KR100672060B1 - Thin film specimen for mechanical test and Fabrication method thereof - Google Patents

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Abstract

박막형 시편 조립체 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 박막형 시편 조립체는 박막형 시편이 반도체 웨이퍼상에 부착되어, 시편 홀더에 장착된다. 박막형 시편은 메탈 라인이 형성된 게이지부; 및 게이지부 양측에 형성되며, 반도체 웨이퍼에 의해 지지되고 시편 홀더에 고정되는 고정부;를 포함한다. 고정부는 박막형 시편을 시편 홀더에 고정시, 정렬을 용이하도록 하는 정렬홀을 구비한다.A thin film specimen assembly and a method of manufacturing the same are disclosed. In the thin-film specimen assembly according to the disclosed invention, a thin-film specimen is attached to a semiconductor wafer and mounted to a specimen holder. The thin film specimen may include: a gauge unit in which metal lines are formed; And a fixing part formed at both sides of the gauge part and supported by the semiconductor wafer and fixed to the specimen holder. The fixing part has an alignment hole to facilitate alignment when the thin film type specimen is fixed to the specimen holder.

마이크로/나노, 박막, 시편, 인장 시험, 반도체 웨이퍼, 탄성부Micro / nano, thin film, specimen, tensile test, semiconductor wafer, elastic part

Description

박막형 시편 조립체 및 그 제조방법{Thin film specimen for mechanical test and Fabrication method thereof}Thin film specimen assembly and its manufacturing method {Thin film specimen for mechanical test and Fabrication method

도 1은 종래 기술에 의한 박막형 시편의 평면도,1 is a plan view of a thin film specimen according to the prior art,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ에서 본 단면도,FIG. 2 is a sectional view seen from II-II of FIG. 1;

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 박막형 시편 조립체의 평면도,3 is a plan view of a thin film specimen assembly according to an embodiment of the present invention,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ에서 본 단면도,4 is a cross-sectional view taken from line IV-IV of FIG. 3;

도 5는 도 3의 박막형 시편 조립체가 시편 홀더에 장착된 상태일 때의 평면도,FIG. 5 is a plan view when the thin film specimen assembly of FIG. 3 is mounted on a specimen holder; FIG.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ에서 본 단면도,FIG. 6 is a sectional view seen from VI-VI of FIG. 5;

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 박막형 시편 조립체의 평면도,7 is a plan view of a thin film specimen assembly according to another embodiment of the present invention,

도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ에서 본 단면도,FIG. 8 is a sectional view seen from VIII-VIII of FIG. 7;

도 9a 내지 도 9i는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 시편 조립체의 제조공정을 나타내는 도면이다.9A to 9I are views illustrating a manufacturing process of a thin film specimen assembly according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 ><Description of Major Symbols in Drawing>

100, 100'. 박막형 시편 조립체 110, 110'. 박막형 시편100, 100 '. Thin-film specimen assembly 110, 110 '. Thin film specimen

120. 게이지부 130. 고정부120. Gauge section 130. Fixed section

132. 정렬홀 140. 반도체 웨이퍼132. Alignment Holes 140. Semiconductor Wafers

142. 시편 지지부 143. 핸들링부142. Specimen Support 143. Handling Section

160. 시편 홀더 170. 홀더커버160. Specimen Holder 170. Holder Cover

본 발명은 박막형 시편 조립체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 또는 NEMS(Nono Electro Mechanical System)구조물의 기계적 물성들을 파악하기 위한 박막형 시편 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin-film specimen assembly and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a thin-film specimen assembly and a method of manufacturing the same for grasping the mechanical properties of the MEMS (Micro Electro Mechanical System) or NEMS (Nono Electro Mechanical System) structure will be.

MEMS 기술을 이용한 제품들이 상용화되면서, 이들 제품들의 성능 및 신뢰성에 마이크로 구조물의 기계적 물성이 중요한 역할을 하고 있으며, 최근에는 마이크로 구조물보다 더 작은 구조물을 다루는 나노 기술에 대한 관심이 증대하면서, 고밀도 전자 소자에서부터 생활 용품에 이르기까지 다양한 분야에 마이크로 또는 나노 기술을 적용하는 시도가 활발하게 이루어지고 있다. As products using MEMS technology are commercialized, the mechanical properties of microstructures play an important role in the performance and reliability of these products, and recently, as interest in nanotechnology dealing with structures smaller than microstructures increases, high-density electronic devices Attempts have been actively made to apply micro or nano technology in a variety of fields, from to household goods.

마이크로/나노 구조물들을 이용하여 새로운 제품을 제조하기 위해서는 마이크로/나노 구조물들의 여러가지 물성이 파악되어야 하며, 이러한 물성들은 반복성(repeatability)을 가지고 측정되어야 하며, 마이크로/나노 구조물을 이용하는 제품의 설계 및 성능 예측에 활용될 수 있어야 한다. 그런데 같은 재료라도 거대 구조물(bulk material)일때의 물성과 마이크로 또는 나노 구조물일 때의 물성은 차이가 있으므로, 실제 공정 및 제품에 사용되는 구조물의 크기와 같은 크기를 가지는 시편을 제조하여 그 물성을 측정해야 한다. In order to manufacture new products using micro / nano structures, various properties of micro / nano structures must be identified, and these properties must be measured with repeatability, and the design and performance prediction of products using micro / nano structures are required. It should be able to be used for However, even if the same material is different from those of the bulk material and the properties of the micro or nano structure, the specimens having the same size as the size of the structure used in the actual process and the product are manufactured to measure the properties. Should be.

일반적으로 마이크로/나노 구조물의 기계적 물성 중 현재 관심을 가지고 있는 물성들은 탄성계수, 강도, 피로수명/강도, 점탄성 물성, 접착력, 잔류응력, 열팽창계수 등이며, 이와 같은 물성들을 측정하기 위한 가장 기본적인 시험은 마이크로/나노 인장 시험이다. 인장 시험은 새로운 소재나 새로운 시험 방법이 개발되었을 때에 소재의 기계적 물성 및 시험 방법의 타당성을 검증하기 위하여 시행되는 가장 기본적인 시험 방법이다. 시편의 시험 영역(test section)에 균일한 응력과 변형률을 가할 수 있는 장점이 있어서, 재료의 구성방정식(constitutive equation)을 결정하는 데에 필요한 응력-변형률 곡선을 직접적으로 얻을 수 있다.In general, among the mechanical properties of micro / nano structures, the properties currently of interest are elastic modulus, strength, fatigue life / strength, viscoelastic properties, adhesion, residual stress, coefficient of thermal expansion, etc., and the most basic tests for measuring these properties. Is a micro / nano tensile test. Tensile testing is the most basic test method performed to verify the mechanical properties of a material and the validity of the test method when a new material or new test method is developed. The advantage of applying uniform stresses and strains to the test section of the specimen is that the stress-strain curves needed to determine the constitutive equation of the material can be obtained directly.

