集成电路制造技术(13)(14)工艺集成及封装测课件

微电子工艺微电子工艺(5)-工艺集成与封装测工艺集成与封装测试试1第10章 金属化与多层互连微电子工艺(5)-工艺集成与封装测试1第10第五单元第五单元 工艺集成与封装测试工艺集成与封装测试第第12章章 工艺集成工艺集成第第13章章 工艺监控工艺监控第第14章章 封装与测试封装与测试2第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连第五单元 工艺集成与封装测试第12章 工艺集成2第10章 金第第12章章 工艺集成工艺集成12.1 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2 CMOS集成电路工艺集成电路工艺12.3 双极型集成电路工艺双极型集成电路工艺3第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连第12章 工艺集成12.1 金属化与多层互连3第10章 金属12.1 金属化与多层互连金属化与多层互连n金属及金属性材料在芯片上的应用被称为金金属及金属性材料在芯片上的应用被称为金属化，形成的整个金属及金属性材料结构称属化，形成的整个金属及金属性材料结构称金属化系统。金属化系统。n金属化材料可分为三类：金属化材料可分为三类：互连材料；互连材料；接触材料；接触材料；MOSFET栅电极材料。栅电极材料。4第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.1 金属化与多层互连金属及金属性材料在芯片上的应用被称12.1 金属化与多层互连金属化与多层互连 互连材料互连材料指将同一芯片内的各个独立的元指将同一芯片内的各个独立的元器件连接成为具有一定功能的电路模块；器件连接成为具有一定功能的电路模块；接触接触材料材料是指直接与半导体材料接触的材料，以及是指直接与半导体材料接触的材料，以及提供与外部相连的连接点；提供与外部相连的连接点；MOSFET栅电极材栅电极材料料是作为是作为MOSFET器件的一个组成部分，对器器件的一个组成部分，对器件的性能起着重要作用。件的性能起着重要作用。5第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.1 金属化与多层互连 互连材料指将同12.1.1 欧姆接触欧姆接触n欧姆接触指金属与半导体的接触电阻值远小于半导体本身欧姆接触指金属与半导体的接触电阻值远小于半导体本身电阻。电阻。n金金/半接触的电流密度：半接触的电流密度：n肖特基势垒高度：肖特基势垒高度：n接触电阻：接触电阻：n低掺杂接触电阻：低掺杂接触电阻：n高掺杂接触电阻：高掺杂接触电阻：6第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.1.1 欧姆接触欧姆接触指金属与半导体的接触电阻值远小12.1.2 布线技术布线技术 集成电路对互连布线有以下要求：集成电路对互连布线有以下要求：布布线线材材料料有有低低的的电电阻阻率率和和良良好好的的稳稳定定性；性；布线应具有强的抗电迁移能力；布线应具有强的抗电迁移能力；布布线线材材料料可可被被精精细细刻刻蚀蚀，并并具具有有抗抗环环境侵蚀的能力；境侵蚀的能力；布布线线材材料料易易于于淀淀积积成成膜膜，粘粘附附性性要要好好，台阶覆盖要好，并有良好的可焊性。台阶覆盖要好，并有良好的可焊性。7第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.1.2 布线技术 集成电路对互连布线1、电迁移现象、电迁移现象n在大电流密度作用下金属化引线的质量输运现象。质量输运在大电流密度作用下金属化引线的质量输运现象。质量输运沿电子流方向，结果在一方形成空洞，另一方形成小丘。沿电子流方向，结果在一方形成空洞，另一方形成小丘。n中值失效时间中值失效时间MTF 指指50%互连线失效的时间互连线失效的时间：8第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连1、电迁移现象在大电流密度作用下金属化引线的质量输运现象。质2、稳定性、稳定性 金属与半导体之间的任何反应，都会对金属与半导体之间的任何反应，都会对器件性能带来影响。如硅在铝中具有一定的器件性能带来影响。如硅在铝中具有一定的固溶度，若芯片局部形成固溶度，若芯片局部形成“热点热点”，硅会溶，硅会溶解进入铝层中，致使硅片表面产生蚀坑，进解进入铝层中，致使硅片表面产生蚀坑，进而出现尖楔现象，造成浅结穿通。克服这种而出现尖楔现象，造成浅结穿通。克服这种影响的主要方法是选择与半导体接触稳定的影响的主要方法是选择与半导体接触稳定的金属类材料作为阻挡层或在金属铝中加入少金属类材料作为阻挡层或在金属铝中加入少量半导体硅元素，使其含量达到或接近固溶量半导体硅元素，使其含量达到或接近固溶度，这就避免了硅溶解进入铝层。度，这就避免了硅溶解进入铝层。9第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连2、稳定性 金属与半导体之间的任何反应3、金属布线的工艺特性、金属布线的工艺特性 n附着性要好，指所淀积的金属薄膜与衬底硅附着性要好，指所淀积的金属薄膜与衬底硅片表面的氧化层等应具有良好的附着性。片表面的氧化层等应具有良好的附着性。n台阶覆盖性好，是指如果衬底硅片表面存在台阶覆盖性好，是指如果衬底硅片表面存在台阶，在淀积金属薄膜时会在台阶的阴面和台阶，在淀积金属薄膜时会在台阶的阴面和阳面间产生很大的淀积速率差，甚至在阴面阳面间产生很大的淀积速率差，甚至在阴面角落根本无法得到金属的淀积。这样会造成角落根本无法得到金属的淀积。这样会造成金属布线在台阶处开路或无法通过较大的电金属布线在台阶处开路或无法通过较大的电流。流。10第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连3、金属布线的工艺特性 附着性要好，指所淀积的金属薄膜与衬底4、合金工艺、合金工艺 n金属膜经过图形加工以后，形成了互连线。但是，金属膜经过图形加工以后，形成了互连线。但是，还必须对金属互连线进行热处理，使金属牢固地附还必须对金属互连线进行热处理，使金属牢固地附着于衬底硅片表面，并且在接触窗口与硅形成良好着于衬底硅片表面，并且在接触窗口与硅形成良好的欧姆接触。这一热处理过程称为合金工艺。的欧姆接触。这一热处理过程称为合金工艺。n合金工艺有两个作用：其一增强金属对氧化层的还合金工艺有两个作用：其一增强金属对氧化层的还原作用，从而提高附着力；其二是利用半导体元素原作用，从而提高附着力；其二是利用半导体元素在金属中存在一定的固溶度。