DD299925A7

DD299925A7 - METHOD FOR DETERMINING ELASTIC DEFORMATION OF MOUNTED SEMICONDUCTOR CHIPS

Info

Publication number: DD299925A7
Application number: DD32961489A
Authority: DD
Inventors: Martin Dipl Ing Kotzerke; Juergen Dr Ing Grafe
Original assignee: Dresden Forschzentr Mikroelek
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1992-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung elastischer Deformationen montierter Halbleiterchips im Zyklus II der Fertigung elektronischer Bauelemente, insbesondere zur Diagnose elastischer Kruemmungen groszflaechiger, plastumhuellter Siliziumchips unter Verwendung einer roentgenographischen Meszanordnung auf Basis der Roentgenbeugung in Reflexionsstellung. Um den partiellen Kruemmungsverlauf ueber die gesamte gewaehlte Meszstrecke auch an nicht direkt zugaenglichen Oberflaechen der jeweils zu messenden Bauelemente unterschiedlicher geometrischer Abmessungen zu jedem beliebigen Zeitpunkt im Fertigungsablauf ermitteln zu koennen, ist erfindungsgemaesz vorgesehen, dasz fuer das zu messende Bauelement zuerst ein Wertepaar aus den bestehenden Moeglichkeiten der verwendbaren Wellenlaenge der Roentgenstrahlung und den dadurch definierten Reflexionswinkeln bei symmetrischem Strahlengang ermittelt wird, unter welchem entsprechend der vorliegenden werkstofflichen und geometrischen Gegebenheiten des zu messenden Bauelements eine registrierbare Reflexionsstrahlung vom Chip in den Strahlungsdetektor gelangt, dasz anschlieszend nach einer experimentell erprobten Ausrichtung der Meszanordnung entsprechend des vorher bestimmten Wertepaares zwischen Kristallmonochromator und Bauelement ein Absorptionsgitter eingesetzt und der Meszvorgang durch eine langsame, konstante Drehbewegung des Bauelementes um seine Achse, senkrecht zur Kruemmungslinie und vor dem Beugungswinkel u beginnend, eingeleitet wird, wobei das Absorptionsgitter die gefilterte Roentgenstrahlung in schmale Strahlenbuendel auffaechert, welche durch die Bauelementedrehung einzeln nacheinander in die zuvor bestimmte Reflexionsstellung gelangen und vom Strahlungsdetektor mit Auswerteelektronik registriert sowie vom Bandschreiber im zeitlichen Abstand aufgezeichnet werden.{Deformation, elastisch; Halbleiterchip, montiert; Roentgenbeugung; Reflexionsstellung; Meszanordnung, roentgenographisch; Bauelementedrehung; Absorptionsgitter; Strahlenbuendel, registrieren, auswerten}The invention relates to a method for determining elastic deformations of mounted semiconductor chips in the cycle II of the production of electronic components, in particular for the diagnosis of elastic fractures of large-scale, plastumhuellter silicon chips using a roentgenographic Meszanordnung based on the Roentgenbeugung in reflection position. In order to be able to determine the partial curvature profile over the entire selected measuring distance also at non-directly accessible surfaces of the respective components to be measured of different geometrical dimensions at any time in the production process, it is provided according to the invention that first a pair of values from the existing possibilities for the component to be measured the usable wavelength of the X-ray radiation and the reflection angles defined thereby is determined at symmetrical beam path, under which according to the present material and geometric conditions of the device to be measured a recordable reflection radiation passes from the chip in the radiation detector, dasz anschlieszend after an experimentally proven alignment of the Meszanordnung according to previously set value pair between crystal monochromator and device an absorption grid used and the Meszvorgang by a slow ame, constant rotational movement of the component about its axis, perpendicular to the Kruemmungslinie and before the diffraction angle u starting, is introduced, the absorption grating auffaechert the filtered X-ray radiation in narrow beam, which pass through the component rotation one after the other in the previously determined reflection position and the radiation detector Evaluation electronics are recorded and recorded by the tape recorder at intervals. {Deformation, elastic; Semiconductor chip, mounted; ray diffraction,; Reflecting position; Meszanordnung, roentgenographisch; Components rotation; Absorption grating; Raybend, register, evaluate}

