[發明專利]晶圓斷鍵強度檢測裝置以及檢測方法

在審

• 申請號: 201910754290.1
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110459485A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 韓斌;夏威;辛君;林宗賢
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01N27/68
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐文欣<國際申請>=<國際公布>=<進入

一種晶圓斷鍵強度檢測裝置和檢測方法，其中晶圓斷鍵強度檢測裝置包括：工藝單元，用于對待測晶圓表面進行第一表面處理，使所述待測晶圓表面產生第一正離子和第一負離子；信號轉換單元，用于根據所述第一正離子和第一負離子獲取第一電信號。所述晶圓斷鍵強度檢測裝置和檢測方法對晶圓斷鍵強度的檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種晶圓斷鍵強度檢測裝置以及檢測方法。

背景技術

鍵合是半導體制造過程中一種不可或缺的技術，被廣泛地運用于精密制造工藝特別是電子產品的機械及電氣連接中。鍵合技術是指將兩拋光硅片經化學清洗后貼合在一起，再經過高溫退火處理，界面發生物理化學反應，形成化學鍵的連接。

在諸如背照式圖像傳感器制造工藝之類的半導體制造工藝中，需要將兩個或更多的晶圓鍵合到一起，并且對鍵合的晶圓之間的鍵合力進行測量。目前鍵合強度測量有直拉法和裂紋傳播法。直拉法被廣泛用于鍵合片的鍵合強度測量中，是用拉開鍵合片的最大拉力來表示的，但這種方法卻受到了拉力、手柄、粘合劑等的諸多限制，測量方法不夠靈活、方便，同時也是一種破壞性檢查方法。裂紋傳播法，也稱刀片法，是采用刀片沿鍵合界面插入，觀測斷裂深度來反應鍵合強度，這種方法操作簡單，對鍵合片的破壞小，但測量度數誤差大。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種晶圓斷鍵強度檢測裝置以及檢測方法，以提高對晶圓斷鍵強度的檢測的準確性。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種晶圓斷鍵強度檢測裝置，包括：工藝單元，用于對所述待測晶圓表面進行第一表面處理，使所述待測晶圓表面產生第一正離子和第一負離子；信號轉換單元，用于根據所述第一正離子和第一負離子獲取第一電信號。

可選的，所述第一電信號包括：第一電流信號或者第一電壓信號。

可選的，還包括：信號放大單元，用于將所述第一電信號進行放大，獲得第三電信號。

可選的，所述第一表面處理的工藝包括：等離子體處理。

可選的，所述工藝單元包括：腔室；位于腔室內的載物臺，所述載物臺用于放置待測晶圓；位于腔室內相對設置的陽極和陰極，所述陽極和陰極用于產生垂直于載物臺方向的電場；與腔室電連接的射頻電源，所述射頻電源用于在所述陽極和陰極之間施加偏置電壓。

可選的，還包括：控制單元，所述控制單元用于實時接收所述第一電信號；當第一電信號小于預設值時，所述控制單元控制工藝單元對所述待測晶圓表面進行第二表面處理，使所述待測晶圓表面產生第二正離子和第二負離子；所述信號轉換單元根據所述第二正離子和第二負離子獲取第二電信號，且所述第二電信號達到預設值。

相應的，本發明實施例還一種晶圓斷鍵強度檢測方法，包括：提供待測晶圓；對所述待測晶圓表面進行第一表面處理，使所述待測晶圓表面產生第一正離子和第一負離子；根據所述第一正離子和第一負離子獲取第一電信號。

可選的，還包括：將所述第一電流信號進行放大，獲得第三電信號。

可選的，所述第一電信號包括：第一電流信號或者第一電壓信號。

可選的，所述第一表面處理的工藝包括：等離子體處理。

可選的，所述待測晶圓包括襯底和位于襯底表面的介質層；所述介質層的材料包括：氧化硅；所述第一表面處理使氧化硅中的Si-O鍵斷裂。

可選的，還包括：實時接收所述第一電信號；當第一電信號小于預設值時，對所述待測晶圓表面進行第二表面處理，使所述待測晶圓表面產生第二正離子和第二負離子；根據所述第二正離子和第二負離子獲取第二電信號，且所述第二電信號達到預設值。

與現有技術相比，本發明實施例的技術方案具有以下有益效果：