專(zhuān)利名稱(chēng)：晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，尤其涉及一種晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體器件封裝工藝的發(fā)展，在晶圓背面淀積金屬層越來(lái)越普遍，晶圓背面 金屬層對(duì)晶圓表面的附著力是衡量晶圓背面金屬層質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一個(gè)最關(guān)鍵因素。在半導(dǎo)體 器件制造過(guò)程中，晶圓背面金屬層對(duì)晶圓表面的附著力需要例行檢測(cè)和控制，以確保生產(chǎn) 出優(yōu)質(zhì)合格的產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)晶圓背面金屬層附著力進(jìn)行檢測(cè)的方法是對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行貼膜劃 片，即在晶圓樣品的背面貼上藍(lán)膜(該晶圓樣品背面淀積有金屬層)，再對(duì)貼上藍(lán)膜的晶圓 進(jìn)行劃片，該貼上藍(lán)膜的晶圓被劃分為多個(gè)背面貼有藍(lán)膜的芯粒；用膠帶將芯粒從藍(lán)膜上 剝離，以金屬層是否有殘留在藍(lán)膜上作為金屬層附著力優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)，若有金屬層殘留 在藍(lán)膜上，則表明金屬層附著力有待優(yōu)化，若無(wú)金屬層殘留在藍(lán)膜上，則表明金屬層附著力 符合生產(chǎn)要求?，F(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)晶圓背面金屬層附著力的方法存在以下缺點(diǎn)首先，該方法只能 定性判斷晶圓背面金屬層附著力是否符合生產(chǎn)要求，不能定量測(cè)量出晶圓背面金屬層附著 力，而且不能通過(guò)該方法對(duì)各種不同附著力(如，金屬層與晶圓表面之間的附著力、不同金 屬層之間的附著力)得出準(zhǔn)確結(jié)論；其次，檢測(cè)成本高，藍(lán)膜價(jià)格比較貴，劃片花費(fèi)更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，能定量測(cè)量金屬 層附著力，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單且成本低。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其特 征在于，包括以下步驟步驟1，分別在晶圓樣品的正面和背面上淀積金屬層；步驟2，在正 面和背面均淀積有金屬層的晶圓樣品中選擇芯粒作被測(cè)樣品，分別在所述被測(cè)樣品的正面 和背面上焊接引線；步驟3，用拉力計(jì)拉所述被測(cè)樣品背面的引線，并記錄所述被測(cè)樣品拉 斷前的拉力值；步驟4，對(duì)所述被測(cè)樣品的斷層位置進(jìn)行分析。上述晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其中，所述步驟1中的金屬層為一種金 屬薄膜形成的單金屬層。上述晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其中，所述步驟1中的金屬層為多種金 屬薄膜組成的復(fù)合金屬層。上述晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其中，所述步驟2中采用電烙鐵分別在 所述被測(cè)樣品的正面和背面的金屬層上涂布焊錫，利用焊錫將所述引線焊接到所述金屬層 上。上述晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其中，所述引線為銅引線。 上述晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其中，所述步驟4中，若所述被測(cè)樣品的斷層位置在晶圓材料上，則表明晶圓背面金屬層與晶圓表面之間的附著力非常理想；若所述被測(cè)樣品的斷層位置在晶圓材料與金屬層之間，則表明晶圓背面金屬層與晶圓表面之間 的附著力有待優(yōu)化，所述拉力計(jì)測(cè)得的所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力值等于晶圓背面金屬層 與晶圓表面之間附著力的大小。