한편 마이크로/나노 구조물의 시편은 매우 작고 얇기 때문에 그 자체적으로는 직접적으로 물성을 측정할 수 없고, 일반적으로 반도체 웨이퍼상에서 제작되어 인장 시험을 해야 한다. On the other hand, because the specimens of micro / nano structures are very small and thin, they cannot be measured directly on their own, and generally have to be fabricated on a semiconductor wafer and subjected to a tensile test.

마이크로/나노 인장 시험에서는 시편 고정(gripping) 기술, 시편 정렬(alignment) 기술, 변위 측정 기술, 하중 측정 기술 등 몇 가지 기본적인 기술이 요구되는데, 본 발명은 이 중 시편 고정 및 시편 정렬 기술에 관련된다.Micro / nano tensile testing requires some basic techniques, such as specimen gripping, specimen alignment, displacement measurement, and load measurement, among which the present invention relates to specimen clamping and specimen alignment techniques. .

도 1 및 도 2는 종래의 마이크로 인장 시험의 일 예로서, 도 1은 마이크로 인장 시편의 일 예인 박막형 시편 조립체의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ에서 본 단면도이다. 1 and 2 are examples of a conventional micro tensile test, FIG. 1 is a plan view of a thin film specimen assembly which is an example of a micro tensile test specimen, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken from II-II of FIG. 1.

박막형 시편(11)은 반도체 웨이퍼(14)상의 보호층(passivation layer,15) 상부면에 형성되며, 게이지부(12)와 고정부(13)로 구분된다. 그리고, 박막형 시편 (11)을 지지하는 반도체 웨이퍼(14)의 양 측부에는 측면 지지부(14a)가 형성된다. 게이지부(12)는 인장 시험시 시편의 변위, 변형율을 측정하기 위한 부분이고, 고정부(13)는 시편 홀더(17)에 고정될 부분이다. 한편, 박막형 시편(11)의 변형 측정을 위해 게이지부(12) 하면의 반도체 웨이퍼(14)는 식각 공정에 의해 제거된다. 일반적으로 변위 및 변형율 측정은 ISDG(Interferometric Strain/Displacement Gage)를 이용하여 측정하며, 이를 위해 게이지부(12)에 2개의 메탈라인(16)을 FIB(Focused Ion Beam)를 이용하여 형성한다.The thin film type specimen 11 is formed on an upper surface of a passivation layer 15 on the semiconductor wafer 14, and is divided into a gauge part 12 and a fixing part 13. The side support portions 14a are formed at both sides of the semiconductor wafer 14 supporting the thin film specimen 11. The gauge part 12 is a part for measuring the displacement and strain of the specimen during the tensile test, and the fixing part 13 is a part to be fixed to the specimen holder 17. Meanwhile, in order to measure the deformation of the thin film specimen 11, the semiconductor wafer 14 below the gauge 12 is removed by an etching process. In general, displacement and strain measurements are measured using an interferometric strain / displacement gage (ISDG), and for this purpose, two metal lines 16 are formed on the gauge part 12 using a focused ion beam (FIB).

도 2를 참조하면, 박막형 시편(11)의 게이지부(12) 하면의 반도체 웨이퍼(14)를 제거한 후, 고정부(13) 하면의 반도체 웨이퍼(14)를 UV(Ultra Violet) 경화 접착제(18)를 이용하여 인장 시험기(미도시)의 시편 홀더(17)에 고정시킨다. 한편, 인장시험기(미도시)는 구동기(actuator, 미도시)와 박막형 시편(11)의 정렬을 위한 미세 바늘(미도시)을 포함한다. 따라서, 박막형 시편(11)을 시편 홀더(17)에 고정하는 방법은, 현미경으로 관찰하면서 박막형 시편(11)을 미세하게 이동 또는 회전하여 박막형 시편(11)의 메탈라인(16))을 미세 바늘(미도시)의 길이방향에 맞추도록 정렬하면서, UV 경화 접착제(18)를 이용하여 박막형 시편(11)을 포함한 반도체 웨이퍼(14)를 시편 홀더(17)에 고정시킨다. 한편, 측면 지지부(14a)는 박막형 시편(11)을 시편 홀더(17)에 장착한 후, 커팅라인(19)을 따라 소잉(sawing)하여 잘라낸다.Referring to FIG. 2, after removing the semiconductor wafer 14 on the lower surface of the gauge portion 12 of the thin film specimen 11, the semiconductor wafer 14 on the lower surface of the fixing portion 13 may be UV (ultra violet) cured adhesive 18. ) To the specimen holder 17 of the tensile tester (not shown). On the other hand, the tensile tester (not shown) includes a fine needle (not shown) for the alignment of the actuator (not shown) and the thin-film specimen (11). Therefore, the method of fixing the thin film specimen 11 to the specimen holder 17 is to finely move or rotate the thin film specimen 11 while observing under a microscope to fine-tune the metal line 16 of the thin film specimen 11. While aligning to the lengthwise direction (not shown), the semiconductor wafer 14 including the thin film-shaped specimen 11 is fixed to the specimen holder 17 using the UV curing adhesive 18. On the other hand, the side support portion 14a mounts the thin film-shaped specimen 11 on the specimen holder 17 and then cuts it by sawing along the cutting line 19.

이와 같이 장착된 박막형 시편(11)에 구동기(미도시)를 이용하여 하중을 가한 후, 변위 및 변형율을 측정한다. After applying a load to the thin film-shaped specimen 11 mounted using a driver (not shown), the displacement and strain are measured.

그런데, 이와 같은 박막형 시편의 인장 시험을 하기 위해서는 다음과 같은 문제점이 발생한다.However, in order to perform the tensile test of such a thin-film specimen, the following problems occur.

첫째, 박막형 시편은 그 길이 방향으로 하중 및 변위가 발생하도록 시편 홀더에 정렬되어야 하는데, 마이크로나 나노 박막형 시편은 그 크기가 너무 작아서 시편 홀더에서 조작하기가 어려우며, 또한, 취급(handling)하기가 어렵다.First, thin-film specimens should be aligned with specimen holders to generate loads and displacements in their longitudinal direction. Micro or nano-thin specimens are too small to operate in specimen holders and are difficult to handle. .

둘째, 박막형 시편을 시편 홀더에 적절한 위치에 정렬시키면서 부착, 고정시켜야 하는데, 상기와 같은 이유로 정렬이 부정확하게 된다. 이는, 시험결과에 오차를 발생시키는 요인이 된다.Second, the thin-film specimen should be attached and fixed while being aligned with the specimen holder in the proper position. For this reason, the alignment is incorrect. This is a factor that causes errors in the test results.

셋째, 박막형 시편을 시편 홀더에 장착 후, 시험을 하기 위해 소잉으로 측면 지지부를 제거해야 하는데, 이 과정에서 박막형 시편이 파괴될 수 있는 문제점이 발생한다.Third, after mounting the thin-film specimen to the specimen holder, the side support should be removed by sawing to perform the test. In this process, the thin-film specimen may be destroyed.

