CN1632936A - 硅键合片界面缺陷的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硅键合片界面缺陷的检测方法，它包括(1)以振荡频率在1MHz以上的兆声波激活电阻值14MΩ.cm以上的去离子水，形成兆声去离子水波；(2)以所述的兆声去离子水波扫射硅键合片表面；(3)在聚光灯和显微镜下检查经兆声去离子水波扫射过的硅键合片，确定是否存在缺陷和缺陷的种类。该方法用于微电子机械制造中对硅/硅键合片界面的缺陷进行检测，能方便准确地判断其缺陷及其缺陷种类。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种硅键合片界面缺陷的检测方法，用于微电子机械制造中对硅/硅键合片界面的缺陷进行检测。
(二)背景技术
目前对硅键合片界面缺陷的检测主要是利用红外光投射硅键合片的界面，通过摄像的方法显示到屏幕上，再从屏幕上观察，界面是否存在有阴影的地方，如果有，说明界面存在有缺陷，那么此硅键合片不合格。但是此方法有一个很大的缺点，如果硅键合片界面是一个很小的缺陷，在屏幕上是很难看出来，易出现误判断，并且也分辨不出是空洞、气泡、颗粒还是沾污形成的缺陷。从而影响后续工序的进行，造成芯片或集成电路出现问题。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种硅键合片界面缺陷的检测方法，以便更准确地对硅键合片界面缺陷存在与否和缺陷种类进行检测。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
(1)以振荡频率在1MHz以上的兆声波激活电阻值14MΩ.cm以上的去离子水，形成兆声去离子水波；
(2)以所述的兆声去离子水波扫射硅键合片表面；
(3)在聚光灯和显微镜下检查经兆声去离子水波扫射过的硅键合片，确定是否存在缺陷和缺陷的种类。
所述的兆声波的频率范围为2-5MHz。
所述的去离子水电阻值的范围为16-18MΩ.cm。
所述的兆声去离子水波扫射硅键合片是使兆声去离子水波沿硅键合片径向运动对旋转的硅键合片的表面进行喷射，扫射10-20秒钟，硅键合片的旋转速度为200-300转/分。
所述兆声去离子水波喷射口与所述硅键合片表面间的距离为8-15mm。
有益效果。由于本发明方法采用上述技术方案，用兆声波激活去离子水，产生兆声去离子水波，再用该兆声去离子水波对硅键合片表面进行扫射，有缺陷的地方硅膜会被振荡破裂，这些破裂的地方在聚光灯下和显微镜下很容易被观察出来，该方法简单，能方便准确地判断出硅键合片界面是否存在有缺陷和缺陷种类是颗粒、气泡(未键合区域)或沾污等，可为改进引起其缺陷的工艺提供依据，同时也对硅键合片进行了清洗。
(四)附图说明
图1是本发明方法用兆声去离子水波扫射硅键合片表面的示意图；
图2是本发明方法激活去离子水产生兆声去离子水波的示意图；
图3是本发明方法所述硅键合片界面缺陷种类的示意图，其中3(a)是沾污引起的缺陷的示意图，3(b)是颗粒引起的缺陷的示意图。
(五)具体实施方式
本发明的具体实施方式不仅限于以下的描述，下面结合附图对本发明方法加以进一步描述。
本发明方法有如下步聚：
(1)以振荡频率在1MHz以上的兆声波激活电阻值14MΩ.cm以上的去离子水，形成兆声去离子水波。如图2所示，即利用一兆声振荡器(功率为50-100瓦)，如德国卡尔休斯公司CL200预键合设备的振荡器，产生1MHz及其以上的兆声波，用该兆声波，较佳频率范围为2-5MHz兆声波，通过兆声振荡器头5在激活容器9内对从去离子水进水口6进入的14MΩ.cm以上的去离子水激活，形成兆声去离子水波7，这里去离子水作为传递能量的介质，其较佳电阻值为16-18MΩ.cm。
(2)用兆声去离子水波扫射硅键合片表面。如图1所示，即将待测硅键合片8(经减薄的实际使用的硅键合片)置于如德国卡尔休斯公司CL200预键合设备的上下真空吸盘1、2上，使从其上下兆声去离子水波喷射口3、4上喷射出的兆声去离子水波7沿硅键合片8径向运动，对旋转的硅键合片8的表面进行扫射，扫射10-20秒钟，硅键合片8旋转速度200-300转/分，较佳为270转/分，以保证对整个硅键合片8表面进行全面扫射。上下兆声去离子水波喷射口3、4与所述硅键合片8表面间的距离为8-15mm，较佳为12mm，该距离的确定是以保证所述兆声去离子水波7能扫射到硅键合片8表面上。
(3)在聚光灯和显微镜下检查经兆声去离子水波扫射过的硅键合片，确定是否存在缺陷和缺陷的种类。即用普通的聚光灯和显微镜，如日本OLYMPLS公司的MX40型显微镜(5倍以上)，对经兆声去离子水波7扫射过的硅键合片8抛干后进行观察。若硅键合片8的键合界面无缺陷，在兆声去离子水波7的振荡下硅键合片8的硅膜不会出现破裂，则硅键合片8表面对照射光的反射是一致的。若硅键合片8界面存在缺陷，在兆声去离子水波7的振荡下硅键合片8的硅膜会破裂，若硅键合片8的键合界面存在有凸起缺陷，则硅键合片8表面对照射光呈漫反射，表明键合片8的键合界面上该处有气泡或未键合上，在显微镜下观察，如果是颗粒造成的缺陷，那么缺陷就为四周破裂，类似一个圆周，如图3(b)所示，如果是沾污造成的缺陷，那么缺陷就是不规则的破裂，如图3(a)所示。通过显微镜或者刻度尺还可以对未键合区域的大小测量，一般缺陷测试结果为几十微米～几十个毫米范围。
Claims (5)
1、一种硅键合片界面缺陷的检测方法，其特征有在于：该方法为
(1)以振荡频率在1MHz以上的兆声波激活电阻值14MΩ.cm以上的去离子水，形成兆声去离子水波；
(2)以所述的兆声去离子水波扫射硅键合片表面；
(3)在聚光灯和显微镜下检查经兆声去离子水波扫射过的硅键合片，确定是否存在缺陷和缺陷的种类。
2、根据权利要求1所述的硅键合片界面缺陷的检测方法，其特征有在于：所述的兆声波的频率范围为2-5MHz。
3、根据权利要求1所述的硅键合片界面缺陷的检测方法，其特征有在于：所述的去离子水电阻值的范围为16-18MΩ.cm。
4、根据权利要求1所述的硅键合片界面缺陷的检测方法，其特征有在于：所述的兆声去离子水波扫射硅键合片是使兆声去离子水波沿硅键合片径向运动对旋转的硅键合片的表面进行喷射，扫射10-20秒钟，硅键合片旋转速度200-300转/分。
5、根据权利要求4所述的硅键合片界面缺陷的检测方法，其特征有在于：所述兆声去离子水波喷射口与所述硅键合片表面间的距离为8-15mm。
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