上述晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其中，所述步驟4中，若所述被測(cè)樣品的 斷層位置在晶圓材料上，則表明晶圓背面金屬層與晶圓表面之間的附著力以及金屬薄膜之 間的附著力非常理想；若所述被測(cè)樣品的斷層位置在晶圓材料與金屬層之間，則表明晶圓 背面金屬層與晶圓表面之間的附著力有待優(yōu)化，所述拉力計(jì)測(cè)得的所述被測(cè)樣品拉斷前的 拉力值等于晶圓背面金屬層與晶圓表面之間附著力的大小；若所述被測(cè)樣品的斷層位置在 各金屬薄膜之間，則表明各金屬薄膜之間的附著力有待優(yōu)化或工藝出現(xiàn)異常，所述拉力計(jì) 測(cè)得的所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力值等于金屬薄膜之間附著力的大小。本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法既可準(zhǔn)確檢測(cè)出晶圓背面金屬層與晶 圓表面之間附著力的大小及質(zhì)量?jī)?yōu)劣，又可準(zhǔn)確檢測(cè)出各金屬薄膜之間附著力的大小及質(zhì) 量?jī)?yōu)劣；本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法采用拉力計(jì)測(cè)量晶圓背面金屬層與晶 圓表面之間的附著力以及金屬薄膜之間的附著力，能定量測(cè)量出晶圓背面金屬層與晶圓表 面之間的附著力以及金屬薄膜之間的附著力，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單；本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法采用拉力計(jì)、引線、焊料就能準(zhǔn)確檢測(cè) 出晶圓背面金屬層附著力大小及質(zhì)量?jī)?yōu)劣，成本低，可操作性強(qiáng)。


本發(fā)明的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖1是本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法的流程圖。圖2是焊接上引線后的被測(cè)樣品的剖視圖。圖3是用拉力計(jì)做拉力測(cè)試的示意圖。圖4是被測(cè)樣品的斷層位置在硅與硅之間的示意圖。圖5是被測(cè)樣品的斷層位置在硅與金屬層之間的示意圖。圖6是被測(cè)樣品的斷層位置在各金屬薄膜之間的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合圖1 圖6對(duì)本發(fā)明的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法作進(jìn)一步的 詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法包括以下步驟步驟1，分別在晶圓樣品的正面和背面上淀積金屬層；步驟2，在正面和背面均淀積有金屬層的晶圓樣品中選擇芯粒作被測(cè)樣品，分別在 所述被測(cè)樣品的正面和背面上焊接引線；步驟3，用拉力計(jì)拉所述被測(cè)樣品背面的引線，并記錄所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力 值；步驟4，對(duì)所述被測(cè)樣品的斷層位置進(jìn)行分析。
現(xiàn)以一實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法包括以下步驟步驟1，分別在晶圓樣品的正面和背面上淀積金屬層；在本實(shí)施例中，分別在晶圓樣品的正面和背面上依次淀積Ti薄膜、NiV薄膜和Ag 薄膜，即在本實(shí)施例中所述金屬層為多種不同金屬薄膜組成的復(fù)合金屬層；淀積金屬層的方法采用物理氣相淀積法，例如濺射；晶圓材料為硅；步驟2，在正面和背面均淀積有金屬層的晶圓樣品中選擇芯粒作被測(cè)樣品，分別在 所述被測(cè)樣品的正面和背面上焊接引線；一個(gè)晶圓包含多個(gè)芯粒，如一個(gè)直徑為200mm的晶圓包含88個(gè)芯粒，一個(gè)直徑為 300mm的晶圓包含232個(gè)芯粒；在本實(shí)施例中，每個(gè)芯粒的正面和背面上均依次淀積有Ti薄膜、NiV薄膜和Ag薄 膜，選擇其中一芯粒作被測(cè)樣品；在本實(shí)施例中，所述引線為銅引線，采用電烙鐵分別在所述被測(cè)樣品的正面和背 面上涂布焊錫，焊接上銅引線，如圖2所示；圖2中顯示了一個(gè)被測(cè)樣品10(即一個(gè)芯粒)，在硅11的正面和背面分別依次淀 積Ti薄膜12、NiV薄膜13和Ag薄膜14，采用電烙鐵將焊錫20分別涂布在所述硅11兩側(cè) 的Ag薄膜14上，利用焊錫20將兩根銅引線30分別焊接在所述硅11兩側(cè)的Ag薄膜14上；步驟3，用拉力計(jì)拉所述被測(cè)樣品背面的引線，并記錄所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力 值；所述引線伸出所述被測(cè)樣品的一端可制成鉤狀，或在所述引線伸出所述被測(cè)樣品 的一端安裝上鉤子；在本實(shí)施例中，在所述弓丨線30伸出所述被測(cè)樣品10的一端安裝上鉤子40，所述被 