넷째, 압축 응력을 가지는 시편의 제조 공정이 난이하다. 즉, 게이지부 하면의 반도체 웨이퍼를 식각공정에 의해 제거하는데, 이때, 반도체 웨이퍼를 제거하면서, 반도체 웨이퍼의 구속력에 의해 박막형 시편이 들떠 구부러지는 버클링(buckling)현상이 발생하게 된다. 이는, 박막형 시편이 반도체 웨이퍼에 비해 두께가 극히 작기 때문이며, 특히, 박막형 시편이 금속 이외의 물질인 경우 빈번하게 발생한다. Fourth, the manufacturing process of the specimen having a compressive stress is difficult. That is, the semiconductor wafer on the lower surface of the gauge portion is removed by an etching process. At this time, while the semiconductor wafer is removed, the thin film-shaped specimen is buckled due to the restraining force of the semiconductor wafer. This is because the thin film specimens are extremely small in thickness compared to the semiconductor wafer, and especially, the thin film specimens frequently occur when the material is a non-metal material.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 핸들링이 쉽고 시편장착을 용이하게 할 수 있으며, 반도체 웨이퍼 제거시 버클링이 발생하지 않도록 하는 박막형 시편 조립체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the above, an object of the present invention is easy to handle and easy to mount the specimen, and a thin film type specimen assembly and a method of manufacturing the same so that the buckle does not occur when removing the semiconductor wafer To provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 시편 조립체는, 박막형 시편이 반도체 웨이퍼상에 부착되어, 시편 홀더에 장착된다. 상기 박막형 시편은 메탈 라인이 형성된 게이지부; 및 상기 게이지부 양측에 형성되며, 하면이 상기 반도체 웨이퍼에 의해 지지되고 상기 시편 홀더에 고정되는 고정부;를 포함한다. 상기 고정부는 상기 박막형 시편을 상기 시편 홀더에 고정시, 정렬을 용이하도록 하는 정렬홀을 구비한다.In the thin film specimen assembly according to the present invention for achieving the above object, the thin film specimen is attached to the semiconductor wafer, it is mounted on the specimen holder. The thin film specimen may include: a gauge unit in which metal lines are formed; And fixing parts formed on both sides of the gauge part, and having a lower surface supported by the semiconductor wafer and fixed to the specimen holder. The fixing part has an alignment hole to facilitate alignment when the thin film type specimen is fixed to the specimen holder.

상기 반도체 웨이퍼는 상기 고정부 하면을 지지하며 내부에 상기 정렬홀에 대응하는 관통홀이 형성되는 시편 지지부; 및 상기 시편 지지부와 연결되어 상기 박막형 시편의 핸들링을 용이하게 하는 핸들링부;를 포함한다. 그리고, 상기 핸들링부는 상기 시편 홀더에 장착시, 제거가 용이하도록 복수개의 노치가 형성된다.The semiconductor wafer may include a specimen support part supporting a lower surface of the fixing part and having a through hole corresponding to the alignment hole therein; And a handling part connected to the specimen support part to facilitate handling of the thin film type test piece. And, when the handling portion is mounted on the specimen holder, a plurality of notches are formed to facilitate removal.

상기 시편 홀더는 상기 박막형 시편의 정렬홀에 대응하는 핀삽입구가 형성되며, 상기 박막형 시편은 상기 정렬홀 및 상기 시편 지지부의 관통홀을 관통하여 상기 핀삽입구에 체결되는 핀에 의해 상기 시편 홀더에 정렬 및 고정되는 것이 좋다.The specimen holder is formed with a pin insertion hole corresponding to the alignment hole of the thin-film specimen, the thin-film specimen is aligned with the specimen holder by a pin that is fastened to the pin insertion hole through the alignment hole and the through hole of the specimen support. And fixed.

또한, 본 발명에 따른 박막형 시편 조립체는 상기 고정부 상부에 설치되어, 상기 박막형 시편을 상기 시편 홀더에 스크류 결합시키는 홀더커버를 더 포함하는 것이 좋다.In addition, the thin film type specimen assembly according to the present invention may further include a holder cover installed on the fixing part to screw the thin film type specimen to the specimen holder.

또한, 상기 박막형 시편 및 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 모체에서 웨이퍼 레벨로 제작되며, 상기 핸들링부는 상기 웨이퍼 모체로부터 분리가 용이하도록 복수의 연 결편에 의해 연결되는 것이 좋다.In addition, the thin film specimen and the semiconductor wafer are manufactured at the wafer level at the wafer matrix, and the handling unit is connected by a plurality of connecting pieces to facilitate separation from the wafer matrix.

한편, 본 발명의 양호한 다른 실시예에 따른 박막형 시편 조립체는, 박막형 시편이 반도체 웨이퍼상에 부착되어, 시편 홀더에 장착되며, 상기 박막형 시편은 메탈 라인이 형성된 게이지부; 상기 게이지부 양측에 형성되며, 하면이 상기 반도체 웨이퍼에 의해 지지되고 상기 시편 홀더에 고정되며, 상기 박막형 시편을 상기 시편 홀더에 고정시 정렬을 용이하도록 하는 정렬홀을 구비하는 고정부; 상기 게이지부 및 고정부의 상하에 소정 거리 이격되도록 설치되며, 하면이 상기 반도체 웨이퍼에 의해 지지되는 지지부; 및 일단이 상기 고정부에 연결되고 타단이 상기 지지부에 지지되며, 상기 게이지부 하면의 반도체 웨이퍼 제거시 상기 게이지부가 상기 반도체 웨이퍼에 대한 구속력을 감소시켜 버클링을 회피하도록 하는 복수의 탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the thin-film specimen assembly according to another preferred embodiment of the present invention, the thin-film specimen is attached to the semiconductor wafer, is mounted on the specimen holder, the thin-film specimen is a gauge portion formed with a metal line; A fixing part formed at both sides of the gauge part, the lower surface being supported by the semiconductor wafer and fixed to the specimen holder, the fixing part having an alignment hole to facilitate alignment when the thin film type specimen is fixed to the specimen holder; A support part disposed above and below the gauge part and the fixing part by a predetermined distance, and having a lower surface supported by the semiconductor wafer; And a plurality of elastic parts, one end of which is connected to the fixing part and the other end of which is supported by the support part, and the gauge part reduces a restraint force on the semiconductor wafer to avoid buckling when removing the semiconductor wafer from the lower part of the gauge part. It is characterized by including.