Description

For this 1 page drawing Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung elastischer Deformationen montierter Halbleiterchips im Zyklus Il der Fertigung elektronischer Bauelemente, insbesondere zur Diagnose elastischer Krümmungen großflächiger, ptastumhülrter Siliziumchips unter Verwendung einer röntgenocraphischen Messanordnung auf Basis der Röntgenbeugung in Reflexionsstellung.The invention relates to a method for determining elastic deformations of mounted semiconductor chips in the cycle II of the production of electronic components, in particular for diagnosing elastic curvatures of large-area, pasty silicon chips using a roentgenographic measuring arrangement based on the X-ray diffraction in the reflection position.

Characteristic of the known state of technology

Zur Montage und Verpackung von Halbleiterchips auf Baueleme—eträgern ist bekannt, daß aufgrund der üblicherweise bestehenden Fehlanpassung in den thermischer, Ausdehnungs'weffizienten und durch äußere Belastung der im Bauelement vereinigten Werkstoffe die im Halbleiterchip indurerten elastisch*л Spannungen zu dessen Ausfall führen können. Während die aus solchen Spannungen resultierenden Deformationen in Form von elastischen Chipverkrümmungen das Betriebsverhalten herkömmlicher Bipolarchips bis zum LSI-Niveau erst bei sehr hofnen Absolutwerten (Chipkrümmungsradius <0,2m) degradieren, genügen bei der Anwendung von MOS-Techniken L-n VLSI-Niveau bereits Chipkrümmungsradien von etwa 1 m, um in den empfindlichen funktionellen Oberflächrnschichten dieser Chips Risse und/oder Leitbahnverschiebungen auszulösen. Derartige Chipkrümmungsradien sind bei Anwerbung tradrtions.'ler Montagetechnologien keine Seltenheit. Aus diesem Grund ist für die Verarbeitung von vorzugsweise großflächigen VLSI-Criips eine durchgängige Optimierung der Montage- und Verpackungsprozesse notwendig, worin die Auswahl der einzusetzenden Werkstoffe, des Gehäusekonzepts und die technologische Verfahrensführung eingeschlossen sind.For assembly and packaging of semiconductor chips on Baueleme-eträgern is known that due to the usually existing mismatch in the thermal, Ausdehnungs'weffizienten and external stress of the materials combined in the component, the indurerten in the semiconductor chip elastic * л voltages can lead to its failure. While the deformations resulting from such stresses in the form of elastic chip curvatures degrade the operating behavior of conventional bipolar chips up to the LSI level only at very high absolute values (chip radius of curvature <0.2 m), chip curvature radii of .mu.m are already sufficient for the application of MOS techniques Ln VLSI level about 1 m to cause cracks and / or channel displacements in the sensitive functional surface layers of these chips. Such chip radii of curvature are not uncommon in the recruitment of tradrtions.'ler assembly technologies. For this reason, a continuous optimization of the assembly and packaging processes is necessary for the processing of preferably large-area VLSI-Criips, wherein the selection of the materials to be used, the housing concept and the technological process management are included.

Dazu ist es notwendig, elastische Deformationen π solchen Halbi-kerchips nach jedem technologischen Teilschritt zu ermitteln, um die richtigen Schlußfolgerungen zur Realisier.ng einer span-ungsarmen Montage treffen zu können. Zur Ermittlung von elastischen Deformationen иге/oder Spannungen im Chip sind eine Reihe von Methoden bekannt. Eine erste Möglichkeit besteht in der mathematisrnen Simulation von thermisch induzierten Spannungsfeldern in Halbleiterbauelementen (Eifert, R.: Ermittlung ds- üiermisciien Scannung und Deformation in Hybridschaltungen mit der Methode der finiten Elemente- Nachrichtentechnk/Elektronik- Berlin 32 [1982] 8.-S.338-340). Der Nachteil dieser Methode besteht in einem erheblichen Entwicklungsaufws-d für solche Rechenprogramme, um eine ausreichende Genauigkeit der Ergebnisse zu erhalten.For this purpose, it is necessary to determine elastic deformations π such Halbi-kerchips after each technological sub-step in order to make the right conclusions for the Realisier.ng a low-stress assembly can. For the determination of elastic deformations иге / or stresses in the chip, a number of methods are known. A first possibility consists in the mathematical simulation of thermally induced stress fields in semiconductor devices (Eifert, R .: Determination of Scien- tial Scanning and Deformation in Hybrid Circuits with the Finite Element Method of Communications / Electronics Berlin 32 [1982] 8.- S. 338-340). The disadvantage of this method is a considerable development effort for such computer programs in order to obtain a sufficient accuracy of the results.