在金属中存在一定的固溶度。11第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连4、合金工艺 金属膜经过图形加工以后，形成了互连线。但是，还12.1.3 多层互连多层互连 多多层层互互连连，一一方方面面可可以以使使单单位位芯芯片片面面积积上上可可用用的的互互连连布布线线面面积积成成倍倍增增加加，允允许许可可有有更更多多的的互互连连线线；另另一一方方面面使使用用多多层层互互连连系系统统能能降降低低因因互互连连线线过过长长导导致致的的延延迟迟时时间间的的过过长长。因因此此，多多层层互互连连技技术术成成为为集集成电路发展的必然。成电路发展的必然。多多层层互互连连系系统统主主要要由由金金属属导导电电层层和和绝绝缘缘介介质质层层组组成成。因因此此可可从从金金属属导导电电层层和和绝绝缘缘介介质质层层的的材材料料特特性性，工工艺艺特特性性，以以及及互互连连延延迟迟时时间间等等多多个个方方面面来来分分析析ULSI对多层互连系统的要求。对多层互连系统的要求。12第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.1.3 多层互连 多层互连，一方面可以12.1.3 多层互连多层互连 否是完成器件结构硅片CVD介质薄膜平坦化光刻接触孔和通孔PECVD钝化层是否最后一层金属化测试封装13第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.1.3 多层互连 否是完成器件结构硅片CVD介质薄膜平12.1.4 铜多层互连系统工艺流程铜多层互连系统工艺流程 14第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.1.4 铜多层互连系统工艺流程 14第10章 金属化与12.1.4 铜多层互连系统工艺流程铜多层互连系统工艺流程 15第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.1.4 铜多层互连系统工艺流程 15第10章 金属化与12.2 CMOS集成电路工艺集成电路工艺 16第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2 CMOS集成电路工艺 16第10章 金属化与多层互12.2.1 隔离工艺隔离工艺 在CMOS电路的一个反相器中，p沟和n沟MOSFET的源漏，都是由同种导电类型的半导体材料构成，并和衬底（阱）的导电类型不同，因此，MOSEET本身就是被pn结所隔离，即是自隔离。只要维持源/衬底pn结和漏/衬底pn结的反偏，MOSFET便能维持自隔离。而在pMOS和nMOS元件之间和反相器之间的隔离通常是采用介质隔离。CMOS电路的介质隔离工艺主要是局部场氧化工艺和浅槽隔离工艺。17第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.1 隔离工艺 在CMOS电路的一个反相器中12.2.1 隔离工艺隔离工艺1、局部场氧化工艺、局部场氧化工艺18第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.1 隔离工艺1、局部场氧化工艺18第10章 金属化12.2.1 隔离工艺隔离工艺2、浅槽隔离工艺、浅槽隔离工艺19第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.1 隔离工艺2、浅槽隔离工艺19第10章 金属化与12.2.2 阱工艺结构阱工艺结构 20第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.2 阱工艺结构 20第10章 金属化与多层互连12.2.3 薄栅氧化技术薄栅氧化技术 栅氧化层是栅氧化层是MOS器件的核心。随着器件尺寸的不断缩小，器件的核心。随着器件尺寸的不断缩小，栅氧化层的厚度也要求按比例减薄，以加强栅控能力，抑制栅氧化层的厚度也要求按比例减薄，以加强栅控能力，抑制短沟道效应，提高器件的驱动能力和可靠性等。但随着栅氧短沟道效应，提高器件的驱动能力和可靠性等。但随着栅氧化层厚度的不断减薄，会遇到一系列问题，如：栅的漏电流化层厚度的不断减薄，会遇到一系列问题，如：栅的漏电流会呈指数规律剧增；硼杂质穿透氧化层进入导电沟道等。为会呈指数规律剧增；硼杂质穿透氧化层进入导电沟道等。为解决上述难题，通常采用超薄氮氧化硅栅代替纯氧化硅栅。解决上述难题，通常采用超薄氮氧化硅栅代替纯氧化硅栅。氮的引入能改善氮的引入能改善SiO2/Si界面特性，因为界面特性，因为Si-N键的强度比键的强度比Si-H键、键、Si-OH键大得多，因此可抑制热载流子和电离辐射等所键大得多，因此可抑制热载流子和电离辐射等所产生的缺陷。将氮引入到氧化硅中的另一个好处是可以抑制产生的缺陷。将氮引入到氧化硅中的另一个好处是可以抑制PMOS器件中硼的穿透效应，提高阈值电压的稳定性及器件器件中硼的穿透效应，提高阈值电压的稳定性及器件的可靠性。的可靠性。21第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.3 薄栅氧化技术 栅氧化层是MOS器件12.2.4 非均匀沟道掺杂非均匀沟道掺杂 栅长缩短和短沟道效应这对矛盾可以通过非均匀栅长缩短和短沟道效应这对矛盾可以通过非均匀沟道掺杂解决，即表面杂质浓度低，体内杂质浓度沟道掺杂解决，即表面杂质浓度低，体内杂质浓度高。这种杂质结构的沟道具有栅阈值电压低，抗短高。这种杂质结构的沟道具有栅阈值电压低，抗短沟道效应能力强的特点。这种非均匀沟道的形成有沟道效应能力强的特点。这种非均匀沟道的形成有主要有两种工艺技术：主要有两种工艺技术：两步注入工艺，第一步是形成低掺杂浅注入两步注入工艺，第一步是形成低掺杂浅注入表面区；第二步是形成高掺杂深注入防穿通区。表面区；第二步是形成高掺杂深注入防穿通区。在高浓度衬底上选择外延生长杂质浓度低的在高浓度衬底上选择外延生长杂质浓度低的沟道层，即形成梯度沟道剖面。这种方法能获得低沟道层，即形成梯度沟道剖面。这种方法能获得低的阈值电压，高的迁移率和高的抗穿通电压，但寄的阈值电压，高的迁移率和高的抗穿通电压，但寄生结电容和耗尽层电容大。生结电容和耗尽层电容大。