한편, 본 발명에 따른 박막형 시편 조립체 제조방법은, 반도체 웨이퍼를 준비하는 단계; 반도체 웨이퍼상의 일측면에 측정하고자 하는 박막형 시편을 증착시키는 단계; 상기 박막형 시편 상부에 메탈 필름을 증착한 후, 패터닝하는 단계; 상기 박막형 시편을 게이지부와 고정부로 구분하고, 상기 고정부에 정렬홀이 형성되도록 박막형 시편을 패터닝하는 단계; 상기 박막형 시편이 형성된 상기 반도체 웨이퍼 상부면에 보호 폴리머를 증착하는 단계; 상기 반도체 웨이퍼 타측면을 식각 공정에 의해 일부 제거하는 단계; 및 상기 반도체 웨이퍼 상부에 형성된 보호 폴리머를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the thin film type specimen assembly manufacturing method according to the invention, preparing a semiconductor wafer; Depositing a thin film specimen to be measured on one side of the semiconductor wafer; Depositing a metal film on the thin specimen and then patterning the metal film; Dividing the thin film specimen into a gauge portion and a fixing portion, and patterning the thin film specimen to form an alignment hole in the fixing portion; Depositing a protective polymer on an upper surface of the semiconductor wafer on which the thin film specimen is formed; Partially removing the other side of the semiconductor wafer by an etching process; And removing the protective polymer formed on the semiconductor wafer.

상기 반도체 웨이퍼 타측면을 제거하는 단계는, 상기 게이지부 하면을 제거 하는 단계; 상기 고정부의 정렬홀에 대응하는 관통홀을 형성시키는 단계; 및 상기 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 모체로부터 분리시키도록 하는 분리홀을 형성시키는 단계;를 포함하는 것이 좋다.The removing of the other side of the semiconductor wafer may include removing a lower surface of the gauge part; Forming a through hole corresponding to the alignment hole of the fixing part; And forming a separation hole for separating the semiconductor wafer from the wafer mother.

또한, 상기 반도체 웨이퍼 타측면은 DRIE(deep reactive ion etching)공정에 의해 식각하는 것이 좋다.In addition, the other side of the semiconductor wafer may be etched by a deep reactive ion etching (DRIE) process.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 박막형 시편 조립체 및 그 제조방법에 대해 상세한 설명을 하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a detailed description of a thin film type specimen assembly and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 웨이퍼 모체(200)에 형성된 박막형 시편 조립체의 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ에서 본 단면도이다.3 is a plan view of a thin film specimen assembly formed on the wafer matrix 200 according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view seen from IV-IV of FIG.

도시된 바와 같이 박막형 시편 조립체(100)는 반도체 웨이퍼(140)상의 보호층(141) 상부에 박막형 시편(110)이 부착된다. 상기 박막형 시편 조립체(100)는 웨이퍼 레벨(wafer level)로 제작된다.As illustrated, the thin film type specimen assembly 100 is attached to the thin film type specimen 110 on the protective layer 141 on the semiconductor wafer 140. The thin film specimen assembly 100 is manufactured at a wafer level.

박막형 시편(110)은 중앙부에 형성된 게이지부(120)와 게이지부(120) 양측에 형성된 고정부(130)를 포함한다. The thin film type specimen 110 includes a gauge part 120 formed at the center portion and a fixing part 130 formed at both sides of the gauge part 120.

게이지부(120)에는 변위 및 변형율 측정을 위한 두 개의 메탈라인(122)이 소정 거리 이격되도록 형성된다. 마이크로/나노 인장시험에서는 시편의 크기가 작기 때문에 거대 재료(bulk material)에서 많이 사용되는 스트레인 게이지 방법을 적용할 수가 없고, 비접촉식 변위/변형율 측정 방법을 적용해야 한다. 마이크로 인장 시험에서 많이 사용되는 방법은 ISDG(Interferometric Strain/Displacement Gage)이며, 이외에도 ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry), DIC(Digital Image Correlation), E-beam Moire, 마이크로 버니어 등의 방법이 이용된다. 한편, 게이지부(120)의 하부에 형성된 반도체 웨이퍼는 도 4에 도시된 바와 같이 인장 시험을 하기 위해 박막형 시편(110)을 시편 홀더(160)에 고정하기 전, 식각공정에 의해 제거된다. In the gauge unit 120, two metal lines 122 for measuring displacement and strain are formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance. Due to the small size of the specimen in micro / nano tensile tests, the strain gauge method, which is widely used in bulk materials, cannot be applied, and the non-contact displacement / strain measurement method should be applied. In the micro tensile test, the most commonly used method is Interferometric Strain / Displacement Gage (ISDG). In addition, methods such as Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI), Digital Image Correlation (DIC), E-beam Moire, and Micro Vernier are used. Meanwhile, the semiconductor wafer formed under the gauge part 120 is removed by an etching process before fixing the thin film type specimen 110 to the specimen holder 160 for a tensile test as shown in FIG. 4.

고정부(130)는 게이지부(120)와 연결되도록 양측에 형성되며, 하면이 반도체 웨이퍼(140)의 시편 지지부(142)에 의해 지지된다. 고정부(130)에는 각각 정렬홀(132) 및 긴 홈으로 이루어진 정렬라인(134)이 형성된다. 한편, 고정부(130)를 지지하는 반도체 웨이퍼(140)에는 정렬홀(132)에 대응하는 관통홀(147)이 형성된다. 따라서, 박막형 시편(110)이 부착된 반도체 웨이퍼(140)를 시편 홀더(160)에 고정시, 상기 정렬라인(134)을 기준으로 상기 정렬홀(132)을 시편 홀더(160)에 형성되어 있는 핀 삽입구(164, 도6 참조)에 맞추어서 정렬시킨 후, 핀(162)을 삽입하여 고정시킨다. 이와 같이, 본 발명은 정렬홀(132)을 시편 홀더(160)의 핀 삽입구(164)에 맞추어 핀(162)을 삽입함으로써 간편하게, 또한 정확하게 박막형 시편(110)을 시편 홀더(160)에 정렬, 고정시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서, 기존에 박막형 시편을 포함한 반도체 웨이퍼를 접착제를 이용하여 시편 홀더에 고정하기 위해 박막형 시편을 기준라인에 맞추어 정렬하는 불편함을 없애는 효과가 있다.  The fixing part 130 is formed at both sides to be connected to the gauge part 120, and a lower surface thereof is supported by the specimen support part 142 of the semiconductor wafer 140. The fixing unit 130 is formed with an alignment line 134 formed of alignment holes 132 and long grooves, respectively. Meanwhile, a through hole 147 corresponding to the alignment hole 132 is formed in the semiconductor wafer 140 supporting the fixing part 130. Therefore, when the semiconductor wafer 140 having the thin film type specimen 110 is fixed to the specimen holder 160, the alignment holes 132 are formed in the specimen holder 160 based on the alignment line 134. After aligning with the pin insertion hole 164 (see FIG. 6), the pin 162 is inserted and fixed. As such, the present invention allows the thin film type specimen 110 to be aligned with the specimen holder 160 easily and accurately by inserting the pin 162 in alignment with the alignment hole 132 of the pin insertion hole 164 of the specimen holder 160. There is an advantage that can be fixed. Therefore, there is an effect of eliminating the inconvenience of aligning the thin film specimens to the reference line in order to fix the semiconductor wafer including the thin film specimens to the specimen holder using an adhesive.

반도체 웨이퍼(140)는 박막형 시편(110)이 지지되는 시편 지지부(142)와, 핸들링부(143)를 포함한다.The semiconductor wafer 140 includes a specimen support part 142 on which the thin film type specimen 110 is supported, and a handling part 143.