Als weitere, experimentelle Methode zur Ermittlung von Chipdeformationen ist die Messung der Chipverbiegung mittels Interferenzprinzip bekannt (Alius, E.: Auswahl metallischer Kamm- bzw. Trägerstreifenwerkstoffe für DIL-Keramik- und Kunststoffgehäuse-Feingerätetechnik-Berlin 25 [1976] 10.-S. 452-454). Die sich aufgrund der thermischen Fehlanpassung einstellende Chipkrümmung verursacht bei der Bestrahlung der freiliegenden Chipoberfläche mit monochromatischem Licht Interferenzbilder, mit deren Hilfe sich der vorliegende Chipkrümmungsradius berechnen läßt. Der Nachteil dieser Methode besteht darin, daß solche Messungen nur an freiliegenden Chipoberflächen und vorzugsweise kleinen Chips (24mm χ 4mm) durchgeführt und damit die durch die folgenden Teilschritte der Verpackung verursachten Deformationsänderungen nicht mehr erfaßt werden können.As a further, experimental method for the determination of chip deformations, the measurement of chip bending by interference principle is known (Alius, E .: Selection of metallic comb or carrier strip materials for DIL ceramic and plastic housing Feingerätetechnik-Berlin 25 [1976] 10.-S. 452-454). The resulting due to the thermal mismatch chip curvature caused by the irradiation of the exposed chip surface with monochromatic light interference images, with the aid of which the present chip radius of curvature can be calculated. The disadvantage of this method is that such measurements only on exposed chip surfaces and preferably small chips (24mm χ 4mm) performed and thus the deformation caused by the following sub-steps of the packaging can no longer be detected.

Eine andere experimentelle Methode besteht in der Anwendung von in speziellen Testchips integrierten Chipspannungssensoren (Natarajan, B.: Die surface stresses in a molded plastic package—Proceedings of the 36^th Electronic Components Conference 1986-Seattle-S.544-551). Dabei werden die auf der Basis des piezoelektrischen Effekts arbeitenden Dehnungsanordnungen vorzugsweise nach den im Chip vorliegenden Kristallachsen und/oder bestimmten Flächensektoren ausgerichtet, wodurch verschiedene Spannungszustände erfaßt werden können. Die Verwendung solcher Art Testchips gestattet entgegen den bereits beschriebenen Methoden zu jedem Zeitpunkt des Fertigungsablaufes im Zyklus Il die Bestimmung von elastischen Spannungen und Deformationen im Chip. Nachteilig ist dagegen jedoch der hohe PrSparationsaufwand zur Herstellung von integrierten Dehnungsanordnungen. Darüber hinaus sind die geometrischen Abmessungen eines Testchips nach dessen Entwurf weitgehend festgelegt, so daß keine ausreichende Flexibilität bezüglich Anwendung für geometrisch abweichende Montagekonzeptionen mehr besteht.Another experimental method is the application of integrated special test chips chip voltage sensors (Natarajan, B .: The surface stress in a molded plastic package-Proceedings of the 36 ^th Electronic Components Conference 1986 Seattle S.544-551). In this case, the expansion arrangements operating on the basis of the piezoelectric effect are preferably aligned with the crystal axes present in the chip and / or certain surface sectors, whereby different states of stress can be detected. The use of such type of test chips permits, contrary to the methods already described, the determination of elastic stresses and deformations in the chip at every point in time of the production cycle in cycle II. However, the disadvantage is the high PrSparationsaufwand for the production of integrated strain arrays. In addition, the geometric dimensions of a test chip according to its design are largely defined, so that there is no longer sufficient flexibility with respect to application for geometrically deviating assembly concepts.

