键合技术的键合能测试方法技术

本申请实施例公开了键合技术的键合能测试方法，包括如下步骤：提供键合样品，键合样品包括互相键合的第一键合部以及第二键合部，第一键合部包括相背的第一表面和第二表面，第二键合部位于第二表面的中部；对键合样品施加压力：在第一表面向第一键合部施加第一压力；同时，在第二表面或者在第一键合部的周侧面向第一键合部施加多个第二压力；记录第二键合部与第一键合部键合的边缘出现裂纹时，对应的第一压力与第二压力；根据裂纹的长度、第二键合部与第一键合部键合的边缘出现裂纹时对应的第一压力以及第二压力，计算键合能；通过控制第一压力与第二压力的大小可以降低键合样品破碎的风险，进而为晶圆的质量提供可靠保障。进而为晶圆的质量提供可靠保障。进而为晶圆的质量提供可靠保障。

【技术实现步骤摘要】
键合技术的键合能测试方法


[0001]本申请涉及半导体技术的领域，具体而言，涉及一种键合技术的键合能测试方法。

技术介绍

[0002]在相关的
中，将两个晶圆相互键合的晶圆键合技术是一项关键技术。其中，为了评估晶圆的界面键合强度，需要对表征界面键合强度的晶圆界面键合能进行量化评估。
[0003]目前，在测试晶圆界面键合能的过程中，一般采用插刀式的双悬臂梁法(doublecantileverbeam，DCB)进行测定。该方法使用一定厚度的刀片沿着晶圆的边缘位置插入键合界面，使用红外成像设备测定裂纹长度，并结合刀片厚度及晶圆厚度计算得到界面键合能。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种键合技术的键合能测试方法，旨在为晶圆提供一种避免晶圆破裂的键合能测试方法。
[0005]本申请实施例提供了一种键合技术的键合能测试方法，包括如下步骤：提供键合样品，键合样品包括互相键合的第一键合部以及第二键合部，第一键合部的面积尺寸大于第二键合部的面积尺寸，第一键合部包括相背的第一表面和第二表面，第二键合部位于第二表面的中部；对键合样品施加压力：在第一表面或者在第一键合部的周侧面向第一键合部施加第一压力，第一压力的施力位置落入第二键合部在第一表面上的正投影内；同时，在第二表面向第一键合部施加多个第二压力，多个第二压力的施力位置对称分布于第二键合部的周侧；记录第二键合部与第一键合部键合的边缘出现裂纹时，对应的第一压力与第二压力；根据裂纹的长度、第二键合部与第一键合部键合的边缘出现裂纹时对应的第一压力以及第二压力，计算键合能。
[0006]基于上述实施例，对键合样品第一键合部的第一表面施加第一压力，同时在第二表面施加与第一压力方向相反的多个第二压力，以使得第一键合部产生形变，当第二键合部与第一键合部之间产生裂纹时，记录此时的第一压力与第二压力，并对裂纹长度进行检测，从而计算第一键合部与第二键合部之间的键合能，通过控制第一压力与第二压力的大小可以降低键合样品破碎的风险，进而为晶圆的生产质量提供可靠保障。
[0007]在其中一些实施例中，在对键合样品施加压力的过程中，第一压力的值等于多个第二压力的合力的值。
[0008]基于上述实施例，第一压力的值等于第一压力的值，使得键合样品始终保持整体受力平衡状态，从而便于键合样品产生稳定的形变。
[0009]在其中一些实施例中，第一压力的施力位置对应于第二键合部在第一表面的正投影的几何中心。
[0010]基于上述实施例，将第一压力的施力位置设置于第二键合部在第一表面的正投影
的几何中心，以使得第二键合部的边缘位置的受力趋于一致，进而可以提高裂纹长度检测的数据准确性，也即提高键合样品键合能测试的准确性。
[0011]在其中一些实施例中，第一压力于第一表面的施力位置所对应的面积小于第二键合部在第一表面上的正投影的面积。
[0012]基于上述实施例，第一压力于第一表面的施力位置所对应的面积小于第二键合部在第一表面上的正投影的面积，可以使得第二键合部的边缘可以相对第一键合部产生裂纹，以便于测试裂纹长度，进而便于测试键合样品的键合能；当第一压力于第一表面的施力位置所对应的面积大于或等于第二键合部在第一表面上的正投影的面积时，可能会存在只有第一键合部不与第二键合部接触的部位产生形变，而与第二键合部的结合部位不产生形变，也即在第二键合部与第一键合部的边缘不会出现裂缝，也即无法对键合样品的键合能进行测试。
[0013]在其中一些实施例中，第一键合部具有中轴线，中轴线穿过第二键合部在第一表面的正投影的几何中心且垂直于第一表面，第二压力的数量为两个，两个第二压力的施力位置关于中轴线呈轴对称设置。
[0014]基于上述实施例，将第二压力设置为两个，且两个第二压力以第一压力的位置对称设置，使得两个第二压力与第一压力的合力为0，进而使得键合样品的受力平衡。
[0015]在其中一些实施例中，在第二键合部处于第二表面的中部时，执行对键合样品施加压力的步骤之前，还包括以下步骤：