상술한 바와 같이 시편 지지부(142) 상부에는 박막형 시편(110)의 고정부(130)가 형성되며, 고정부(130)의 정렬홀(132)에 대응하는 관통홀(147)이 시편 지 지부(142)를 관통하도록 형성된다. 한편, 시편 지지부(142)는 복수의 지지편(144)에 의해 핸들링부(143)와 연결된다. 상기 지지편(144)은 마스크 제작, 산화공정, PR, 노광 공정에서 반도체 웨이퍼(140)의 상부 표면에 그 패턴이 형성되며, 반도체 웨이퍼(140) 하면을 DRIE(deep reactive ion etching)에 의한 식각공정에 의해 제거함으로써 가능하다. As described above, the fixing part 130 of the thin film type specimen 110 is formed on the specimen support part 142, and the through hole 147 corresponding to the alignment hole 132 of the fixing part 130 is provided in the specimen supporting part ( 142 is formed to penetrate. Meanwhile, the specimen support part 142 is connected to the handling part 143 by the plurality of support pieces 144. The support piece 144 is a pattern formed on the upper surface of the semiconductor wafer 140 in the mask fabrication, oxidation process, PR, exposure process, and etching the bottom surface of the semiconductor wafer 140 by deep reactive ion etching (DRIE) It is possible by removing by a process.

핸들링부(143)는 박막형 시편(110)이 부착된 반도체 웨이퍼(140)를 취급하기 용이하도록 시편 지지부(142)의 상,하부에 형성된다. 한편, 핸들링부(143)에는 복수의 노치(146)가 형성된다. 상기 노치(146)는 박막형 시편(110)이 부착된 반도체 웨이퍼(140)를 시편 홀더(160, 도6 참조)에 장착한 후, 핸들링부(143)를 제거하기 위해 형성된 것이다. 즉, 박막형 시편(110)이 시편 홀더(160)에 고정된 후, 노치(146)가 형성된 부분에 하중을 가하게 되면, 그 부분에 하중이 집중되어 파괴되므로, 도 5와 같이 지지편(144)을 포함한 일부(143a)를 제외한 핸들링부(143)는 시편 지지부(142)로부터 분리된다. 이와 같이, 상기 핸들링부(143)에 의해 박막형 시편 조립체(100)의 핸들링이 용이하며, 박막형 시편(110)이 시편 홀더(160)에 고정된 후 노치(146) 부위를 눌러줌으로써 핸들링부(143)는 손쉽게 제거된다.The handling part 143 is formed above and below the specimen support part 142 so as to easily handle the semiconductor wafer 140 to which the thin film type specimen 110 is attached. Meanwhile, a plurality of notches 146 are formed in the handling unit 143. The notch 146 is formed to mount the semiconductor wafer 140 to which the thin film type specimen 110 is attached to the specimen holder 160 (see FIG. 6), and then to remove the handling portion 143. That is, when the thin film-shaped specimen 110 is fixed to the specimen holder 160, and a load is applied to a portion where the notch 146 is formed, the load is concentrated and destroyed at the portion, so that the supporting piece 144 as shown in FIG. The handling part 143 except for a portion 143a including is separated from the specimen support part 142. As such, the handling of the thin film type specimen assembly 100 by the handling unit 143 is easy, and after the thin film type specimen 110 is fixed to the specimen holder 160, the notch 146 is pressed to the handling part 143. ) Is easily removed.

한편, 핸들링부(143)와 웨이퍼 모체(200)는 복수의 연결편(145)에 의해 연결된다. 박막형 시편 조립체(100)는 웨이퍼 레벨로 제작된다. 즉, 웨이퍼 모체(200)에서 많은 수의 박막형 시편 조립체(100)가 제작된다. 박막형 시편(110)이 부착된 반도체 웨이퍼(140)는 인장 시험 측정을 위해서 웨이퍼 모체(200)로부터 분리해야 하는데, 상기 연결편(145)에 하중을 가함으로써 시편 지지부(142) 및 핸들링부 (143)를 포함한 반도체 웨이퍼(140)를 웨이퍼 모체(200)로부터 분리한다. 이에 의하면, 기존에 박막형 시편을 웨이퍼 모체로부터 분리하기 위해 소잉작업을 하는 대신 간편하게 상기 연결편(145) 부분을 눌러줌으로써 제거할 수 있게 된다. 따라서, 소잉작업시 박막형 시편이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기 연결편(145)은 상기 지지편(144)과 마찬가지로 웨이퍼 제작시 패턴이 형성되며, 웨이퍼 하면을 DRIE에 의한 식각공정에 의해 제거하여 형성시킨다.Meanwhile, the handling unit 143 and the wafer mother 200 are connected by the plurality of connection pieces 145. The thin film specimen assembly 100 is fabricated at the wafer level. That is, a large number of thin film specimen assemblies 100 are manufactured in the wafer matrix 200. The semiconductor wafer 140 to which the thin film type specimen 110 is attached should be separated from the wafer matrix 200 for the tensile test measurement. The specimen supporting part 142 and the handling part 143 are applied by applying a load to the connecting piece 145. The semiconductor wafer 140 including the is separated from the wafer matrix 200. According to this, it is possible to remove by simply pressing the connection piece 145 portion instead of sawing in order to separate the thin-film specimen from the wafer matrix. Therefore, it is possible to prevent the thin-film specimen from being damaged during the sawing operation. On the other hand, the connecting piece 145, like the support piece 144, a pattern is formed at the time of manufacturing the wafer, the lower surface of the wafer is formed by the etching process by the DRIE.

도 5는 웨이퍼 모체로부터 분리된 박막형 시편 조립체(100)를 시편 홀더(160)에 장착한 평면도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ에서 본 단면도이다.FIG. 5 is a plan view of the thin film specimen assembly 100 separated from the wafer matrix mounted on the specimen holder 160, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken from VI-VI of FIG.

박막형 시편(110)이 부착된 반도체 웨이퍼(140)를 웨이퍼 모체(200)로부터 분리시킨 후, 시편 홀더(160)에 정렬하면서 고정시킨다. 이 때, 박막형 시편(110)에 형성된 정렬홀(132, 도3 참조)을 시편 홀더(160)에 형성된 핀 삽입홀(164)과 일치하도록 정렬한 후, 핀(162)을 삽입한다. 그 후, 홀더커버(170)의 핀 삽입홀(미도시)를 핀(162)에 삽입한 후, 스크류(182)를 이용하여 홀더커버(170)를 시편 홀더(160)에 고정시킨다. 이로써, 박막형 시편 조립체(100)는 시편 홀더(160)에 정렬된 후 고정된다.The semiconductor wafer 140 with the thin film type specimen 110 attached thereto is separated from the wafer matrix 200 and then fixed while being aligned with the specimen holder 160. At this time, the alignment holes 132 (see FIG. 3) formed in the thin film type specimen 110 are aligned to match the pin insertion holes 164 formed in the specimen holder 160, and then the pins 162 are inserted. Thereafter, the pin insertion hole (not shown) of the holder cover 170 is inserted into the pin 162, and then the holder cover 170 is fixed to the specimen holder 160 using the screw 182. As a result, the thin film specimen assembly 100 is fixed to the specimen holder 160 after being aligned.