Als weitere Methode zur Ermittlung von elastischen Deformationen fester Körper ist die röntgenographische Messung von Gitterverzerrungen anwendbar. Die elastische Deformation einen Kristalls ist mit der Krümmung seiner Netzebenen identisch. Mit Hilfe von Reflexionsmessungen der vom bestrahlten Kristall gebeugten charakteristischen Röntgenstrahlung ist diese Krümmung sehr genau bestimmbar, da Reflexion nur dann eintritt, wenn die auf den Kristall auf treffende Strahlung exakt dem Beugungswinkel entspricht Dieser ist von der Wellenlänge der Strahlung und vom Netzebenenabstand des Kristallgitters abhängig. In Verbindung mit der Ermittlung von elastischen Chipkrümmungen sind solche Messungen mittels Topographiekamera in Ein- und Zweikristallanordnung auf fotografischem Weg bekannt (Zaumseil, P.: Double-crystal topographic investigation of the shape of silicon wafers after oxidation - Crystal Research and Technology -17 {1982] S. -S. 639-642).As a further method for determining elastic deformations of solid bodies, the X-ray measurement of lattice distortions can be used. The elastic deformation of a crystal is identical to the curvature of its lattice planes. With the aid of reflection measurements of the characteristic X-ray diffracted by the irradiated crystal, this curvature can be determined very accurately since reflection only occurs when the radiation impinging on the crystal corresponds exactly to the diffraction angle. This depends on the wavelength of the radiation and the interplanar spacing of the crystal lattice. In connection with the determination of elastic chip curvatures, such measurements are known by means of a topographic camera in single and two-crystal arrangement by photographic means (Zaumseil, P .: Double-crystal topographic investigation of the shape of silicon wafers after oxidation - Crystal Research and Technology -17 {1982 ] Pp. 639-642).

Dabei wird der Abstand der auf der erhaltenen Fotoaufnahme abgebildeten K,i_ph, r und К,,,*, _r oder nur der K,i_ph, ,-Linien gemessen und daraus die Krümmung der Netzebenen errechnet. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß nur ein mittlerer Krümmungsradius erhalten und damit montagebedingte partielle Schwankungen der elastischen Deformation des Chips nicht erfaßt werden können. Darüber hinaus ist ein derartiges Verfahren nur bei unverschlossenen Bauelementen anwendbar.In this case, the distance of the imaged on the obtained photographing K, i _ph, r and К ,,, * _r or only the K i _ph,-lines measured and calculates the curvature of the lattice planes. The disadvantage of this method is that only obtained a mean radius of curvature and thus assembly-related partial fluctuations of the elastic deformation of the chip can not be detected. Moreover, such a method is applicable only to unlocked components.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, mit vergleichsweise geringem technologischem und Kostenaufwand thermisch oder anderweitig induzierte elastische Deformationen, vorzugsweise in montierten Halbleiterchips, unabhängig vom erreichten Fertigungsfortschritt im Zyklus Il der Herstellung elektronischer Bauelemente innerhalb kürzester Zeit zerstörungsfrei und mit ausreichender Genauigkeit zu erfassen.The aim of the invention is to detect with relatively little technological and cost thermally or otherwise induced elastic deformations, preferably in mounted semiconductor chips, irrespective of the production progress achieved in the cycle Il the production of electronic components within a very short time without destruction and with sufficient accuracy.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung elastischer Deformationen montierter Halbleiterchips anzugeben, mit dem unter Verwendung einer relativ einfachen röntgenographischen Meßanordnung nach jedem technologischen Teilschritt in Montage- und Verpackungsprozessen der partielle Krümmungsverlauf über die gesamte gewählte Meßstrecke auch an nicht direkt zugänglichen Chipoberflächen der jeweils zu messenden Bauelemente unterschiedlicher geometrischer Abmessungen ermittelbar ist, um eine schnelle Prozeßoptimierung und -kontrolle als Grundlage für eine hohe Präparationsausbeute zu gewährleisten.The invention has for its object to provide a method for determining elastic deformations mounted semiconductor chips, with the use of a relatively simple X-ray measuring device after each technological sub-step in assembly and packaging processes of the partial curvature over the entire selected test section even on not directly accessible chip surfaces each to be measured components of different geometric dimensions can be determined to ensure rapid process optimization and control as the basis for a high preparation yield.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine röntgenographische Meßanordnung mit strahlerzeugenden und strahlfilternden Mitteln, einer drehbaren Bauelementeaufnahme und einem Strahlungsdetektor gekoppelt mit einer Auswerteelektronik und einem Bandschreiber verwendet, womit auf Basis der Röntgenbeugung in Reflexionsstellung Krümmungswerte der elastisch deformierten Netzebenen montierter Halbleiterchips gewonnen werden.To carry out the method, an X-ray measuring arrangement with beam-generating and beam-filtering means, a rotatable component receptacle and a radiation detector coupled to an evaluation and a tape recorder is used, which are obtained based on the X-ray diffraction in the reflection position curvature of the elastically deformed network planes mounted semiconductor chips.

