JPH0251059A - 密着判断方法 - Google Patents
密着判断方法Info
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- JPH0251059A JPH0251059A JP63202569A JP20256988A JPH0251059A JP H0251059 A JPH0251059 A JP H0251059A JP 63202569 A JP63202569 A JP 63202569A JP 20256988 A JP20256988 A JP 20256988A JP H0251059 A JPH0251059 A JP H0251059A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
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-
- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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- G01N2291/2697—Wafer or (micro)electronic parts
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、固体基板上に層状にメッキ、コーチ程と同じ
複数の異なる角度で、超音波を入射しそれぞれの入射角
でその反射超音波の反射率が極小になる周波数を測定す
る行程。
複数の異なる角度で、超音波を入射しそれぞれの入射角
でその反射超音波の反射率が極小になる周波数を測定す
る行程。
ｃ）ａ）工程で得られた周波数の値（ｆｌ’、ｆ板と膜
の間に、他物質によって構成される中間層の存在や不完
全接合（剥離等）を超音波を用いて検出する方法に関す
るものである。
の間に、他物質によって構成される中間層の存在や不完
全接合（剥離等）を超音波を用いて検出する方法に関す
るものである。
〈従来技術〉
基板上に膜を形成した試料或いは膜を張りつけた試料の
、基板と膜の間に中間層が存在するかどウカ、或いは基
板と膜が力学的に接合しているかトウかを判断する従来
の方法としては、スコッチけ、テープを剥がす際に膜が
基板から剥離するかどうかによって基板と膜の間の結合
の強弱を判断せ、膜が基板から剥離あるいは膜が削りと
られる゛ときの針圧によってその結合の強弱を評価する
ものである。
、基板と膜の間に中間層が存在するかどウカ、或いは基
板と膜が力学的に接合しているかトウかを判断する従来
の方法としては、スコッチけ、テープを剥がす際に膜が
基板から剥離するかどうかによって基板と膜の間の結合
の強弱を判断せ、膜が基板から剥離あるいは膜が削りと
られる゛ときの針圧によってその結合の強弱を評価する
ものである。
図的に挿入する行程において、中間層の挿入を確認する
手段は破壊検査がほとんどである。
手段は破壊検査がほとんどである。
超音波を用いて試料の物性評価を行うものとしてＶ （
ｚ）曲線法が有る。超音波顕微鏡によって試料表面を伝
播する弾性表面波の音速を測定し、得られた音速から試
料の物性評価を可能としたものである。
ｚ）曲線法が有る。超音波顕微鏡によって試料表面を伝
播する弾性表面波の音速を測定し、得られた音速から試
料の物性評価を可能としたものである。
超音波を用いて基板上に膜の形成された試料を評価する
ものとして、特開昭６１−７９１５７号公報に記載のの
膜厚測定方法がある。これは試料表面に特定の入射角で
超音波を入射したとき、弾性表面波を励起する周波数（
ｆ）が膜厚（ｄ）とｆ＊ｄ＝ｃ（一定）の関係にあるこ
とを用いて、瞬時に膜厚を非破壊に測定出来るものであ
る。
ものとして、特開昭６１−７９１５７号公報に記載のの
膜厚測定方法がある。これは試料表面に特定の入射角で
超音波を入射したとき、弾性表面波を励起する周波数（
ｆ）が膜厚（ｄ）とｆ＊ｄ＝ｃ（一定）の関係にあるこ
とを用いて、瞬時に膜厚を非破壊に測定出来るものであ
る。
来ない、さらにこれらの方法は基板と膜を剥離さ−せる
に際しての力学量を得るものであり、基板と膜の間に介
在する中間層の存否を判断することは出来ない。
に際しての力学量を得るものであり、基板と膜の間に介
在する中間層の存否を判断することは出来ない。
また、基板と膜の間に接着剤等信の中間層を意に音波を
照射し、その反射波の強度が亀裂或いは共鳴現象を起こ
すことを利用して剥離の検出を行うもの等である。しか
しこれらは用いる音波の波長に対して膜厚が薄くなるに
つれ検出が困難になり、薄膜の場合は応用は甚だ困難と
なるという欠点を持っている。
照射し、その反射波の強度が亀裂或いは共鳴現象を起こ
すことを利用して剥離の検出を行うもの等である。しか