그 후, 핸들링부(143)에 형성된 노치(146, 도3 참조) 주위에 하중을 가하여 핸들링부(143)를 시편 지지부(142)로부터 제거한 후, 필요한 인장 시험을 행하면 된다.Thereafter, a load is applied around the notch 146 formed in the handling portion 143 to remove the handling portion 143 from the specimen support portion 142, and then a necessary tensile test may be performed.

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막형 시편 조립체(100')를 도시한 것이다. 7 and 8 illustrate a thin film assembly 100 'according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에서 박막형 시편(110')은 게이지부(120), 정렬홀(132)을 구비하는 고정부(130), 지지부(180) 및 고정부(130)와 지지부(180)를 연결하는 복수의 탄성부(190)를 포함한다. 게이지부(120)와 고정부(130)는 앞선 실시예와 그 구성 및 작용이 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the present exemplary embodiment, the thin film type specimen 110 ′ includes a gauge part 120, a fixing part 130 having an alignment hole 132, a supporting part 180, and a plurality of connecting the fixing part 130 and the supporting part 180. It includes an elastic portion 190. Gauge portion 120 and the fixing portion 130 is the same as the configuration and action of the previous embodiment and the detailed description thereof will be omitted.

지지부(180)는 상기 게이지부(120) 및 고정부(130)의 상하에 소정 거리 이격되도록 형성된다. 한편, 지지부(180) 하면은 고정부(130)와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(140)가 지지되도록 설치된다.The support part 180 is formed to be spaced apart a predetermined distance from above and below the gauge part 120 and the fixing part 130. Meanwhile, the lower surface of the support part 180 is installed to support the semiconductor wafer 140 similarly to the fixing part 130.

탄성부(190)는 일단이 고정부(130)에 연결되고, 타단이 지지부(180)에 연결되도록 복수게 설치된다. 탄성부(190)는 게이지부(120) 하면의 반도체 웨이퍼(140)를 식각 공정에 의해 제거시, 제거되는 반도체 웨이퍼에 대한 구속력을 감소시켜 게이지부(120)에 발생하는 버클링(bucking)을 회피하는 역할을 한다. 반도체 웨이퍼와 접하는 게이지부(120) 면에는 압축응력이 생기고, 반도체 웨이퍼와 접하는 게이지부(120) 반대면에는 인장응력이 발생하는데, 반도체 웨이퍼 제거시 상기 인장응력에 의해 게이지부(120)에는 버클링이 생기게 된다. 따라서, 상기 탄성부(190)에 의해 반도체 웨이퍼(140) 제거시 박막형 시편(110')은 게이지부(120)에 버클링이 생기는 대신 고정부(130)의 양끝단이 점선(135)과 같이 좌우 방향으로 소정길이 늘어나게 된다. 그 후에 상기 시편(110')을 시편 홀더(160)에 고정하고 상기 탄성부(190)에 끝단에 하중을 집중시켜 파괴시킴으로써 상기 시편(110')을 분리한다.One end of the elastic part 190 is connected to the fixing part 130, and the other end thereof is provided in plurality so as to be connected to the support part 180. When the elastic part 190 removes the semiconductor wafer 140 on the lower surface of the gauge part 120 by an etching process, the elastic part 190 reduces the restraint force on the semiconductor wafer to be removed to prevent buckling generated in the gauge part 120. It has a role to evade. Compression stress is generated on the surface of the gauge portion 120 in contact with the semiconductor wafer, and tensile stress is generated on the opposite side of the gauge portion 120 in contact with the semiconductor wafer. When the semiconductor wafer is removed, the buckle is applied to the gauge portion 120 by the tensile stress. A ring is created. Therefore, when the semiconductor wafer 140 is removed by the elastic part 190, the thin film type specimen 110 ′ may have buckling on the gauge part 120, but both ends of the fixing part 130 may be formed as shown by the dotted line 135. The predetermined length increases in the left and right directions. Thereafter, the specimen 110 ′ is fixed to the specimen holder 160 and the specimen 110 ′ is separated by concentrating and breaking a load at an end portion of the elastic portion 190.

도 9a 내지 도9i 는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 시편 조립체 제조공정을 나타낸 도면이다.9A to 9I are views illustrating a thin film type specimen assembly manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

도 9a에 도시된 바와 같이, 도 3의 지지편(144) 및 연결편(145)의 패턴이 형 성된 마스크 제작, PR, 노광 공정을 거치고, 보호층(passivation layer, 141)이 상하면에 형성된 반도체 웨이퍼(140)를 준비한다. 보호층(141)은 일반적으로 산화공정(Oxidation)에 의해 웨이퍼상에 실리콘 산화막(SiO2)이 형성된 것을 말한다. 그리고, 반도체 웨이퍼(140) 상면에 측정하고자 하는 박막형 시편(110)을 증착(deposition)시킨다. As shown in FIG. 9A, a semiconductor wafer in which a pattern of the support piece 144 and the connection piece 145 of FIG. 3 is formed, passes through a mask fabrication, PR, and exposure process, and a passivation layer 141 is formed on the upper and lower surfaces thereof. Prepare 140. The protective layer 141 generally refers to a silicon oxide film (SiO 2 ) formed on the wafer by an oxidation process. The thin film type specimen 110 to be measured is deposited on the upper surface of the semiconductor wafer 140.

그리고, 도 9b와 같이 메탈 필름(121)을 박막형 시편(110) 상부에 증착한 후, 도 9c와 같이 패터닝한다. 메탈 필름(121)의 패터닝에 의해 도 3의 메탈라인(122) 및 정렬라인(134)이 형성된다.After depositing the metal film 121 on the thin film type specimen 110 as shown in FIG. 9B, the metal film 121 is patterned as shown in FIG. 9C. The metal line 122 and the alignment line 134 of FIG. 3 are formed by patterning the metal film 121.

그 후, 도 9d와 같이 박막형 시편(110)이 게이지부(120, 도3 참조)와 고정부(130)로 구분되도록, 또한 고정부(130)에 정렬홀(132)이 형성되도록 박막형 시편(110)을 패터닝한다. Thereafter, as shown in FIG. 9D, the thin film type test piece 110 is divided into a gauge part 120 (see FIG. 3) and a fixing part 130, and an alignment hole 132 is formed in the fixing part 130. Pattern 110).