22第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.4 非均匀沟道掺杂 栅长缩短和短沟道效应这对12.2.5 栅电极材料与难溶金属硅化栅电极材料与难溶金属硅化物自对准工艺物自对准工艺23第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.5 栅电极材料与难溶金属硅化物自对准工艺23第1012.2.6 源源/漏技术与浅结形成漏技术与浅结形成 1、轻掺杂漏结构、轻掺杂漏结构(LDD)2、超浅源漏延伸区结构、超浅源漏延伸区结构 3、晕圈反型杂质掺杂结构和大角度、晕圈反型杂质掺杂结构和大角度注入反型杂质掺杂结构注入反型杂质掺杂结构24第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.6 源/漏技术与浅结形成 1、轻掺杂漏结12.2.7 CMOS电路工艺流程25第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.7 CMOS电路工艺流程25第10章 金属化与多层12.2.7 CMOS电路工艺流程26第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.7 CMOS电路工艺流程26第10章 金属化与多层12.2.7 CMOS电路工艺流程27第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.2.7 CMOS电路工艺流程27第10章 金属化与多层12.3 双极型集成电路工艺双极型集成电路工艺 双极型集成电路的基本工艺大致可分为两大类：双极型集成电路的基本工艺大致可分为两大类：一类是需要在元件之间制作电隔离区的工艺，另一一类是需要在元件之间制作电隔离区的工艺，另一类是元件之间采取自然隔离的工艺。采用第一类工类是元件之间采取自然隔离的工艺。采用第一类工艺的主要有晶体管艺的主要有晶体管-晶体管逻辑晶体管逻辑(TTL)电路，射极耦电路，射极耦合逻辑合逻辑(ECL)电路、肖特基晶体管电路、肖特基晶体管-晶体管逻辑晶体管逻辑(STTL)电路等。隔离工艺有电路等。隔离工艺有pn结隔离，介质隔离及结隔离，介质隔离及pn结结-介质混合隔离。而采用元件之间自然隔离工介质混合隔离。而采用元件之间自然隔离工艺的另一类电路主要是集成注入逻辑艺的另一类电路主要是集成注入逻辑(I2L)电路。电路。28第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.3 双极型集成电路工艺 双极型集成电路的基12.3.1 隔离工艺隔离工艺 双极型电路采用的隔双极型电路采用的隔离方法主要有离方法主要有pn结隔离，结隔离，介质隔离及介质隔离及pn结结-介质混合介质混合隔离。隔离。1、pn结隔离结隔离29第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.3.1 隔离工艺 双极型电路采用的隔离方法12.3.1 隔离工艺隔离工艺2、混合隔离、混合隔离30第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.3.1 隔离工艺2、混合隔离30第10章 金属化与多层12.3.2 双极型集成电路工艺流程双极型集成电路工艺流程 31第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.3.2 双极型集成电路工艺流程 31第10章 金属化与12.3.2 双极型集成电路工艺流程双极型集成电路工艺流程 32第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.3.2 双极型集成电路工艺流程 32第10章 金属化与12.3.3 多晶硅在双极型电路中的应用多晶硅在双极型电路中的应用 1、多晶硅发射极、多晶硅发射极 采用多晶硅形成发射区接触可以大大改善晶体采用多晶硅形成发射区接触可以大大改善晶体管的电流增益和缩小器件的纵向尺寸，获得更浅管的电流增益和缩小器件的纵向尺寸，获得更浅的发射结。的发射结。2、自对准发射极和基区接触、自对准发射极和基区接触33第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连12.3.3 多晶硅在双极型电路中的应用 1、多晶硅发射极 34本章重点本章重点n金属化与多层互连金属化与多层互连 nCMOS集成电路工艺集成电路工艺 n双极型集成电路工艺双极型集成电路工艺 34第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连34本章重点金属化与多层互连 34第10章 金属化与多层互连第第13章章 工艺监控工艺监控13.1 概述概述 13.2 实时监控实时监控 13.3 工艺检测片工艺检测片 13.4 集成结构测试图形集成结构测试图形 35第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连第13章 工艺监控13.1 概述 35第10章 金属化与多层13.1 概述概述 n所谓工艺监控就是借助于一整套检测技术和所谓工艺监控就是借助于一整套检测技术和专用设备，监控整个生产过程，在工艺过程专用设备，监控整个生产过程，在工艺过程中，连续提取工艺参数，在工艺结束时，对中，连续提取工艺参数，在工艺结束时，对工艺流程进行评估。工艺流程进行评估。n工艺过程检测内容包括硅与其它辅助材料检工艺过程检测内容包括硅与其它辅助材料检测和工艺检测两大部分。测和工艺检测两大部分。材料检测；材料检测；工艺检测。工艺检测。36第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.1 概述 所谓工艺监控就是借助于一整套检测技术和专用设13.1 概述概述 n工艺检测技术得到了迅速的提高，今后将主要向工艺检测技术得到了迅速的提高，今后将主要向着三个方向发展：着三个方向发展：工艺线实时监控；工艺线实时监控；非破坏性检测，指对硅片直接进行检测；非破坏性检测，指对硅片直接进行检测；非接触监测，指对硅片直接进行检测。非接触监测，指对硅片直接进行检测。n当前，工艺监控一般是同时采用三种方式：当前，工艺监控一般是同时采用三种方式：1、通过工艺设备的监控系统，进行在线实时监控；、通过工艺设备的监控系统，进行在线实时监控；2、采用工艺检测片，通过对工艺检测片的测试跟踪了、采用工艺检测片，通过对工艺检测片的测试跟踪了解工艺情况；解工艺情况；3、配置集成结构测试图形，通过对微电子测试图形的、配置集成结构测试图形，通过对微电子测试图形的检测评估具体具体工艺，工艺设备，工艺流程。检测评估具体具体工艺，工艺设备，工艺流程。