Erfindungsgemäß werden zuerst vor Einleitung des eigentlichen Meßvorganges, bevorzugt an plastumhüllten Halbleiterchips, die Wellenlänge der verwendeten Röntgenstrahlung und der Reflexionswinkel derart aufeinander abgestimmt, daß vom umhüllten Halbleiterchip ausreichend registrierbare Nutzstrahlung reflektiert wird.According to the invention, the wavelength of the X-ray radiation used and the reflection angle are first matched to one another in such a way before the actual measuring process is initiated, preferably on plastically encased semiconductor chips, that sufficient registered usable radiation is reflected by the coated semiconductor chip.

Dazu wird die Wellenlänge der charakteristischen Röntgenstrahlung entsprechend der durch den umhüllenden Gehäusewerkstoff bestimmten Strahlüngsabsorption festgelegt.For this purpose, the wavelength of the characteristic X-ray radiation is determined in accordance with the radiation absorption determined by the enveloping housing material.

Zur Minimierung des Strahlenganges in stark absorbierenden Materialien wird für die Messung ein Röntgenreflex mit mindestens 25° Reflexionswinkel bei symmetrischem Strahlengang ausgewählt Der eigentliche Meßvorgang wird anschließend nach einer experimentell erprobten Ausrichtung der Meßanordnung entsprechend der vorher bestimmten Wellenlänge der Röntgenstrahlung und des Reflexionswinkels sowie Einsetzen eines Absorptionsgitters in den Strahlengang zwischen Kristallmonochromator und Bauelement durch eine langsame, konstante Drehbewegung des Bauelements um seine Achse, senkrecht zur Krümmungslinie und vor dem Beugungswinkel θ beginnend, eingeleitet.To minimize the beam path in strongly absorbing materials, an X-ray reflex with at least 25 ° reflection angle with symmetrical beam path is selected for the measurement. The actual measuring process is then according to an experimentally proven alignment of the measuring device according to the previously determined wavelength of the X-radiation and the reflection angle and insertion of an absorption grating in the beam path between the crystal monochromator and the component by a slow, constant rotational movement of the device about its axis, perpendicular to the line of curvature and before the diffraction angle θ starting introduced.

