JPH05302885A - 貼り合わせ基板検査方法 - Google Patents
貼り合わせ基板検査方法Info
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- JPH05302885A JPH05302885A JP10727092A JP10727092A JPH05302885A JP H05302885 A JPH05302885 A JP H05302885A JP 10727092 A JP10727092 A JP 10727092A JP 10727092 A JP10727092 A JP 10727092A JP H05302885 A JPH05302885 A JP H05302885A
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 貼り合わせ基板検査方法に関し、貼り合わせ
面の未接着領域を高い感度で、しかも、短時間で検出で
きるようにする。 【構成】 ＳｉＯ2 からなる絶縁膜２を介して貼り合わ
せたシリコン半導体基板１間に電源４から電圧Ｖを印加
して静電圧力Ｆを発生させると未接着領域である空隙３
は変形を起こす、例えば、空隙３が平面で見て円形の場
合、大きな円３Ａであったものが、電圧Ｖを印加するこ
とで小さな円３Ｂに変形する。この動きを赤外線透過像
として赤外線カメラで捉えたり、シリコン半導体基板１
の一方の面を鏡面にしてＣＣＤカメラで撮像し、所謂、
魔鏡法に依って空隙３に起因する凹凸を検出することが
できる。
面の未接着領域を高い感度で、しかも、短時間で検出で
きるようにする。 【構成】 ＳｉＯ2 からなる絶縁膜２を介して貼り合わ
せたシリコン半導体基板１間に電源４から電圧Ｖを印加
して静電圧力Ｆを発生させると未接着領域である空隙３
は変形を起こす、例えば、空隙３が平面で見て円形の場
合、大きな円３Ａであったものが、電圧Ｖを印加するこ
とで小さな円３Ｂに変形する。この動きを赤外線透過像
として赤外線カメラで捉えたり、シリコン半導体基板１
の一方の面を鏡面にしてＣＣＤカメラで撮像し、所謂、
魔鏡法に依って空隙３に起因する凹凸を検出することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体装置に用
いる貼り合わせＳＯＩ基板のような貼り合わせ基板の良
否、特に、未接着領域の有無を検出するのに好適な貼り
合わせ基板検査方法に関する。
いる貼り合わせＳＯＩ基板のような貼り合わせ基板の良
否、特に、未接着領域の有無を検出するのに好適な貼り
合わせ基板検査方法に関する。
【０００２】現在、前記貼り合わせＳＯＩ基板など種々
な材料の板を貼り合わせた基板は、エレクトロニクスを
はじめ、様々な分野で用いられているが、その貼り合わ
せが不完全な場合、即ち、局部的に未接着領域が存在す
る場合、それを高い感度で、且つ、短時間で検出する方
法の実現が期待されている。
な材料の板を貼り合わせた基板は、エレクトロニクスを
はじめ、様々な分野で用いられているが、その貼り合わ
せが不完全な場合、即ち、局部的に未接着領域が存在す
る場合、それを高い感度で、且つ、短時間で検出する方
法の実現が期待されている。
【０００３】
【従来の技術】例えば、貼り合わせＳＯＩ基板に於ける
未接着領域を検出するには、赤外線透過法、超音波顕微
鏡法、Ｘ線トポグラフ法、魔鏡法などが利用されている
ことは良く知られている。
未接着領域を検出するには、赤外線透過法、超音波顕微
鏡法、Ｘ線トポグラフ法、魔鏡法などが利用されている
ことは良く知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】赤外線透過法は、赤外
線源からの赤外線でＳＯＩ基板を照射し、その透過赤外
線を赤外線カメラで受け、その像から未接着領域を検出
する技術であって、簡便ではあるが、１〔μｍ〕以下の
微小な未接着領域を検出することはできない。その理由
は、微小な未接着領域では赤外線の干渉が起こらず、像
として明確に現れ難くなるからである。
線源からの赤外線でＳＯＩ基板を照射し、その透過赤外
線を赤外線カメラで受け、その像から未接着領域を検出
する技術であって、簡便ではあるが、１〔μｍ〕以下の
微小な未接着領域を検出することはできない。その理由
は、微小な未接着領域では赤外線の干渉が起こらず、像
として明確に現れ難くなるからである。
【０００５】魔鏡法は、例えば、貼り合わせ面に空隙が
凹所のような状態になって未接着領域が生成されている
側の基板では、その反対側の鏡面に未接着領域を反映し
たパターンが現れるので、それを視認することで検査で
きるものであるが、これも簡便ではあるが、空隙の幅、
即ち、凹所の深さが少ない未接着領域は検出することが
できない。超音波顕微鏡法、或いは、Ｘ線トポグラフ法
などは、検出感度は高いのであるが、評価に長時間を必
要とし、実用上からは問題がある。
凹所のような状態になって未接着領域が生成されている
側の基板では、その反対側の鏡面に未接着領域を反映し
たパターンが現れるので、それを視認することで検査で
きるものであるが、これも簡便ではあるが、空隙の幅、
即ち、凹所の深さが少ない未接着領域は検出することが
できない。超音波顕微鏡法、或いは、Ｘ線トポグラフ法
などは、検出感度は高いのであるが、評価に長時間を必
要とし、実用上からは問題がある。