37第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.1 概述 工艺检测技术得到了迅速的提高，今后将主要向着13.2 实时监控实时监控 实实时时监监控控是是指指生生产产过过程程中中通通过过监监控控装装置置对对整整个个工工艺艺线线或或具具体体工工艺艺过过程程进进行行的的实实时时监监控控，当当监监控控装装置置探探测测到到某某一一被被测测条条件件达达到到设设定定阈阈值值，工工艺艺线线或或具具体体工工艺艺设设备备就就自自动动进进行行工工艺艺调调整整；或或者者报报警警（自自停停止止），由操作人员及时进行工艺调整。由操作人员及时进行工艺调整。38第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.2 实时监控 实时监控是指生产过程中13.3 工艺检测片工艺检测片 工工艺艺检检测测片片，又又叫叫工工艺艺陪陪片片（简简称称陪陪片片）。一一般般使使用用没没有有图图形形的的大大圆圆片片，安安插插在在所所要要监监控控的的工工序序，陪陪着着生生产产片片（正正片片）一一起起流流水水，在在该该工工序序完完成成后后取取出出，通通过过专专用用设设备备对对陪陪片片进进行行测测试试，提提取取工工艺艺数数据据，从从而而实实现现对对工工艺艺流流程程现现场场的的监监控控，并并在在下下一一工工序序之之前前就就判判定定本本工工序序为为合合格格、或或返返工工、或或报报废。废。39第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.3 工艺检测片 工艺检测片，又叫工艺陪片（简称陪片）13.3.1 晶片检测晶片检测 对对晶晶片片的的检检测测包包括括对对原原始始的的抛抛光光片片和和工艺过程中的晶片的检测。工艺过程中的晶片的检测。对对抛抛光光片片从从三三个个方方面面进进行行检检验验，几几何何尺尺寸、外观缺陷和物理特性。寸、外观缺陷和物理特性。对对工工艺艺过过程程中中的的晶晶片片的的检检测测方方法法有有化化学学腐蚀法、腐蚀法、X射线形貌照相法和铜缀饰技术。射线形貌照相法和铜缀饰技术。40第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.3.1 晶片检测 对晶片的检测包括对13.3.2 氧化层检测氧化层检测 1、厚厚度度测测量量，包包括括比比色色法法、斜斜面面干干涉涉法法、椭椭圆圆偏偏振振法法和分光光度计法。和分光光度计法。2、针孔检测，包括化学腐蚀法、液晶显示、铜染色、针孔检测，包括化学腐蚀法、液晶显示、铜染色和和MOS结构测试法等。结构测试法等。3、击穿特性检测，是、击穿特性检测，是MOS器件栅氧化膜和集成电路器件栅氧化膜和集成电路层间绝缘的电学特性和可靠性的一个重要量度。层间绝缘的电学特性和可靠性的一个重要量度。4、C-V测量技术，广泛用于测量技术，广泛用于SiO2-Si界面性质的研究，界面性质的研究，高频高频C-V法已成为法已成为MOS工艺常规监测手段。可以测量：工艺常规监测手段。可以测量：固定电荷密度、固定电荷密度、Na+密度等。密度等。41第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.3.2 氧化层检测 1、厚度测量，包括比13.3.3 光刻工艺检测光刻工艺检测 对对光光刻刻工工艺艺的的检检测测包包括括：掩掩膜膜版版和和硅硅片片平平整整度度检检测测；掩掩膜膜版版和和硅硅片片上上图图形形的的CD（Critical Dimension)尺尺寸寸检检测测；光光刻刻胶胶厚度及针孔检测；掩膜版缺陷及对准检测。厚度及针孔检测；掩膜版缺陷及对准检测。42第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.3.3 光刻工艺检测 对光刻工艺的检测13.3.4 扩散层检测扩散层检测 1、薄薄层层电电阻阻测测量量，通通常常采采用用两两种种方方法法：四探针法和范德堡法。四探针法和范德堡法。2、结结深深测测量量，包包括括结结的的显显示示、结结深深测测量量 和亚微米结深测量和亚微米结深测量。3、杂质分布测量、杂质分布测量，包括阳极氧化剥，包括阳极氧化剥层的微分电导法和扩展电阻法。层的微分电导法和扩展电阻法。43第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.3.4 扩散层检测 1、薄层电阻测量，13.3.5 离子注入层检测离子注入层检测 1、中、大剂量注入检测，检测方法与扩散、中、大剂量注入检测，检测方法与扩散层相同，只是检测的是载流子特性。层相同，只是检测的是载流子特性。2、小剂量注入检测，检测方法有两次注入、小剂量注入检测，检测方法有两次注入法、法、MOS晶体管阈值电压漂移法、脉冲晶体管阈值电压漂移法、脉冲C-V法和法和扩展电阻法等。扩展电阻法等。3、几种方法的比较，离子注入层中杂质原、几种方法的比较，离子注入层中杂质原子的分布一般采用中子活化分析、放射性示踪法、子的分布一般采用中子活化分析、放射性示踪法、二次离子质谱（二次离子质谱（SIMS）、背散射（）、背散射（RBS）、和）、和俄歇电子能谱（俄歇电子能谱（AES）等方法检测。）等方法检测。44第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.3.5 离子注入层检测 1、中、大13.3.6 外延层检测外延层检测1、厚度测量、厚度测量2、图形漂移和图形畸变的测量、图形漂移和图形畸变的测量 3、电阻率测量、电阻率测量4、杂质分布和自掺杂分布测量、杂质分布和自掺杂分布测量45第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.3.6 外延层检测1、厚度测量45第10章 金属化与多13.4 集成结构测试图形集成结构测试图形 微电子测试结构和测试图形必需满足两个准微电子测试结构和测试图形必需满足两个准则：则：1、要求通过对测试结构和测试图形的检测、要求通过对测试结构和测试图形的检测能获得正确的结果。因此，要根据电路设计要求能获得正确的结果。因此，要根据电路设计要求和实际能达到的工艺条件来进行测试结构和测试和实际能达到的工艺条件来进行测试结构和测试图形设计。图形设计。2、要求由测试图形和测试结构能使用自动、要求由测试图形和测试结构能使用自动测量系统便捷地获取数据，自动测量系统应用最测量系统便捷地获取数据，自动测量系统应用最少的探针（或探测板）。少的探针（或探测板）。