しこれらは用いる音波の波長に対して膜厚が薄くなるに
つれ検出が困難になり、薄膜の場合は応用は甚だ困難と
なるという欠点を持っている。
〈発明が解決しようとする課題〉
以上述べたように、基板と膜の間の中間層の存否或いは
基板と膜の剥離を検出する手段は、その殆どが破壊試験
である。Ｖ（ｚ）曲線法に依って膜厚が既知の場合、膜
と基板の剥離をその弾性表面波の音速の変化に依って検
出することも出来るが、膜厚が未知の場合、膜厚によっ
ても弾性表面波の音速は変わるためその判断は出来ない
、このように、従来の技術では特に膜が薄い場合、膜と
基板の間の中間層の介在あるいは剥離を検出することは
甚だ困難である。
基板と膜の剥離を検出する手段は、その殆どが破壊試験
である。Ｖ（ｚ）曲線法に依って膜厚が既知の場合、膜
と基板の剥離をその弾性表面波の音速の変化に依って検
出することも出来るが、膜厚が未知の場合、膜厚によっ
ても弾性表面波の音速は変わるためその判断は出来ない
、このように、従来の技術では特に膜が薄い場合、膜と
基板の間の中間層の介在あるいは剥離を検出することは
甚だ困難である。
く課題を解決するための手段〉
本発明は次に示す行程を用いることによって、膜が薄い
場合でも非破壊に、基板と膜の間に中間層の介在あるい
は剥離を検出する方法を提供するものである。即ち、 ａ）基板と膜の間に中間層が無く、かつ接合している（
この明細書では「直接接合Ｊと呼ぶ）試料の表面に対し
て、超音波伝播媒体から複数の異なる角度で超音波を入
射し、その反射超音波の反射程と同じ複数の異なる角度
で、超音波を入射しそれぞれの入射角でその反射超音波
の反射率が極小になる周波数を測定する行程。
場合でも非破壊に、基板と膜の間に中間層の介在あるい
は剥離を検出する方法を提供するものである。即ち、 ａ）基板と膜の間に中間層が無く、かつ接合している（
この明細書では「直接接合Ｊと呼ぶ）試料の表面に対し
て、超音波伝播媒体から複数の異なる角度で超音波を入
射し、その反射超音波の反射程と同じ複数の異なる角度
で、超音波を入射しそれぞれの入射角でその反射超音波
の反射率が極小になる周波数を測定する行程。
Ｃ）ａ）工程で得られた周波数の値（ｆｌ’、ｆ２’、
、、ｆｎ’）と、ｂ）工程で得られた周波数の値（ｆｌ
、ｆ２．、、Ｉｎ）が次式の関係にあるかどうか判断す
る行程。
、、ｆｎ’）と、ｂ）工程で得られた周波数の値（ｆｌ
、ｆ２．、、Ｉｎ）が次式の関係にあるかどうか判断す
る行程。
ｆｌ’ ｆ２’ ｆｎｆｌ
［２ ｎ 固体基板と膜の間に、惚物頁によって得属される中間層
の存在や不完全接合（剥離等）があると判断する行程。
［２ ｎ 固体基板と膜の間に、惚物頁によって得属される中間層
の存在や不完全接合（剥離等）があると判断する行程。
（発明の詳細な
説明を詳述する前に前記特開昭６１−７９１５７号公報
に記載のψ膜厚測定方法について簡単に説明する。この
膜厚測定方法は、第１図、第２図に示すように、基板３
上に膜２が形成され、基板３と膜２が直接接合している
試料に於いて、超音波伝播媒体４を介して超音波を入射
する°角度が、超音波伝播媒体と基板と膜の組合せ体に
応じて定められた場合、膜厚（ｄ）と反射率極小を与え
る超音波の周波数（ｆ）の積（Ｃ）が超音波伝播媒体と
基板と膜の組合せ体に応じて定められることを利用し、
（２）式に依って膜厚を測定する膜厚測定方法である。
に記載のψ膜厚測定方法について簡単に説明する。この
膜厚測定方法は、第１図、第２図に示すように、基板３
上に膜２が形成され、基板３と膜２が直接接合している
試料に於いて、超音波伝播媒体４を介して超音波を入射
する°角度が、超音波伝播媒体と基板と膜の組合せ体に
応じて定められた場合、膜厚（ｄ）と反射率極小を与え
る超音波の周波数（ｆ）の積（Ｃ）が超音波伝播媒体と
基板と膜の組合せ体に応じて定められることを利用し、
（２）式に依って膜厚を測定する膜厚測定方法である。
ｆ＊ｄ−Ｃ（一定） （２）この方
法は、基板上に膜が形成され、基板と膜が直接接合して
いるこの系においては、第３図に示すようにこの系が、
入射角θとそのθに対して膜厚（ｄ）と反射率極小を与
える超音波の周波数（ｆ）の積Ｃの関係に依って特徴づ
けられることを利用している。
法は、基板上に膜が形成され、基板と膜が直接接合して
いるこの系においては、第３図に示すようにこの系が、
入射角θとそのθに対して膜厚（ｄ）と反射率極小を与
える超音波の周波数（ｆ）の積Ｃの関係に依って特徴づ
けられることを利用している。
第４図は縦軸に入射角θ、横軸にその入射角θにおける
反射率極小を与える超音波の周波数をとったものである
が、膜厚が変わるに従い、（２）式の関係を満たしなが
ら反射率極小を与える超音波の周波数が変わることを示
している。
反射率極小を与える超音波の周波数をとったものである
が、膜厚が変わるに従い、（２）式の関係を満たしなが
ら反射率極小を与える超音波の周波数が変わることを示