【０００６】本発明は、貼り合わせ面の未接着領域を高
い感度で、しかも、短時間で検出できるようにする。
い感度で、しかも、短時間で検出できるようにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理を解
説する為の要部説明図である。図に於いて、１はシリコ
ン半導体基板、２は例えばＳｉＯ2 などからなる絶縁
膜、３は未接着領域である空隙、３Ｓは空隙の幅、４は
電源をそれぞれ示している。
説する為の要部説明図である。図に於いて、１はシリコ
ン半導体基板、２は例えばＳｉＯ2 などからなる絶縁
膜、３は未接着領域である空隙、３Ｓは空隙の幅、４は
電源をそれぞれ示している。
【０００８】図示のようにして、シリコン半導体基板１
間に電圧を印加すると、シリコン半導体基板１間には静
電圧力が発生し、未接着領域、或いは、接着力が弱い領
域では印加電圧に応じて変形が起こるので、それを光学
的、或いは、電気的（キャパシタンスの変化など）に測
定することができ、その感度は極めて高く、また、短時
間で結果が判る。
間に電圧を印加すると、シリコン半導体基板１間には静
電圧力が発生し、未接着領域、或いは、接着力が弱い領
域では印加電圧に応じて変形が起こるので、それを光学
的、或いは、電気的（キャパシタンスの変化など）に測
定することができ、その感度は極めて高く、また、短時
間で結果が判る。
【０００９】ここで、「変形」、とは、例えば、図１に
見られるような空隙３であれば、実線で示した状態から
破線で示した状態に変化することであり、空隙３が平面
で見た場合に円形であれば、その円が大きな円３Ａから
小さな円３Ｂに変化することから、その検出は大変に容
易であり、例えば、空隙３の幅が赤外線の干渉が発生し
ないような小さいものであっても、前記のような変形が
起こると容易に視認することができるのである。
見られるような空隙３であれば、実線で示した状態から
破線で示した状態に変化することであり、空隙３が平面
で見た場合に円形であれば、その円が大きな円３Ａから
小さな円３Ｂに変化することから、その検出は大変に容
易であり、例えば、空隙３の幅が赤外線の干渉が発生し
ないような小さいものであっても、前記のような変形が
起こると容易に視認することができるのである。
【００１０】因に、図１に見られる電源４からの電圧Ｖ
を１００〔Ｖ〕、絶縁膜２の厚さｄを１〔μｍ〕程度に
設定し、図示の極性で電圧を印加した場合、空隙３をも
つ一方のシリコン半導体基板１は他方のシリコン半導体
基板１に引っ張られ、その力Ｆは、 Ｆ∝（Ｖ／ｄ）2 であって、前記条件では、Ｆ＝７〔ｋｇ／ｃｍ2 〕、と
なり、かなり大きな値が加わることになる。
を１００〔Ｖ〕、絶縁膜２の厚さｄを１〔μｍ〕程度に
設定し、図示の極性で電圧を印加した場合、空隙３をも
つ一方のシリコン半導体基板１は他方のシリコン半導体
基板１に引っ張られ、その力Ｆは、 Ｆ∝（Ｖ／ｄ）2 であって、前記条件では、Ｆ＝７〔ｋｇ／ｃｍ2 〕、と
なり、かなり大きな値が加わることになる。
【００１１】このようなことから、本発明に依る貼り合
わせ基板検査方法に於いては、 （１）貼り合わせ基板間に電圧を印加して静電圧力を発
生させることで未接着領域の変形を起こさせて検出する
ことを特徴とするか、
わせ基板検査方法に於いては、 （１）貼り合わせ基板間に電圧を印加して静電圧力を発
生させることで未接着領域の変形を起こさせて検出する
ことを特徴とするか、
【００１２】（２）前記（１）に於いて、貼り合わせ基
板間に印加される電圧が正負のパルス電圧であることを
特徴とするか、或いは、
板間に印加される電圧が正負のパルス電圧であることを
特徴とするか、或いは、
【００１３】（３）前記（１）に於いて、未接着領域の
変形を赤外線透過像に依って検出することを特徴とする
か、或いは、
変形を赤外線透過像に依って検出することを特徴とする
か、或いは、
【００１４】（４）前記（１）に於いて、貼り合わせ基
板の少なくとも一方の主表面を研磨することで魔鏡面と
して未接着領域の変形を検出することを特徴とするか、
或いは、
板の少なくとも一方の主表面を研磨することで魔鏡面と
して未接着領域の変形を検出することを特徴とするか、
或いは、
【００１５】（５）前記（１）に於いて、貼り合わせ基
板がＳＯＩ基板であって、未接着領域の変形を容量変化
として検出することを特徴とする。
板がＳＯＩ基板であって、未接着領域の変形を容量変化
として検出することを特徴とする。
【００１６】
【作用】前記手段を採ることに依って、貼り合わせ基板
の未接着領域、或いは、弱接着領域の大きさを変化さ
せ、その動きに見て的確な検出を行うことが可能とな
り、従って、その検出感度は極めて高く、また、検出に
要する時間も短くて済むものである。
の未接着領域、或いは、弱接着領域の大きさを変化さ
せ、その動きに見て的確な検出を行うことが可能とな
り、従って、その検出感度は極めて高く、また、検出に
要する時間も短くて済むものである。
【００１７】
【実施例】図２は本発明の実施例を解説する為の貼り合
わせ基板検査系を表す要部説明図であり、図１に於いて
用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を
持つものとする。図に於いて、５は赤外線照射器、６は
赤外線カメラをそれぞれ示している。本実施例では、径
が約１５〔ｃｍ〕（６〔吋〕）のシリコン半導体基板１