46第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4 集成结构测试图形 微电子测试13.4.1 微电子测试图形的功能与配置微电子测试图形的功能与配置 1、微电子测试图形的功能、微电子测试图形的功能1）提取工艺、器件和电路参数，评价材）提取工艺、器件和电路参数，评价材料、设备、工艺和操作人员工作质量，实料、设备、工艺和操作人员工作质量，实行工艺监控和工艺诊断；行工艺监控和工艺诊断；2）制定工艺规范和设计规范；）制定工艺规范和设计规范；3）建立工艺模拟、器件模拟和电路模拟）建立工艺模拟、器件模拟和电路模拟的数据库；的数据库；4）考察工艺线的技术能力；）考察工艺线的技术能力；5）进行成品率分析和可靠性分析。）进行成品率分析和可靠性分析。47第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.1 微电子测试图形的功能与配置 1、微电子测试图形13.4.1 微电子测试图形的功能与配置微电子测试图形的功能与配置 2、微电子测试图形的配置方式、微电子测试图形的配置方式全片式，即工艺陪片全片式，即工艺陪片(PVW)，这种类型是把，这种类型是把测试图形周期性地重复排列在圆片上，形成测试图形周期性地重复排列在圆片上，形成PVW(Process Validation Wafer的简称的简称)。外围式，这是一种早期常用的方式。它由位外围式，这是一种早期常用的方式。它由位于每个电路于每个电路(芯片芯片)周围的测试结构所组成，周围的测试结构所组成，用于工艺监控和可靠性分析。用于工艺监控和可靠性分析。插花式，这种方式是在圆片的选定位置用测插花式，这种方式是在圆片的选定位置用测试图形代替整个电路芯片，其数量和位置由试图形代替整个电路芯片，其数量和位置由需要而定。需要而定。48第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.1 微电子测试图形的功能与配置 2、微电子测试图形13.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形、薄层电阻测试图形49第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形49第13.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形、薄层电阻测试图形50第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形50第13.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形、薄层电阻测试图形 偏移方形十字形结构偏移方形十字形结构 51第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形 偏移13.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形、薄层电阻测试图形大正十字形结构大正十字形结构 52第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形大正十13.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形、薄层电阻测试图形小正十字形结构小正十字形结构 53第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 1、薄层电阻测试图形小正十13.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 2、平面四探针测试图形、平面四探针测试图形54第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 2、平面四探针测试图形5413.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 3、金属、金属-半导体接触电阻测试图形半导体接触电阻测试图形 55第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 3、金属-半导体接触电阻测13.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 4、掩模套准测试结构、掩模套准测试结构 随着大规模、超大规模集成电路的发展，随着大规模、超大规模集成电路的发展，电路图形的线宽越来越小，光刻工艺中的套准问电路图形的线宽越来越小，光刻工艺中的套准问题变得越来超重要掩模套准测试结构就是用来题变得越来超重要掩模套准测试结构就是用来检测套准误差的。检测套准误差的。套准误差的定量测量可以用光学方法，也套准误差的定量测量可以用光学方法，也可以用电学方法。下面介绍几种与生产工艺相容可以用电学方法。下面介绍几种与生产工艺相容的目测和电测的掩模套准测试结构。的目测和电测的掩模套准测试结构。56第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 4、掩模套准测试结构 13.4.2 几种常用的测试图形几种常用的测试图形 5、工艺缺陷测量、工艺缺陷测量随机缺陷测试结构随机缺陷测试结构 采采用用电电学学测测试试方方法法确确定定与与基基本本工工艺艺结结构构相相关关的的缺缺陷陷及及其其密密度度分分布布，并并可可由由此此预预测测成成品品率率的的测测试试结结构构叫叫做做随随机缺陷测试结构。有下面几种：机缺陷测试结构。有下面几种：（1）铝条连续性测试结构）铝条连续性测试结构 （2）接触链测试结构）接触链测试结构 （3）栅极链测试结构）栅极链测试结构 （4）MOS晶体管阵列测试结构晶体管阵列测试结构 （5）可选址）可选址CMOS反相器阵列测试结构反相器阵列测试结构 （6）环形振荡器）环形振荡器 57第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.2 几种常用的测试图形 5、工艺缺陷测量随机缺陷13.4.3 微电子测试图形实例微电子测试图形实例 n电路约电路约27000个元件，存储单元用多晶硅做负载，外个元件，存储单元用多晶硅做负载，外围电路用耗尽型围电路用耗尽型MOS管做负载，采用标准管做负载，采用标准5微米硅栅微米硅栅等平面工艺，芯片尺寸等平面工艺，芯片尺寸3.34.8mm2，在，在75mm的硅片的硅片上对称插入上对称插入5个测试图形。个测试图形。