Mittels Strichfokus wird dabei ein Nutzstrahl mit einer Länge entsprechend der Chipabmessung senkrecht zur Krümmungslinie ausgeblendet. Durch die Bauelementedrehung gelangen die vom Absorptionsgitter erzeugten schmalen Strahlenbündel einzelnBy means of line focus while a useful beam is hidden with a length corresponding to the chip dimension perpendicular to the line of curvature. As a result of the component rotation, the narrow beams produced by the absorption grid arrive individually

nacheinander in die zuvor bestimmte Reflexionsstellung, wonach letztlich die aus der zeitlichen Abfolge der registrierten Reflexe gewonnenen Meßwerte zur Berechnung der elastischen Krümmung der Netzebenen des gemessenen Halbleiterchips zur Verfügung stehen.successively into the previously determined reflection position, according to which the measured values obtained from the time sequence of the registered reflections are finally available for calculating the elastic curvature of the network planes of the measured semiconductor chip.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, wobei in der zugehörigen Zeichnung eine Meßanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung gezeigt ist Die Meßanordnung besteht aus einer Feinstruktur-Röntgenröhre 1 mit Strichfokus zur Strahlerzeugung, einem nachgeordneten Kristallmonochromator 2 nach Johannsen zur Strahlfilterung, einem im Strahlengang in geringem Abstand vorzugsweise vor einer drehbaren Bauelementeaufnahme 4 angeordneten Absorptionsgitter 3, welches nur für senkrecht zur Meß- und Beugungsebene verlaufende Strahlenbündel durchlässig ist, und einem im Winkel 2θ nachgeordneten Strahlungsdetektor 5 in Kopplung mit einer Auswerteelektronik und einem Bandschreiber zur Registrierung und späteren Auswertung der einzelnen gebeugten Strahlenbündel. Die Anwendung des Verfahrens soll im Beispiel an einem im Standard-DIP-Plast 18-Gehäuse verpackten (lOO)-Siliziumchip der Größe 5mm x 12mm erfolgen, das infolge des Plastumhüllens eine elastische Verbiegung erfahren hat.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment, in which a measuring arrangement for carrying out the method according to the invention is shown in a schematic representation. The measuring arrangement consists of a fine-structure X-ray tube 1 with line focus for beam generation, a downstream crystal monochromator 2 according to Johannsen for beam filtering , an in the beam path at a short distance preferably in front of a rotatable component receptacle 4 arranged absorption grating 3, which is permeable only for perpendicular to the measuring and diffraction plane extending beam, and an angle 2θ downstream radiation detector 5 in coupling with a transmitter and a tape recorder for registration and later evaluation of the individual diffracted beams. The application of the method should be carried out in the example on a standard DIP-Plast 18 housing packaged (lOO) -Siliziumchip size 5mm x 12mm, which has undergone an elastic deflection as a result of Plastumhüllens.

Zur Optimierung der Verfahrensführung beim Plastumhüllen sowie zur Auswahl einer geeigneten Verschließmasse sind der Absolutwert und der partielle Verlauf der elastischen Deformation des Chips zu bestimmen.To optimize the process control in Plastumhüllen and to select a suitable Verschließmasse the absolute value and the partial course of the elastic deformation of the chip are to be determined.