している。
このことから、基板と膜の構成物質の組合せが同じで、
基板と膜が直接接合している試料ならば、膜厚が変わっ
ても入射角を変えて、弾性表面波の励起に起因する反射
率極小となる周波数を得ると、常に周波数軸方向に相似
の関係にあると言える。
基板と膜が直接接合している試料ならば、膜厚が変わっ
ても入射角を変えて、弾性表面波の励起に起因する反射
率極小となる周波数を得ると、常に周波数軸方向に相似
の関係にあると言える。
しかし基板と膜の間に中間層の介在、或いは剥離がある
と（２）式の関係が一般には成り立たなくなる。このた
め基板と膜が直接接合している場合の複数の入射角にお
ける反射率極小となる周波１）、ｆ２（θ２）、、、、
ｆｎ（θｎ））が（３）式の関係にあるかどうか判断す
ることは、第４図に於いて直接接合を仮定しながら、膜
厚をかえることで説明がつくかどうか判断することに他
ならない。
と（２）式の関係が一般には成り立たなくなる。このた
め基板と膜が直接接合している場合の複数の入射角にお
ける反射率極小となる周波１）、ｆ２（θ２）、、、、
ｆｎ（θｎ））が（３）式の関係にあるかどうか判断す
ることは、第４図に於いて直接接合を仮定しながら、膜
厚をかえることで説明がつくかどうか判断することに他
ならない。
ｆ１′（θ１） ［２’（θ２）ｒ ｎ’（θ
ｎ） −・−−−−−・・−・ （３） ｆｎ’（θｎ） 本発明は基板と膜が直接接合している場合の各入射角に
おける反射率極小になる周波数の値〔ｆ１’（θ１）、
ｆ２°（θ２）、 １．、ｆｎ’（θｎ））を弾性力学
による理論計算によって超音波伝播媒体と基板と膜の既
知の物性定数から理論的に得るか、あるいは直接接合を
確認可能な試料から実験的に得るかに依らない。
ｎ） −・−−−−−・・−・ （３） ｆｎ’（θｎ） 本発明は基板と膜が直接接合している場合の各入射角に
おける反射率極小になる周波数の値〔ｆ１’（θ１）、
ｆ２°（θ２）、 １．、ｆｎ’（θｎ））を弾性力学
による理論計算によって超音波伝播媒体と基板と膜の既
知の物性定数から理論的に得るか、あるいは直接接合を
確認可能な試料から実験的に得るかに依らない。
さらに、超音波を試料に入射しその反射波を受を受信出
来るものであれば任意のものでよい。
来るものであれば任意のものでよい。
さらに本発明は（３）式に示すように直接接合の試料に
於いて測定を行ったと同じ入射角での反・耐重極小をと
る周波数の値の比が、入射角が変わっても等しいか或い
は異なっているかの判断を行うものであれば、直接接合
とするか否かの判断する際のしきい値の設定の仕方に制
限されるものではない。
於いて測定を行ったと同じ入射角での反・耐重極小をと
る周波数の値の比が、入射角が変わっても等しいか或い
は異なっているかの判断を行うものであれば、直接接合
とするか否かの判断する際のしきい値の設定の仕方に制
限されるものではない。
〈実施例〉
従って基板と膜の間の密着の状態を評価した。
まず、測定の後に破壊試験に依って基板の上にする角度
が１７．３ｄｅｇ、及び１９．２ｄｅｇ’−の２つの入
射角に於いて求めたところ、２０２ＭＨｚおよび２８１
ＭＨｚであった。
が１７．３ｄｅｇ、及び１９．２ｄｅｇ’−の２つの入
射角に於いて求めたところ、２０２ＭＨｚおよび２８１
ＭＨｚであった。
それぞれ１７．３ｄｅｇ、及び１９．２ｄｅｇの入射角
度で超音波を水を超音波伝播媒体として照射し、その反
射率の極小となる周波数を測定したところ次のような結
果が得られた。
度で超音波を水を超音波伝播媒体として照射し、その反
射率の極小となる周波数を測定したところ次のような結
果が得られた。
入射角１７．３ ｄｅｇ 入射角１９．２ ｄｅｇ
試料Ａ １０１ＭＨｚ １４０ＭＨｚ試料８
１３０ＭＨｚ １６０ＭＨｚ直接密着とすで
に分かっている試料における各入射角における反射率の
極小となる周波数との比は次のようになった。
試料Ａ １０１ＭＨｚ １４０ＭＨｚ試料８
１３０ＭＨｚ １６０ＭＨｚ直接密着とすで
に分かっている試料における各入射角における反射率の
極小となる周波数との比は次のようになった。
入射角１７．３ ｄｅｇ 入射角１９．２ ｄｅｇ
試料Ａ Ｏ，５００，５０ 試料Ｂ Ｏ，６４０，５７ 試料Ａは、入射角１７．３ｄｅｇのときの値と、１９．
２ｄｅｇのときの値は有効数字２桁で一致しているが、
試料Ｂは明らかに異なっている。このことから試料Ａは
直接密着していると判断し、試料Ｂは直接密着していな
いと判断した。これらの測定の後、破壊試験によって基
板と膜の境界の状態を調べたところ、試料Ａは直接接合
しており、試料Ｂは基板と膜の間に油膜が介在している
ことが判明した。
試料Ａ Ｏ，５００，５０ 試料Ｂ Ｏ，６４０，５７ 試料Ａは、入射角１７．３ｄｅｇのときの値と、１９．
２ｄｅｇのときの値は有効数字２桁で一致しているが、
試料Ｂは明らかに異なっている。このことから試料Ａは