n特点：主要测试点排列在测试图形外围，特点：主要测试点排列在测试图形外围，18个主要测个主要测试点与电路芯片一样，可使用同样固定探针卡；每个试点与电路芯片一样，可使用同样固定探针卡；每个电路芯片旁，放置了多晶硅负载电阻的测试结构，用电路芯片旁，放置了多晶硅负载电阻的测试结构，用于检测整个硅片上电阻的均匀性，以及由于光刻套偏于检测整个硅片上电阻的均匀性，以及由于光刻套偏时，浓掺杂的时，浓掺杂的N+源漏横向扩散对多晶电阻值的影响，源漏横向扩散对多晶电阻值的影响，弥补了插入式测试图形采集数据的不足；除含有薄层弥补了插入式测试图形采集数据的不足；除含有薄层电阻、电容、晶体管（增强和耗尽）、电阻、电容、晶体管（增强和耗尽）、CD尺寸等常尺寸等常规测试结构外，特别针对存储器电路工艺结构的特点，规测试结构外，特别针对存储器电路工艺结构的特点，设计了几组随机缺陷测试结构。设计了几组随机缺陷测试结构。58第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连13.4.3 微电子测试图形实例 电路约27000个元件，存59本章重点本章重点n实时监控实时监控 n工艺检测片工艺检测片 n集成结构测试图形集成结构测试图形 59第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连59本章重点实时监控 59第10章 金属化与多层互连第第14章章 封装与测试封装与测试 n14.1 芯片封装技术芯片封装技术 n14.2 集成电路测试技术集成电路测试技术 60第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连第14章 封装与测试 14.1 芯片封装技术 60第10章14.1 芯片封装技术芯片封装技术 微电子芯片封装在满足器件的电、热、微电子芯片封装在满足器件的电、热、光、机械性能的基础上，主要应实现芯片光、机械性能的基础上，主要应实现芯片与外电路的互连，并应对器件和系统的小与外电路的互连，并应对器件和系统的小型化、高可靠性、高性价比也起到关键作型化、高可靠性、高性价比也起到关键作用。用。61第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1 芯片封装技术 微电子芯片封装在14.1.1 封装的作用和地位封装的作用和地位 微电子封装通常有五种作用，即电源微电子封装通常有五种作用，即电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护。环境保护。器件封装在国际上已成为独立的封装器件封装在国际上已成为独立的封装产业，并与器件测试、器件设计和器件制产业，并与器件测试、器件设计和器件制造共同构成微电子产业的四大支柱。造共同构成微电子产业的四大支柱。62第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.1 封装的作用和地位 微电子封14.1.2 封装类型封装类型 63第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.2 封装类型 63第10章 金属化与多层互连14.1.2 封装类型封装类型 1、芯片粘接技术、芯片粘接技术 如果只需将集成电路芯片固定安装在基板如果只需将集成电路芯片固定安装在基板上，一般有以下几种方法。上，一般有以下几种方法。(1)Au-Si合金共熔法。合金共熔法。(2)焊料合金片焊接法。焊料合金片焊接法。(3)导电胶粘接法。导电胶粘接法。(4)有机树脂粘接法。有机树脂粘接法。64第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.2 封装类型 1、芯片粘接技术 如果只需将14.1.2 封装类型封装类型 2、芯片互连技术、芯片互连技术 芯片互连技术主要有引线键合芯片互连技术主要有引线键合(WB)、载带自动焊、载带自动焊(TAB)和倒装和倒装焊焊(FCB)三种。三种。(1)WB。WB是一种传统的、最常用的、也是最成熟的芯片互是一种传统的、最常用的、也是最成熟的芯片互连技术，至今各类芯片的焊接仍以连技术，至今各类芯片的焊接仍以WB为主。它又可分为热压焊、为主。它又可分为热压焊、超声焊和热压超声焊超声焊和热压超声焊(又称金丝球焊又称金丝球焊)三种方式。三种方式。(2)TAB。TAB是连接芯片焊区和基板焊区的是连接芯片焊区和基板焊区的“桥梁桥梁”，它包，它包括芯片焊区凸点形成、载带引线制作、载带引线与芯片凸点焊接括芯片焊区凸点形成、载带引线制作、载带引线与芯片凸点焊接(称为内引线焊接称为内引线焊接)、载带、载带-芯片互连焊后的基板粘接和最后的载芯片互连焊后的基板粘接和最后的载带引线与基板焊区的外引线焊接几个部分。带引线与基板焊区的外引线焊接几个部分。（3）FCB。FCB是芯片面朝下，将芯片焊区与基板焊区直接是芯片面朝下，将芯片焊区与基板焊区直接互连的技术。互连的技术。65第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.2 封装类型 2、芯片互连技术 芯片互14.1.2 封装类型封装类型 3、一级微电子封装、一级微电子封装 一级封装是将一个或多个一级封装是将一个或多个IC芯片用适宜的材芯片用适宜的材料料(金属、陶瓷、塑料或它们的组合金属、陶瓷、塑料或它们的组合)封装起来，同封装起来，同时，在芯片的焊区与封装的外引脚间用芯片互连方时，在芯片的焊区与封装的外引脚间用芯片互连方法连接起来，使之成为有实用功能的电子元器件或法连接起来，使之成为有实用功能的电子元器件或组件。组件。一级封装包括封装外壳制作在内的单芯片组件一级封装包括封装外壳制作在内的单芯片组件和多芯片组件两大类。和多芯片组件两大类。66第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.2 封装类型 3、一级微电子封装 14.1.2 封装类型封装类型 3、一级微电子封装、一级微电子封装 67第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.2 封装类型 3、一级微电子封装 67第10章 金14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 1、DIP和和PGA技术技术 68第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 1、DIP和PGA技术 6814.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 2、SOP和和QFP技术技术 69第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 2、SOP和QFP技术 6914.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 3、BGA技术技术 BGA即即“焊球阵列焊球阵列”。