晶圆背面金属层附着力的检测方法技术

本发明专利技术的晶圆背面金属层附着力的检测方法包括以下步骤：步骤１，分别在晶圆样品的正面和背面上淀积金属层；步骤２，在正面和背面均淀积有金属层的晶圆样品中选择芯粒作被测样品，分别在所述被测样品的正面和背面上焊接引线；步骤３，用拉力计拉所述被测样品背面的引线，并记录所述被测样品拉断前的拉力值；步骤４，对所述被测样品的断层位置进行分析。本发明专利技术的晶圆背面金属层附着力的检测方法能定量测量出晶圆背面金属层附着力的大小，且检测方法简单、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺，尤其涉及一种。
技术介绍
随着半导体器件封装工艺的发展，在晶圆背面淀积金属层越来越普遍，晶圆背面 金属层对晶圆表面的附着力是衡量晶圆背面金属层质量优劣的一个最关键因素。在半导体 器件制造过程中，晶圆背面金属层对晶圆表面的附着力需要例行检测和控制，以确保生产 出优质合格的产品。现有技术中对晶圆背面金属层附着力进行检测的方法是对待测样品进行贴膜划 片，即在晶圆样品的背面贴上蓝膜(该晶圆样品背面淀积有金属层)，再对贴上蓝膜的晶圆 进行划片，该贴上蓝膜的晶圆被划分为多个背面贴有蓝膜的芯粒；用胶带将芯粒从蓝膜上 剥离，以金属层是否有残留在蓝膜上作为金属层附着力优劣的判断标准，若有金属层残留 在蓝膜上，则表明金属层附着力有待优化，若无金属层残留在蓝膜上，则表明金属层附着力 符合生产要求。现有技术中检测晶圆背面金属层附着力的方法存在以下缺点首先，该方法只能 定性判断晶圆背面金属层附着力是否符合生产要求，不能定量测量出晶圆背面金属层附着 力，而且不能通过该方法对各种不同附着力(如，金属层与晶圆表面之间的附着力、不同金 属层之间的附着力)得出准确结论；其次，检测成本高，蓝膜价格比较贵，划片花费更高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，能定量测量金属 层附着力，检测方法简单且成本低。为了达到上述的目的，本专利技术提供一种，其特 征在于，包括以下步骤步骤1，分别在晶圆样品的正面和背面上淀积金属层；步骤2，在正 面和背面均淀积有金属层的晶圆样品中选择芯粒作被测样品，分别在所述被测样品的正面 和背面上焊接引线；步骤3，用拉力计拉所述被测样品背面的引线，并记录所述被测样品拉 断前的拉力值；步骤4，对所述被测样品的断层位置进行分析。上述，其中，所述步骤1中的金属层为一种金 属薄膜形成的单金属层。上述，其中，所述步骤1中的金属层为多种金 属薄膜组成的复合金属层。上述，其中，所述步骤2中采用电烙铁分别在 所述被测样品的正面和背面的金属层上涂布焊锡，利用焊锡将所述引线焊接到所述金属层 上。上述，其中，所述引线为铜引线。 上述，其中，所述步骤4中，若所述被测样品的断层位置在晶圆材料上，则表明晶圆背面金属层与晶圆表面之间的附着力非常理想；若所述被测样品的断层位置在晶圆材料与金属层之间，则表明晶圆背面金属层与晶圆表面之间 的附着力有待优化，所述拉力计测得的所述被测样品拉断前的拉力值等于晶圆背面金属层 与晶圆表面之间附着力的大小。上述，其中，所述步骤4中，若所述被测样品的 断层位置在晶圆材料上，则表明晶圆背面金属层与晶圆表面之间的附着力以及金属薄膜之 间的附着力非常理想；若所述被测样品的断层位置在晶圆材料与金属层之间，则表明晶圆 背面金属层与晶圆表面之间的附着力有待优化，所述拉力计测得的所述被测样品拉断前的 拉力值等于晶圆背面金属层与晶圆表面之间附着力的大小；若所述被测样品的断层位置在 各金属薄膜之间，则表明各金属薄膜之间的附着力有待优化或工艺出现异常，所述拉力计 测得的所述被测样品拉断前的拉力值等于金属薄膜之间附着力的大小。本专利技术既可准确检测出晶圆背面金属层与晶 圆表面之间附着力的大小及质量优劣，又可准确检测出各金属薄膜之间附着力的大小及质 量优劣；本专利技术采用拉力计测量晶圆背面金属层与晶 圆表面之间的附着力以及金属薄膜之间的附着力，能定量测量出晶圆背面金属层与晶圆表 面之间的附着力以及金属薄膜之间的附着力，测量结果准确可靠，检测方法简单；本专利技术采用拉力计、引线、焊料就能准确检测 出晶圆背面金属层附着力大小及质量优劣，成本低，可操作性强。附图说明本专利技术的由以下的实施例及附图给出。图1是本专利技术的流程图。