박막형 시편(110) 패터닝 후, 도 9e와 같이 박막형 시편(110)이 형성된 반도체 웨이퍼(140) 상부에 보호 폴리머(passivationm polymer, 150)를 증착한다. 이에 의해, 후술할 반도체 웨이퍼(140) 하면을 RIE등의 식각 공정에 의한 패터닝시 반도체 웨이퍼 상부면을 보호한다. After patterning the thin film specimen 110, a passivation polymer 150 is deposited on the semiconductor wafer 140 on which the thin film specimen 110 is formed as shown in FIG. 9E. As a result, the upper surface of the semiconductor wafer 140 is protected when the lower surface of the semiconductor wafer 140 to be described later is patterned by an etching process such as RIE.

그 후, 도 9f와 같이 반도체 웨이퍼(140) 하면의 보호층(141)을 반응성 이온 식각법(RIE: reactive ion etching)에 의해 패터닝한 후, 도 9g와 같이 반도체 웨이퍼(140)를 식각공정에 의해 제거한다. RIE는 건식 식각의 일종으로, 플라즈마에 의해 형성된 이온의 물리적 충돌과 화학적 반응을 동시에 진행시켜 식각을 수행하 는 방법이다. 한편, 도 9g와 같이 반도체 웨이퍼(140) 몸체를 깊게 식각하는 경우 주로 깊은 반응성 이온 식각법(DRIE: deep reactive ion etching)을 이용한다. DRIE 공정에 의해 반도체 웨이퍼(140) 내부에는 박막형 시편(110)의 정렬홀(132)에 대응하는 관통홀(147)이 형성된다. 또한, 박막형 시편(110)의 게이지부(120) 하면에 대응하는 중앙홀(148) 및 반도체 웨이퍼(140)를 시편 지지부(142, 도3 참조)와 웨이퍼 모체(200)로 분리시키도록 하는 분리홀(149)이 각각 형성된다. 그리고, 도 9h와 같이 반도체 웨이퍼(140) 상면에 형성된 보호층(141)을 RIE에 의해 패터닝하여, 박막형 시편(110)의 정렬홀(132)과 반도체 웨이퍼(140)의 관통홀(147)이 서로 통하도록 한다.Thereafter, as shown in FIG. 9F, the protective layer 141 on the lower surface of the semiconductor wafer 140 is patterned by reactive ion etching (RIE), and then the semiconductor wafer 140 is subjected to the etching process as shown in FIG. 9G. By removing. RIE is a type of dry etching, which is a method of etching by simultaneously performing a physical reaction and chemical reaction of ions formed by plasma. Meanwhile, as shown in FIG. 9G, when the body of the semiconductor wafer 140 is deeply etched, deep reactive ion etching (DRIE) is mainly used. The through hole 147 corresponding to the alignment hole 132 of the thin film type specimen 110 is formed in the semiconductor wafer 140 by the DRIE process. In addition, separation to separate the central hole 148 and the semiconductor wafer 140 corresponding to the lower surface of the gauge portion 120 of the thin film type specimen 110 into the specimen support portion 142 (see FIG. 3) and the wafer matrix 200. Holes 149 are formed respectively. 9H, the protective layer 141 formed on the upper surface of the semiconductor wafer 140 is patterned by RIE, so that the alignment hole 132 of the thin film specimen 110 and the through hole 147 of the semiconductor wafer 140 are formed. Try to communicate with each other.

마지막으로, 도 9i와 같이 반도체 웨이퍼(140) 상부에 형성된 보호 폴리머(passivation polymer, 150)를 O2 플라즈마에서 제거함으로써, 박막형 시편 조립체(100)는 완성된다.Finally, the thin film type specimen assembly 100 is completed by removing the passivation polymer 150 formed on the semiconductor wafer 140 from the O 2 plasma as shown in FIG. 9I.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 시편 조립체 및 그 제조방법에 의하면 박막형 시편에 정렬홀이 형성되어 시편 홀더에 간편하고 정확하게 정렬 및 고정시켜 측정 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 핸들링부로 인해 박막형 시편의 취급이 용이하고, 핸들링부에 노치를 형성함으로 인해 인장 시험시 핸들링부를 용이하게 제거할 수 있으므로, 박막형 시편이 손상되는 문제점을 해결하는 효과가 있다. As described above, according to the thin film type assembly and the manufacturing method thereof according to the present invention, an alignment hole is formed in the thin film type specimen, thereby making it easy and accurate to align and fix the specimen holder to improve measurement reliability. In addition, the handling part is easy to handle the thin-film specimens, and because the handle portion can be easily removed during the tensile test by forming a notch in the handling portion, there is an effect of solving the problem that the thin-film specimen is damaged.                     

또한, 박막형 시편에 탄성부를 설치함으로써, 게이지부 하면의 반도체 웨이퍼를 제거시 반도체 웨이퍼에 의한 구속력을 감소시켜 게이지부에 발생하는 버클링을 회피하는 효과가 있다.In addition, by providing the elastic portion in the thin film-shaped specimen, there is an effect of reducing the restraint force by the semiconductor wafer when removing the semiconductor wafer on the lower surface of the gauge portion to avoid the buckling generated in the gauge portion.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. While the invention has been shown and described in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. That is, those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (13)