它是在基板的下面按阵列方式引。它是在基板的下面按阵列方式引出球形引脚，在基板上面装配出球形引脚，在基板上面装配LSI芯片（有的芯片（有的BGA引脚与芯引脚与芯片在基板的同一面），是片在基板的同一面），是LSI芯片用的一种表面安装型封装。芯片用的一种表面安装型封装。它的出现解决了它的出现解决了QFP等周边引脚封装长期难以解决的多等周边引脚封装长期难以解决的多I/0引引脚数脚数LSI、VLSI芯片的封装问题。芯片的封装问题。目前市场上出现的目前市场上出现的BGA封装，按基板的种类，主要分为封装，按基板的种类，主要分为PBGA(塑封塑封BGA)、CBGA(陶瓷陶瓷BGA)、CCGA(陶瓷焊柱阵陶瓷焊柱阵列列)、TBGA(载带载带BGA)、MBGA(金属金属BGA)、FCBGA(倒装倒装芯片芯片BGA)和和EBGA(带散热器带散热器BGA)等。等。70第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 3、BGA技术 14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 3、BGA技术技术PBGA封装结构封装结构 71第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 3、BGA技术PBGA封装结14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 3、BGA技术技术 CBGA封装结构封装结构 72第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 3、BGA技术 CBGA封装14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 3、BGA技术技术CCGA封装结构封装结构 73第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 3、BGA技术CCGA封装结14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 3、BGA技术技术TBGA封装结构封装结构 74第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 3、BGA技术TBGA封装结14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 3、BGA技术技术FCBGA封装结构封装结构 75第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 3、BGA技术FCBGA封装14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 4、CSP技术技术 CSP，即芯片尺寸封装。这种产品具有的特即芯片尺寸封装。这种产品具有的特点包括：体积小；可容纳的引脚最多；电性能良好；点包括：体积小；可容纳的引脚最多；电性能良好；散热性能优良。散热性能优良。目前市场上开发出目前市场上开发出CSP有数十种，归结起来，有数十种，归结起来，大致可分为以下几类：大致可分为以下几类：1)柔性基板封装；柔性基板封装；2)刚性基刚性基板；板；3)引线框架式；引线框架式；4)微小模塑型；微小模塑型；5)圆片级将在圆片级将在本节后面进行详细介绍；本节后面进行详细介绍；6)叠层型。叠层型。76第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 4、CSP技术 14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 5、FC技术技术 FC(Flip Chip)即倒装片或倒装片法，也是人们常说的即倒装片或倒装片法，也是人们常说的凸点芯片，是没有封装的芯片封装。制作方法与凸点芯片，是没有封装的芯片封装。制作方法与WLP完全完全相同，只是它的凸点还包括相同，只是它的凸点还包括Au凸点、凸点、Cu凸点、凸点、Ni-Au、Ni-Cu-Au、In等凸点；凸点间的节距比等凸点；凸点间的节距比CSP的节距更小。而的节距更小。而BGA和和CSP则是则是FC的扩展和应用。制作的扩展和应用。制作FC凸点的工艺方法凸点的工艺方法十分广泛，根据不同需求，当前主要有蒸发十分广泛，根据不同需求，当前主要有蒸发/溅射法、电镀溅射法、电镀法、化学镀法、打球法、焊料置球法、模板印制法、激光法、化学镀法、打球法、焊料置球法、模板印制法、激光凸点法、移置凸点法、柔性凸点法、叠层法和喷射法等。凸点法、移置凸点法、柔性凸点法、叠层法和喷射法等。其中的电镀法、置球法、印制法、化学镀法及打球法应用其中的电镀法、置球法、印制法、化学镀法及打球法应用居多，而以印制法和电镀法最具有发展前途。居多，而以印制法和电镀法最具有发展前途。77第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 5、FC技术 14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 6、FBP技术技术 FBP(F1at Bump Package)技术，即平面凸点式封装技术。技术，即平面凸点式封装技术。FBP是为是为了改善了改善QFN生产过程中的诸多问题而得以研发的，生产过程中的诸多问题而得以研发的，FBP的外形与的外形与QFN相相近，引脚分布也可以一一对应，外观上的主要不同点在于：传统近，引脚分布也可以一一对应，外观上的主要不同点在于：传统QFN的的引脚与塑胶底部引脚与塑胶底部(底面底面)在同一平面，而在同一平面，而FBP的引脚则凸出于塑胶底部，的引脚则凸出于塑胶底部，从而在从而在SMT时，使焊料与集成电路的结合面由平面变为立体，因此在时，使焊料与集成电路的结合面由平面变为立体，因此在PCB的装配工艺中有效地减少了虚焊的可能性；同时目前的装配工艺中有效地减少了虚焊的可能性；同时目前FBP采用的是采用的是镀金工艺，在实现无铅化的同时不用提高键合温度就能实现可靠的焊接，镀金工艺，在实现无铅化的同时不用提高键合温度就能实现可靠的焊接，从而减少了电路板组装厂的相关困扰，使电路板的可靠性更高。总之，从而减少了电路板组装厂的相关困扰，使电路板的可靠性更高。总之，在体积上，在体积上，FBP可以比可以比QFN更小、更薄，真正满足轻薄短小的市场需求。更小、更薄，真正满足轻薄短小的市场需求。