を厚さ１〔μｍ〕のＳｉＯ2 からなる絶縁膜２を介して
貼り合わせ、電源４から例えば２００〔Ｖ〕〜３００
〔Ｖ〕の電圧を印加する。
わせ基板検査系を表す要部説明図であり、図１に於いて
用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を
持つものとする。図に於いて、５は赤外線照射器、６は
赤外線カメラをそれぞれ示している。本実施例では、径
が約１５〔ｃｍ〕（６〔吋〕）のシリコン半導体基板１
を厚さ１〔μｍ〕のＳｉＯ2 からなる絶縁膜２を介して
貼り合わせ、電源４から例えば２００〔Ｖ〕〜３００
〔Ｖ〕の電圧を印加する。
【００１８】このようにして、赤外線カメラ６に依って
得られる電圧印加前後の赤外線透過像を観察すると、径
が例えば１〔ｃｍ〕である空隙３は、同じく径が５〔ｍ
ｍ〕程度となるように変化するから、空隙３が微小なも
のであっても、その動きから空隙３の存在を検出するこ
とは極めて容易である。
得られる電圧印加前後の赤外線透過像を観察すると、径
が例えば１〔ｃｍ〕である空隙３は、同じく径が５〔ｍ
ｍ〕程度となるように変化するから、空隙３が微小なも
のであっても、その動きから空隙３の存在を検出するこ
とは極めて容易である。
【００１９】また、電源４として正負のパルス電圧を繰
り返し印加できるものを用いることで、赤外線透過像の
変化は、本来の空隙３の大きさから、大及び小に変化す
ることになって、その変化範囲が大きく、且つ、連続的
に繰り返し変化させて観察することができ、その脈動的
な動きの検出は極めて容易である。
り返し印加できるものを用いることで、赤外線透過像の
変化は、本来の空隙３の大きさから、大及び小に変化す
ることになって、その変化範囲が大きく、且つ、連続的
に繰り返し変化させて観察することができ、その脈動的
な動きの検出は極めて容易である。
【００２０】図３は本発明の他の実施例を解説する為の
貼り合わせ基板検査系を表す要部説明図であり、図１及
び図２に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとする。図に於いて、７は発光
ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄ
ｅ：ＬＥＤ）装置、８はＣＣＤカメラをそれぞれ示して
いる。
貼り合わせ基板検査系を表す要部説明図であり、図１及
び図２に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとする。図に於いて、７は発光
ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄ
ｅ：ＬＥＤ）装置、８はＣＣＤカメラをそれぞれ示して
いる。
【００２１】本実施例に於いては、シリコン半導体基板
１の裏面を鏡面に研磨して、所謂、魔鏡の状態とし、そ
こにＬＥＤ装置７からの光を照射してＣＣＤカメラ８に
よる撮像を行って観察するものであり、この場合も、微
小な空隙３の大きさ変化を容易に視認することができ
る。
１の裏面を鏡面に研磨して、所謂、魔鏡の状態とし、そ
こにＬＥＤ装置７からの光を照射してＣＣＤカメラ８に
よる撮像を行って観察するものであり、この場合も、微
小な空隙３の大きさ変化を容易に視認することができ
る。
【００２２】前記した赤外線透過法や魔鏡法は簡便で有
効であるが、それに依って捉えることができないような
微小な未接着領域は、検査系が膨大で、且つ、検査時間
が長くはなるが、超音波顕微鏡法やＸ線トポグラフ法を
利用することで検出が可能であり、このような検査は、
特殊な半導体装置のチップを作成する場合、或いは、将
来、半導体装置が更に微細化された場合などには必要と
なろう。
効であるが、それに依って捉えることができないような
微小な未接着領域は、検査系が膨大で、且つ、検査時間
が長くはなるが、超音波顕微鏡法やＸ線トポグラフ法を
利用することで検出が可能であり、このような検査は、
特殊な半導体装置のチップを作成する場合、或いは、将
来、半導体装置が更に微細化された場合などには必要と
なろう。
【００２３】前記実施例では、貼り合わせＳＯＩ基板に
ついて説明したが、本発明は、他の貼り合わせ導電基板
についても実施することができる。その場合、導電基板
が赤外線を透過できないものであれば、主として魔鏡法
を適用することになろう。
ついて説明したが、本発明は、他の貼り合わせ導電基板
についても実施することができる。その場合、導電基板
が赤外線を透過できないものであれば、主として魔鏡法
を適用することになろう。
【００２４】
【発明の効果】本発明に依る貼り合わせ基板検査方法に
於いては、貼り合わせ基板間に電圧を印加して静電圧力
を発生させることで未接着領域の変形を起こさせて検出
するようにしている。
於いては、貼り合わせ基板間に電圧を印加して静電圧力
を発生させることで未接着領域の変形を起こさせて検出
するようにしている。
【００２５】前記構成を採ることに依って、貼り合わせ
基板の未接着領域、或いは、弱接着領域の大きさを変化
させ、その動きに見て的確な検出を行うことが可能とな
り、従って、その検出感度は極めて高く、また、検出に
要する時間も短くて済むものである。
基板の未接着領域、或いは、弱接着領域の大きさを変化
させ、その動きに見て的確な検出を行うことが可能とな
り、従って、その検出感度は極めて高く、また、検出に