[0016]检测第二键合部是否处于第二表面的中部；
[0017]在第二键合部处于第二表面的中部时，执行对键合样品施加压力的步骤；
[0018]在第二键合部不处于第二表面的中部时，则剔除键合样品。
[0019]基于上述实施例，通过对第二键合部位于第二表面的位置进行检测，以确保每一键合样品保持一致，从而保证键合样品键合能测试的数据准确性。
[0020]在其中一些实施例中，在提供键合样品的步骤之后，在对键合样品施加压力的步骤之前，还包括以下步骤：
[0021]将键合样品放置于测试平台的预设位置。
[0022]基于上述实施例，通过每一次测试都将键合样品放置于测试平台的预设位置上，降低因为每次测试键合样品的位置差异带来的结果差异，从而提高键合样品键合能的测试精度。
[0023]在其中一些实施例中，将键合样品放置于测试平台的预设位置之后，还包括以下步骤：
[0024]将键合样品夹持于测试平台。
[0025]基于上述实施例，将键合样品与测试平台夹持固定，以便于对键合样品施加第一压力与第二压力，进而测试键合样品的键合能。
[0026]在其中一些实施例中，键合能通过下式计算得到：
[0027][0028]其中：G是键合能；P是施加的第一压力；Is是第一键合部的截面惯性矩；Ic是第二键合部的截面惯性矩；Es是第一键合部的杨氏模量；Ec是第二键合部的杨氏模量；L是第一
键合部长度的一半；S是第二键合部长度的一半；a是裂纹长度；b是键合样品宽度。
[0029]基于上述实施例，通过上述计算公式可以计算得出第一键合部与第二键合部之间的键合能。
[0030]在其中一些实施例中，在提供键合样品的步骤之前还包括：
[0031]对晶圆进行裂片处理；
[0032]随机选择取样位置；
[0033]从相应的取样位置中截取键合样品。
[0034]基于上述实施例，通过上述步骤从晶圆中随机可以得到键合样品。
[0035]基于本申请实施例的一种键合技术的键合能测试方法，包括如下步骤：提供键合样品，键合样品包括互相键合的第一键合部以及第二键合部，第一键合部的面积尺寸大于第二键合部的面积尺寸，第一键合部包括相背的第一表面和第二表面，第二键合部位于第二表面的中部；对键合样品施加压力：在第一表面或者在第一键合部的周侧面向第一键合部施加第一压力，第一压力的施力位置落入第二键合部在第一表面上的正投影内；同时，在第二表面向第一键合部施加多个第二压力，多个第二压力的施力位置对称分布于第二键合部的周侧；记录第二键合部与第一键合部键合的边缘出现裂纹时，对应的第一压力与第二压力；根据裂纹的长度、第二键合部与第一键合部键合的边缘出现裂纹时对应的第一压力以及第二压力，计算键合能；通过控制第一压力与第二压力的大小可以降低键合样品破碎的风险，进而为晶圆的生产质量提供可靠保障。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种键合技术的键合能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：提供键合样品，所述键合样品包括互相键合的第一键合部以及第二键合部，所述第一键合部的面积尺寸大于所述第二键合部的面积尺寸，所述第一键合部包括相背的第一表面和第二表面，所述第二键合部位于所述第二表面的中部；对所述键合样品施加压力：在所述第一表面向所述第一键合部施加第一压力，所述第一压力的施力位置落入所述第二键合部在所述第一表面上的正投影内；同时，在所述第二表面或者在所述第一键合部的周侧面向所述第一键合部施加多个第二压力，多个所述第二压力的施力位置对称分布于所述第二键合部的周侧；记录所述第二键合部与所述第一键合部键合的边缘出现裂纹时，对应的所述第一压力与所述第二压力；根据所述裂纹的长度、所述第二键合部与所述第一键合部键合的边缘出现裂纹时对应的所述第一压力以及所述第二压力，计算键合能。2.如权利要求1所述的键合技术的键合能测试方法，其特征在于，在对所述键合样品施加压力的过程中，所述第一压力的值等于多个所述第二压力的合力的值。3.如权利要求1所述的键合技术的键合能测试方法，其特征在于：所述第一压力的施力位置对应于所述第二键合部在所述第一表面的正投影的几何中心。4.如权利要求1所述的键合技术的键合能测试方法，其特征在于，所述第一压力于所述第一表面的施力位置所对应的面积小于所述第二键合部在所述第一表面上的正投影的面积。5.如权利要求1所述的键合技术的键合能测试方法，其特征在于，所述第一键合部具有中轴线，所述中轴线穿过所述第二键合部在所述第一表面的正投影的几何中心且垂直于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余汇宇，刘武，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：