박막형 시편이 반도체 웨이퍼상에 부착되어, 시편 홀더에 장착되는 박막형 시편 조립체에 있어서,In a thin film type specimen assembly in which a thin film type specimen is attached to a semiconductor wafer and mounted to a specimen holder, 상기 박막형 시편은 변위 및 변형율 측정을 위한 메탈 라인이 형성된 게이지부; 및 상기 게이지부 양측에 형성되며, 상기 반도체 웨이퍼에 의해 지지되어 상기 시편 홀더에 고정되는 고정부;를 포함하며, The thin film specimen may include: a gauge unit on which metal lines for measuring displacement and strain are formed; And fixing parts formed at both sides of the gauge part and supported by the semiconductor wafer and fixed to the specimen holder. 상기 고정부는 상기 박막형 시편을 상기 시편 홀더에 고정시, 정렬을 용이하도록 하는 정렬홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.The fixing unit is a thin-film specimen assembly, characterized in that it comprises an alignment hole for easy alignment when fixing the thin-film specimen to the specimen holder. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반도체 웨이퍼는 상기 고정부 하면을 지지하며 내부에 상기 정렬홀에 대응하는 관통홀이 형성되는 시편 지지부; 및 상기 시편 지지부와 연결되어 상기 박막형 시편의 핸들링을 용이하게 하는 핸들링부;를 포함하며,The semiconductor wafer may include a specimen support part supporting a lower surface of the fixing part and having a through hole corresponding to the alignment hole therein; And a handling part connected to the specimen support part to facilitate handling of the thin film specimen. 상기 핸들링부는 상기 시편 홀더에 장착시, 제거가 용이하도록 복수개의 노치가 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.When the handling portion is mounted on the specimen holder, a thin film type specimen assembly, characterized in that a plurality of notches are formed to facilitate removal. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 시편 홀더는 상기 박막형 시편의 정렬홀에 대응하는 핀삽입구가 형성되며,The specimen holder is formed with a pin insertion hole corresponding to the alignment hole of the thin film specimen, 상기 박막형 시편은 상기 정렬홀 및 상기 시편 지지부의 관통홀을 관통하여 상기 핀삽입구에 체결되는 핀에 의해 상기 시편 홀더에 정렬 및 고정되는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.The thin film type specimen assembly is characterized in that the thin film type specimen assembly is aligned and fixed to the specimen holder by a pin that is fastened to the pin insertion hole through the through hole of the alignment hole and the specimen support. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 박막형 시편을 상기 시편 홀더에 스크류 결합시키는 홀더커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.The thin film specimen assembly further comprises a holder cover for screwing the thin film specimen to the specimen holder. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 박막형 시편 조립체는 웨이퍼 모체에서 웨이퍼 레벨로 제작되며, The thin film assembly is fabricated at the wafer level in the wafer matrix, 상기 박막형 시편 조립체는 상기 웨이퍼 모체로부터 분리가 용이하도록 상기 핸들링부가 복수의 연결편에 의해 상기 웨이퍼 모체와 연결되는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.The thin film specimen assembly of claim 1, wherein the handling portion is connected to the wafer matrix by a plurality of connecting pieces to facilitate separation from the wafer matrix. 박막형 시편이 반도체 웨이퍼상에 부착되어, 시편 홀더에 장착되는 박막형 시편 조립체에 있어서,In a thin film type specimen assembly in which a thin film type specimen is attached to a semiconductor wafer and mounted to a specimen holder, 상기 박막형 시편은 메탈 라인이 형성된 게이지부; The thin film specimen may include: a gauge unit in which metal lines are formed; 상기 게이지부 양측에 형성되며, 상기 반도체 웨이퍼에 의해 지지되어 상기 시편 홀더에 고정되며, 상기 박막형 시편을 상기 시편 홀더에 고정시 정렬을 용이하도록 하는 정렬홀을 구비하는 고정부; A fixing part formed at both sides of the gauge part and supported by the semiconductor wafer and fixed to the specimen holder, the fixing part having an alignment hole to facilitate alignment when the thin film type specimen is fixed to the specimen holder; 상기 게이지부 및 고정부의 상하에 소정 거리 이격되도록 설치되며, 상기 반도체 웨이퍼에 의해 지지되는 지지부; 및A support part installed above and below the gauge part and the fixing part by a predetermined distance and supported by the semiconductor wafer; And 일단이 상기 고정부에 연결되고 타단이 상기 지지부에 지지되며, 상기 게이지부 하면의 반도체 웨이퍼 제거시 상기 게이지부가 상기 반도체 웨이퍼에 의한 구속력을 감소시켜 버클링을 회피하도록 하는 복수의 탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.A plurality of elastic parts having one end connected to the fixing part and the other end supported by the support part, and the gauge part reducing the restraining force by the semiconductor wafer when the semiconductor wafer is removed from the lower part of the gauge part to avoid buckling; Thin-film specimen assembly characterized in that. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 반도체 웨이퍼는 상기 고정부 및 지지부 하면을 지지하며 내부에 상기 고정부의 정렬홀에 대응하는 관통홀이 형성되는 시편 지지부; 및 상기 시편 지지부 와 연결되어 상기 박막형 시편의 핸들링을 용이하게 하는 핸들링부;를 포함하며,The semiconductor wafer may include a specimen support part supporting a lower surface of the fixing part and the supporting part and having a through hole corresponding to an alignment hole of the fixing part therein; And a handling part connected to the specimen support part to facilitate handling of the thin film specimen. 상기 핸들링부는 상기 시편 홀더에 장착시, 제거가 용이하도록 복수개의 노치가 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.When the handling portion is mounted on the specimen holder, a thin film type specimen assembly, characterized in that a plurality of notches are formed to facilitate removal. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 시편 홀더는 상기 박막형 시편의 정렬홀에 대응하는 핀삽입구가 형성되며,The specimen holder is formed with a pin insertion hole corresponding to the alignment hole of the thin film specimen, 상기 박막형 시편은 상기 정렬홀 및 상기 시편 지지부의 관통홀을 관통하여 상기 핀삽입구에 체결되는 핀에 의해 상기 시편 홀더에 정렬 및 고정되는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.The thin film type specimen assembly is characterized in that the thin film type specimen assembly is aligned and fixed to the specimen holder by a pin that is fastened to the pin insertion hole through the through hole of the alignment hole and the specimen support. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 고정부 상부에 설치되어, 상기 박막형 시편을 상기 시편 홀더에 스크류 결합시키는 홀더커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.And a holder cover installed on the fixing part and configured to screw-couple the thin-film specimen to the specimen holder. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 박막형 시편 및 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 모체에서 웨이퍼 레벨로 제작되며, The thin film specimen and the semiconductor wafer are manufactured at the wafer level in the wafer matrix. 상기 핸들링부는 상기 웨이퍼 모체로부터 분리가 용이하도록 복수의 연결편에 의해 상기 웨이퍼 모체와 연결되는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체.And the handling portion is connected to the wafer mother by a plurality of connecting pieces to facilitate separation from the wafer mother. 반도체 웨이퍼를 준비하는 단계;Preparing a semiconductor wafer; 반도체 웨이퍼상의 일측면에 측정하고자 하는 박막형 시편을 증착시키는 단계;Depositing a thin film specimen to be measured on one side of the semiconductor wafer; 상기 박막형 시편 상부에 메탈 필름을 증착한 후, 패터닝하는 단계;Depositing a metal film on the thin specimen and then patterning the metal film; 상기 박막형 시편을 게이지부와 고정부로 구분하고, 상기 고정부에 정렬홀이 형성되도록 박막형 시편을 패터닝하는 단계;Dividing the thin film specimen into a gauge portion and a fixing portion, and patterning the thin film specimen to form an alignment hole in the fixing portion; 상기 박막형 시편이 형성된 상기 반도체 웨이퍼 상부면에 보호 폴리머를 증착하는 단계; Depositing a protective polymer on an upper surface of the semiconductor wafer on which the thin film specimen is formed; 상기 반도체 웨이퍼 타측면을 식각 공정에 의해 일부 제거하는 단계; 및Partially removing the other side of the semiconductor wafer by an etching process; And 상기 반도체 웨이퍼 상부에 형성된 보호 폴리머를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체 제조방법.And removing the protective polymer formed on the semiconductor wafer. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 반도체 웨이퍼 타측면을 제거하는 단계는,Removing the other side of the semiconductor wafer, 상기 게이지부 하면을 제거하는 단계;Removing the lower surface of the gauge part; 상기 고정부의 정렬홀에 대응하는 관통홀을 형성시키는 단계; 및Forming a through hole corresponding to the alignment hole of the fixing part; And 상기 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 모체로부터 분리시키도록 하는 분리홀을 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체 제조방법.And forming a separation hole for separating the semiconductor wafer from the wafer mother body. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 반도체 웨이퍼 타측면은 DRIE(deep reactive ion etching)에 의해 식각하는 것을 특징으로 하는 박막형 시편 조립체 제조방법.And the other side of the semiconductor wafer is etched by deep reactive ion etching (DRIE).
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