要する時間も短くて済むものである。
【図１】本発明の原理を解説する為の要部説明図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例を解説する為の貼り合わせ基板
検査系を表す要部説明図である。
検査系を表す要部説明図である。
【図３】本発明の他の実施例を解説する為の貼り合わせ
基板検査系を表す要部説明図である。
基板検査系を表す要部説明図である。
１ シリコン半導体基板 ２ 例えばＳｉＯ2 などからなる絶縁膜 ３ 未接着領域である空隙 ３Ａ 空隙 ３Ｂ 空隙 ３Ｓ 空隙の幅 ４ 電源 ５ 赤外線照射器 ６ 赤外線カメラ ７ ＬＥＤ ８ ＣＣＤカメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｎ 27/22 Ｃ 7363−2Ｊ (72)発明者 清川 義弘 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】貼り合わせ基板間に電圧を印加して静電圧
力を発生させることで未接着領域の変形を起こさせて検
出することを特徴とする貼り合わせ基板検査方法。 - 【請求項２】貼り合わせ基板間に印加される電圧が正負
のパルス電圧であることを特徴とする請求項１記載の貼
り合わせ基板検査方法。 - 【請求項３】未接着領域の変形を赤外線透過像に依って
検出することを特徴とする請求項１記載の貼り合わせ基
板検査方法。 - 【請求項４】貼り合わせ基板の少なくとも一方の主表面
を研磨することで魔鏡面として未接着領域の変形を検出
することを特徴とする請求項１記載の貼り合わせ基板検
査方法。 - 【請求項５】貼り合わせ基板がＳＯＩ基板であって、未
接着領域の変形を容量変化として検出することを特徴と
する請求項１記載の貼り合わせ基板検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04107270A JP3138837B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 貼り合わせ基板検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04107270A JP3138837B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 貼り合わせ基板検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302885A true JPH05302885A (ja) | 1993-11-16 |
| JP3138837B2 JP3138837B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=14454810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04107270A Expired - Fee Related JP3138837B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 貼り合わせ基板検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138837B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010135451A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Sumco Corp | 貼り合わせ基板のボイド検査方法 |
| JP2014041957A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Tokyo Electron Ltd | 検査装置、接合システム、検査方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP04107270A patent/JP3138837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010135451A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Sumco Corp | 貼り合わせ基板のボイド検査方法 |
| JP2014041957A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Tokyo Electron Ltd | 検査装置、接合システム、検査方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
| US9097681B2 (en) | 2012-08-23 | 2015-08-04 | Tokyo Electron Limited | Inspection device, bonding system and inspection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3138837B2 (ja) | 2001-02-26 |
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