其稳定的性能，杰出的低阻抗、高散热、超导电性能同时满足了现在的其稳定的性能，杰出的低阻抗、高散热、超导电性能同时满足了现在的集成电路设计趋势。集成电路设计趋势。FBP独特的凸点式引脚设计也使焊接更简单、更牢独特的凸点式引脚设计也使焊接更简单、更牢固。固。78第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 6、FBP技术 14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 7、MCMMCP技术技术 多芯片组件多芯片组件（Multi-Chip Module,MCM）是在混合集成电路是在混合集成电路(Hybrid Integrated Circuit，HIC)基础上发展起来的一种高技术电子产品，它是将多个基础上发展起来的一种高技术电子产品，它是将多个LSI、VLSI芯片和其他元器件高密度组装在多层互连基板上，然后封装在同一壳芯片和其他元器件高密度组装在多层互连基板上，然后封装在同一壳体内，以形成高密度、高可靠的专用电子产品，它是一种典型的高级混合集成组体内，以形成高密度、高可靠的专用电子产品，它是一种典型的高级混合集成组件。而多芯片封装件。而多芯片封装(MultiChip Package，MCP)则是适应个人计算机、无线通信，则是适应个人计算机、无线通信，特别是移动通信的飞速发展和大众化普及所要求的多功能、高性能、高可靠性及特别是移动通信的飞速发展和大众化普及所要求的多功能、高性能、高可靠性及低成本的要求，使用并安装少量商用芯片，制作完成的封装产品。低成本的要求，使用并安装少量商用芯片，制作完成的封装产品。MCP的电路的电路设计和结构设计灵活方便，可采用标准化的先进封装，进行标准的设计和结构设计灵活方便，可采用标准化的先进封装，进行标准的SMT批量生产，批量生产，工艺成熟，制作周期短，成品率高；所采用的各类工艺成熟，制作周期短，成品率高；所采用的各类IC芯片都是商品化产品，不仅芯片都是商品化产品，不仅可以采购到，而且价格也相对较低。所有这些都使最终产品的成本也相对较低。可以采购到，而且价格也相对较低。所有这些都使最终产品的成本也相对较低。由此可见，由此可见，MCM和和MCP是类似的，并无本质上的差别，对是类似的，并无本质上的差别，对MCM的论述同样也的论述同样也适用于适用于MCP。79第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 7、MCMMCP技术 14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 8、系统级封装技术系统级封装技术单级集成模块单级集成模块(SLIM)80第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 8、系统级封装技术单级集成14.1.3 几种典型封装技术几种典型封装技术 9、圆片级封装圆片级封装(WLP)技术技术 WLP局部结构示意图局部结构示意图 典型典型WLP的工艺流程的工艺流程 81第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.3 几种典型封装技术 9、圆片级封装(WLP)技术14.1.4 未来封装技术展望未来封装技术展望 微电子封装技术将向以下方向发展。微电子封装技术将向以下方向发展。(1)具有的具有的I/0数更多。数更多。(2)具有更好的电性能和热性能。具有更好的电性能和热性能。(3)更小、更轻、更薄，封装密度更高。更小、更轻、更薄，封装密度更高。(4)更便于安装、使用、返修。更便于安装、使用、返修。(5)可靠性更高。可靠性更高。(6)品种多、更新快、追求更高的性价比。品种多、更新快、追求更高的性价比。(7)符合环保要求。符合环保要求。82第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.1.4 未来封装技术展望 微电子封装技术将向以下方向发14.2 集成电路测试技术集成电路测试技术 微电子产品特别是集成电路的生产，微电子产品特别是集成电路的生产，要经过几十步甚至几百步的工艺，其中任要经过几十步甚至几百步的工艺，其中任何一步的错误，都可能是最后导致器件失何一步的错误，都可能是最后导致器件失效的原因。同时版图设计是否合理，产品效的原因。同时版图设计是否合理，产品可靠性如何，这些都要通过集成电路的参可靠性如何，这些都要通过集成电路的参数及功能测试才可以知道。以集成电路由数及功能测试才可以知道。以集成电路由设计开发到投入批量生产的不同阶段来分，设计开发到投入批量生产的不同阶段来分，相关的测试可以分为原型测试和生产测试相关的测试可以分为原型测试和生产测试两大类。两大类。83第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.2 集成电路测试技术 微电子产品14.2.1 简介简介 1、电学特性测试、电学特性测试 电学特性测试的目的是最大限度地覆盖可能存电学特性测试的目的是最大限度地覆盖可能存在于在于IC中的所有的失效源。测试中的所有的失效源。测试IC电学特性的步电学特性的步骤通常是：骤通常是：连接测试；连接测试；功能与动态功能与动态(交流交流)特特性测试；性测试；直流特性测试。直流特性测试。84第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.2.1 简介 1、电学特性测试 电学特性测试的目的14.2.1 简介简介 2、可靠性测试、可靠性测试85第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.2.1 简介 2、可靠性测试85第10章 金属化与多层14.2.1 简介简介 3、测试数据的统计分析、测试数据的统计分析 面对集成电路测试得到的大量测试数据，面对集成电路测试得到的大量测试数据，需要用适当的方法来统计分析和整理，使之变为需要用适当的方法来统计分析和整理，使之变为容易理解和便于使用的形式，如各种曲线、图表容易理解和便于使用的形式，如各种曲线、图表和统计结果等。用这些统计数据可以方便地鉴定和统计结果等。用这些统计数据可以方便地鉴定器件质量，确定参数规范，分析产品失效，控制器件质量，确定参数规范，分析产品失效，控制生产工艺等。生产工艺等。常用于分析单个器件合成批器件的曲线与常用于分析单个器件合成批器件的曲线与图表形式有：曲线图；图表形式有：曲线图；shmoo图图/组合组合shmoo图；图；三维图和等高线图等。三维图和等高线图等。86第第10章章 金属化与多层互连金属化与多层互连14.2.1 简介 3、测试数据的