针部分被布置在第三底层部分(342)上的第一探针电 极(302)之下。
9. 如权利要求8所述的探针电极结构(400)，其还包括第四探 针电极(460)，其中中心层(410)具有第四接触开口 (462)，其中，顶层被布置 在一侧的第四探针电极(460)和另一侧的底层的第四底层部分(464) 之间；中心层(410)还具有第三探针开口 (466)，所述第三探针开 口被布置在第四底层部分(464)之上，但是在位于第一探针电极(402) 的第三边沿(448)和第一接触开口 (414)的第三边沿(424)之间 的第一探针电极(402)之下；所述顶层将彼此电绝缘的第一底层部分(418)和第四底层部分 (464)进行电连接；并且其中所述顶层具有第三探针开口 (466)中的第三顶层探针部分，所 述第三顶层探针部分被布置在第四底层部分(464)上的第一探针电 极(402)之下。
10. —种包括如权利要求1所述的探针电极结构(100，300，400)的集成电路器件。
11. 如权利要求IO所述的集成电路器件，其中，所述探针电极 之一连接到电路。
12. —种制造探针电极结构的方法，该方法包括以下步骤 (502)提供衬底(101);(504)在该衬底上制造导电底层(108)，该导电底层(108) 具有彼此电绝缘的第一底层部分和第二底层部分；(506)在底层的顶部制造电绝缘中心层(110)，并且在第一 底层部分和第二底层部分上的中心层中分别制造第一接触开口(114) 和第二接触开口 (116)，并且在第二底层部分(120)上的中心层中 制造至少一个第一探针开口 (126);(508)在中心层上、在第一接触开口和第二接触开口中、和在 第一探针开口中沉积导电顶层(112)，从而使得第一底层部分和第二底层部分彼此电连接；(510)在第一底层部分和第二底层部分上制造第一探针电极 (1.02)和第二探针电极(104)，从而第一探针开口被布置在第二底 层部分上，但是在位于第一探针电极的第一边沿和第一接触开口的第 一边沿之间的第一探针电极之下。
13. —种在衬底上制造集成电路器件的方法，该方法包括以下步骤(602)在层序列上制造至少一个电极，所述层序列在从所述衬 底到所述电极的方向上总体上包括导电底层(108)、电绝缘中心层 (110)和导电顶层(112).;(604)制造根据权利要求l所述的至少一个探针电极结构(100， 300， 400);(606)在所述电极之外的和探针的第一探针电极和第二探针电 极之外的区域中蚀刻所述顶层(112)，经受所述电极和探针电极之 下的顶层部分的去除；其中，以任意次序或同时执行(602)制造至少一个电极和(604) 制造探针电极结构的步骤。
14. 一种用于在处理期间针对布置在电极之下的顶层的过蚀刻 来测试集成电路器件的方法，该方法包括以下步骤(702)在根据权利要求13所述的方法的处理之后提供集成电 路器件；(704)在第一探针电极和第二探针电极之间施加电压；以及 (706)测量一个取决于第一探针电极和第二探针电极之间的电 连接的电阻的量。
全文摘要
描述衬底上的探针电极结构，该探针电极结构包括在一个层序列上的第一探针电极和相邻的第二探针电极，所述层序列在从所述衬底到探针电极的方向上通常包括导电底层、电绝缘中心层和导电顶层。本发明的探针电极结构提供了一种在蚀刻步骤中对第一探针电极的钻蚀进行检测的装置，所述蚀刻步骤意在从第一探针电极之外的区域去除顶层。与第一电极的第一边沿相距超过可容许的距离的钻蚀将去除第一探针开口中的第一顶层探针部分，这导致第一探针电极和第二探针电极之间的可检测到的电阻的变化。
文档编号H01L23/544GK101506973SQ200780030429
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月14日 优先权日2006年8月17日
发明者勒内·P·青格, 特奥多鲁斯·H·G·马腾斯, 苏达·高普兰·青格, 赫尔曼·E·多恩维德 申请人:Nxp股份有限公司