Nachdem das zu messende Bauelement auf der drehbaren Bauelementeaufnahme 4 der Meßanordnung fixiert ist, werden zuerst in Abhängigkeit des für die Reflexionsmessung zu durchstrahlenden Plastmasseanteils und der dabei auftretenden Strahlungsabsorption der auszuwertende Röntgenreflex und die notwendige Wellenlänge der Röntgenstrahlung so korreliert, daß das erhaltene Intensitätsmaximum der Κ,ΐρκ, i-Linie in Reflexionsstellung vom Strahlungsdetektor S registrierbar wird. Unter den vorliegenden Gegebenheiten wird dies bei einer Wellenlänge von 0,07 nm und einem (800)-Ref lex erreicht. Für den Meßvorgang wird ein Nutzstrahl vom Strichfokus in der Länge entsprechend der Chipabmessung senkrecht zum Krümmungsverlauf- hier 5mm- ausgeblendet, um bei hoher Maßgenauigkeit eine maximale Intensität der reflektierten Röntgenstrahlung vom Chip zu erhalten. Zur Messung der elastischen Deformation wird nun das auf der Bauelementeaufnahme 4 fixierte Bauelement nach einer experimentell eprobten Ausrichtung der Maßanordnung für 0,07 nm Wellenlänge der Röntgenstrahlung und den (800)-Röntgenreflex sowie Einsetzen des Absorptionsgitters 3 in den Strahlengang zwischen Kristallmonochromator 2 und Bauelement in eine konstante, langsame Drehbewegung um seine Achse, senkrecht zur Krümmungslinie und vor dem Beugungswinkel θ beginnend, versetzt. Der mit der Auswerteelektronik und dem Bandschreiber gekoppelte Strahlungsdetektor 5 registriert dabei die entsprechend der gewünschten Anzahl der Meßpunkte vom darauf abgestimmten Raster des Absorptionsgitters 3 erzeugten schmalen Strahlenbündel einzeln nacheinander in der festgelegten Reflexionsstellung. Als Meßwerte für den Krümmungsverlauf werden die zeitlichen Abstände der Reflexe der einzelnen Strahlenbündel bei konstanter Drehbewegung des Bauelementes erhalten, woraus sich letztlich unter Berücksichtigung der Reflexionsbedingung der Absolutwert und der partielle Verlauf der Netzebenenkrümmung im Chip rechnerisch bestimmen läßt, die mit der elastischen Chipverbiegung identisch sind.After the component to be measured is fixed on the rotatable component receptacle 4 of the measuring arrangement, the X-ray reflection to be evaluated and the required wavelength of the X-ray radiation are first correlated in such a way that the obtained maximum intensity of the Κ, ΐρκ, i-line in reflection position of the radiation detector S can be registered. Under the circumstances, this is achieved at a wavelength of 0.07 nm and a (800) reflection. For the measuring process, a useful beam of the line focus in the length corresponding to the chip dimension perpendicular to the curvature - here 5mm- hides to get high dimensional accuracy, a maximum intensity of the reflected X-radiation from the chip. In order to measure the elastic deformation, the component fixed on the component receptacle 4 is now subjected to an experimentally proven alignment of the measurement arrangement for 0.07 nm wavelength of the X-ray radiation and the (800) X-ray reflection and insertion of the absorption grating 3 into the beam path between crystal monochromator 2 and component in FIG a constant, slow rotational movement about its axis, perpendicular to the curve line and before the diffraction angle θ starting, offset. The coupled to the transmitter and the tape recorder radiation detector 5 registers the corresponding to the desired number of measurement points of the matching grid of the absorption grating 3 generated narrow beam individually successively in the specified reflection position. The temporal distances of the reflections of the individual beam with constant rotational movement of the component are obtained as measured values for the curvature, from which ultimately the absolute value and the partial course of the network plane curvature in the chip can be mathematically determined taking into account the reflection condition, which are identical to the elastic chip bending.

Claims

1. A method for determining elastic deformations of mounted semiconductor chips, preferably on large plastic coated silicon chips in the cycle II of manufacturing electronic components, on the basis of X-ray diffraction ir reflection position using a radiographic Meßanordnur-g with beam-generating and steel filtering means, a rotatable component receptacle and a radiation detector coupled with an evaluation and a tape recorder, characterized in that for the component to be measured first a pair of values from the existing possibilities of the usable wavelength of the X-ray radiation and the reflection angles defined thereby determined at symmetrical beam path, under which according to the present material and geometric conditions of the to be measured component a recordable reflection radiation passes from the chip in the radiation detector that subsequently after an experime ntell proven alignment of the measuring device according to the previously determined value pair between crystal monochromator and component used an absorption grating and the measuring process by a slow, constant rotational movement of the device about its axis, perpendicular to the line of curvature and before the diffraction angle θ starting, is initiated, the absorption grating the filtered X-ray radiation fanning into narrow beams, which pass through the component rotation one by one in the previously determined reflection position and registered by the radiation detector with evaluation and recorded by the tape recorder at a time interval.

2. The method according to claim 1, characterized in that the wavelength of the X-radiation is selected in accordance with the determined by the enveloping housing material radiation absorption.

3. The method according to claim 1, characterized in that an X-ray reflection is registered with at least 25 ° Reflextonswinkel.

4. The method according to claim 1, characterized in that for the measuring process a useful beam from the stroke focus in the length corresponding to the chip dimension is hidden perpendicular to the curvature.