直接密着していると判断し、試料Ｂは直接密着していな
いと判断した。これらの測定の後、破壊試験によって基
板と膜の境界の状態を調べたところ、試料Ａは直接接合
しており、試料Ｂは基板と膜の間に油膜が介在している
ことが判明した。
〈発明の効果〉
本発明は以上の構成であるため、超音波伝播媒って、膜
が薄い場合でも非破壊に、基板と膜の間に中間層の介在
あるいは剥離を被破壊に検出することが出来る。
が薄い場合でも非破壊に、基板と膜の間に中間層の介在
あるいは剥離を被破壊に検出することが出来る。
図面は本発明の実施例を示し、説明するものであって、
第１図は本発明の測定実施例の説明図、第２図は測定で
得られる反射率の分布図、第３図及び第４図は本発明の
詳細な説明図である。 袴 １・・・・・・被験体 ２・・・・・・膜 ３・・・・・・基板 ４・・・・・・超音波伝播媒体 ５・・・・・・圧電トランスジューサー６・・・・・・
入射角 ７・・・・・・得られた反射率 ８・・・・・・反射率極小となった周波数時 許
出 願 人 凸版印刷株式会社 代表者 鈴木和夫 第１図 第２図
第１図は本発明の測定実施例の説明図、第２図は測定で
得られる反射率の分布図、第３図及び第４図は本発明の
詳細な説明図である。 袴 １・・・・・・被験体 ２・・・・・・膜 ３・・・・・・基板 ４・・・・・・超音波伝播媒体 ５・・・・・・圧電トランスジューサー６・・・・・・
入射角 ７・・・・・・得られた反射率 ８・・・・・・反射率極小となった周波数時 許
出 願 人 凸版印刷株式会社 代表者 鈴木和夫 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）固体基板上に層状にメッキ、コーティング、クラッ
ド等を成膜するか、あるいは膜を張り合わせることで作
製された被検体の固体基板と膜の間に、他物質によって
構成される中間層の存在や不完全接合（剥離等）があっ
た場合の検出を行うに際して、以下の行程よりなる密着
判断方法。 ａ）基板と膜の間に中間層が無く、かつ接合している試
料の表面に対して、超音波伝播媒体から複数の異なる角
度で超音波を入射し、その反射超音波の反射率が極小に
なる周波数を得る行程。 ｂ）被験体に対して、超音波伝播媒体からａ）行程と同
じ複数の異なる角度で、超音波を入射しそれぞれの入射
角でその反射超音波の反射率が極小になる周波数を測定
する行程。 ｃ）ａ）工程で得られた周波数の値（ｆ１′、ｆ２′．
．．ｆｎ′）と、ｂ）工程で得られた周波数の値（ｆ１
、ｆ２．．．ｆｎ）が次式の関係にあるかどうか判断す
る行程。 ｆ１′／ｆ１＝ｆ２′／ｆ２＝．．．＝ｆｎ′／ｆｎ・
・・・・（１）ｄ）（１）式が成り立っていなければ、
被検体の固体基板と膜の間に、他物質によって構成され
る中間層の存在や不完全接合（剥離等）があると判断す
る行程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202569A JP2650344B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 密着判断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202569A JP2650344B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 密着判断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251059A true JPH0251059A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2650344B2 JP2650344B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=16459672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63202569A Expired - Fee Related JP2650344B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 密着判断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650344B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63202569A patent/JP2650344B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2650344B2 (ja) | 1997-09-03 |
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