图2是焊接上引线后的被测样品的剖视图。图3是用拉力计做拉力测试的示意图。图4是被测样品的断层位置在硅与硅之间的示意图。图5是被测样品的断层位置在硅与金属层之间的示意图。图6是被测样品的断层位置在各金属薄膜之间的示意图。具体实施例方式以下将结合图1 图6对本专利技术的作进一步的 详细描述。参见图1，本专利技术包括以下步骤步骤1，分别在晶圆样品的正面和背面上淀积金属层；步骤2，在正面和背面均淀积有金属层的晶圆样品中选择芯粒作被测样品，分别在 所述被测样品的正面和背面上焊接引线；步骤3，用拉力计拉所述被测样品背面的引线，并记录所述被测样品拉断前的拉力 值；步骤4，对所述被测样品的断层位置进行分析。现以一实施例详细说明本专利技术本专利技术包括以下步骤步骤1，分别在晶圆样品的正面和背面上淀积金属层；在本实施例中，分别在晶圆样品的正面和背面上依次淀积Ti薄膜、NiV薄膜和Ag 薄膜，即在本实施例中所述金属层为多种不同金属薄膜组成的复合金属层；淀积金属层的方法采用物理气相淀积法，例如溅射；晶圆材料为硅；步骤2，在正面和背面均淀积有金属层的晶圆样品中选择芯粒作被测样品，分别在 所述被测样品的正面和背面上焊接引线；一个晶圆包含多个芯粒，如一个直径为200mm的晶圆包含88个芯粒，一个直径为 300mm的晶圆包含232个芯粒；在本实施例中，每个芯粒的正面和背面上均依次淀积有Ti薄膜、NiV薄膜和Ag薄 膜，选择其中一芯粒作被测样品；在本实施例中，所述引线为铜引线，采用电烙铁分别在所述被测样品的正面和背 面上涂布焊锡，焊接上铜引线，如图2所示；图2中显示了一个被测样品10(即一个芯粒)，在硅11的正面和背面分别依次淀 积Ti薄膜12、NiV薄膜13和Ag薄膜14，采用电烙铁将焊锡20分别涂布在所述硅11两侧 的Ag薄膜14上，利用焊锡20将两根铜引线30分别焊接在所述硅11两侧的Ag薄膜14上；步骤3，用拉力计拉所述被测样品背面的引线，并记录所述被测样品拉断前的拉力 值；所述引线伸出所述被测样品的一端可制成钩状，或在所述引线伸出所述被测样品 的一端安装上钩子；在本实施例中，在所述弓丨线30伸出所述被测样品10的一端安装上钩子40，所述被 测样品10正面的钩子40钩挂在一环60上，拉力计50的一端钩挂在所述被测样品10背面 的钩子40上，对所述拉力计50施加作用力F，使所述拉力计50对所述被测样品10背面的 引线30施加拉力，如图3所示，施加的作用力F由小逐渐增大，直至所述被测样品10被拉 断，并记录下所述被测样品10拉断前的拉力值；步骤4，对所述被测样品的断层位置进行分析；参见图4，若所述被测样品10的断层位置(如图4中的虚线圈)在硅与硅之间，则 表明晶圆背面金属层与晶圆表面之间的附着力以及金属薄膜之间的附着力非常理想，符合 生产要求；此时，晶圆背面金属层附着力为理想状态，记录的拉力值的大小没有实际意义；参见图5，若所述被测样品10的断层位置(如图5中的虚线圈)在硅11与Ti薄 膜12之间，则表明晶圆背面金属层与晶圆表面之间的附着力有待优化，此时，所述拉力计 50测得的所述被测样品10拉断前的拉力值等于晶圆背面金属层与晶圆表面之间附着力的 大小，可计算出单位附着力大小(即黏附强度)，计算公式为单位附着力=拉力/焊接面 积，其中，拉力是拉力计50在所述被测样品10拉断前测得的拉力值； 参见图6，若所述被测样品10的断层位置(如图6中的虚线圈)在各金属薄膜之 间，如Ti薄膜12与NiV薄膜13之间，或者NiV薄膜13与Ag薄膜14之间，则表明各金属薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆背面金属层附着力的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤１，分别在晶圆样品的正面和背面上淀积金属层；步骤２，在正面和背面均淀积有金属层的晶圆样品中选择芯粒作被测样品，分别在所述被测样品的正面和背面上焊接引线；步骤３，用拉力计拉所述被测样品背面的引线，并记录所述被测样品拉断前的拉力值；步骤４，对所述被测样品的断层位置进行分析。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅荣颢，刘玮荪，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]