測(cè)樣品10正面的鉤子40鉤掛在一環(huán)60上，拉力計(jì)50的一端鉤掛在所述被測(cè)樣品10背面 的鉤子40上，對(duì)所述拉力計(jì)50施加作用力F，使所述拉力計(jì)50對(duì)所述被測(cè)樣品10背面的 引線30施加拉力，如圖3所示，施加的作用力F由小逐漸增大，直至所述被測(cè)樣品10被拉 斷，并記錄下所述被測(cè)樣品10拉斷前的拉力值；步驟4，對(duì)所述被測(cè)樣品的斷層位置進(jìn)行分析；參見(jiàn)圖4，若所述被測(cè)樣品10的斷層位置(如圖4中的虛線圈)在硅與硅之間，則 表明晶圓背面金屬層與晶圓表面之間的附著力以及金屬薄膜之間的附著力非常理想，符合 生產(chǎn)要求；此時(shí)，晶圓背面金屬層附著力為理想狀態(tài)，記錄的拉力值的大小沒(méi)有實(shí)際意義；參見(jiàn)圖5，若所述被測(cè)樣品10的斷層位置(如圖5中的虛線圈)在硅11與Ti薄 膜12之間，則表明晶圓背面金屬層與晶圓表面之間的附著力有待優(yōu)化，此時(shí)，所述拉力計(jì) 50測(cè)得的所述被測(cè)樣品10拉斷前的拉力值等于晶圓背面金屬層與晶圓表面之間附著力的 大小，可計(jì)算出單位附著力大小(即黏附強(qiáng)度)，計(jì)算公式為單位附著力=拉力/焊接面 積，其中，拉力是拉力計(jì)50在所述被測(cè)樣品10拉斷前測(cè)得的拉力值； 參見(jiàn)圖6，若所述被測(cè)樣品10的斷層位置(如圖6中的虛線圈)在各金屬薄膜之 間，如Ti薄膜12與NiV薄膜13之間，或者NiV薄膜13與Ag薄膜14之間，則表明各金屬薄膜之間的附著力有待優(yōu)化或工藝出現(xiàn)異常，此時(shí)，所述拉力計(jì)50測(cè)得的所述被測(cè)樣品10拉斷前的拉力值等于金屬薄膜之間附著力的大小；由此可知，若所述被測(cè)樣品的斷層位置在硅與金屬層之間，或者各金屬薄膜之間， 所述拉力計(jì)測(cè)得的拉力值可作為不同界面之間附著力大小的依據(jù)。本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法既可準(zhǔn)確檢測(cè)出晶圓背面金屬層與晶 圓表面之間附著力的大小及質(zhì)量?jī)?yōu)劣，又可準(zhǔn)確檢測(cè)出各金屬薄膜之間附著力的大小及質(zhì) 量?jī)?yōu)劣。本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法采用拉力計(jì)測(cè)量晶圓背面金屬層與晶 圓表面之間的附著力以及金屬薄膜之間的附著力，能定量測(cè)量出晶圓背面金屬層與晶圓表 面之間的附著力以及金屬薄膜之間的附著力，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單。本發(fā)明晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法采用拉力計(jì)、引線、焊料就能準(zhǔn)確檢測(cè) 出晶圓背面金屬層附著力大小及質(zhì)量?jī)?yōu)劣，成本低，可操作性強(qiáng)。
權(quán)利要求
一種晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，分別在晶圓樣品的正面和背面上淀積金屬層；步驟2，在正面和背面均淀積有金屬層的晶圓樣品中選擇芯粒作被測(cè)樣品，分別在所述被測(cè)樣品的正面和背面上焊接引線；步驟3，用拉力計(jì)拉所述被測(cè)樣品背面的引線，并記錄所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力值；步驟4，對(duì)所述被測(cè)樣品的斷層位置進(jìn)行分析。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟1中 的金屬層為一種金屬薄膜形成的單金屬層。
3.如權(quán)利要求1所述的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟1中 的金屬層為多種金屬薄膜組成的復(fù)合金屬層。
4.如權(quán)利要求1所述的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2中 采用電烙鐵分別在所述被測(cè)樣品的正面和背面的金屬層上涂布焊錫，利用焊錫將所述引線 焊接到所述金屬層上。
5.如權(quán)利要求1或4所述的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其特征在于，所述引線 為銅引線。
6.如權(quán)利要求2所述的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟4 中，若所述被測(cè)樣品的斷層位置在晶圓材料上，則表明晶圓背面金屬層與晶圓表面之間的 附著力非常理想；若所述被測(cè)樣品的斷層位置在晶圓材料與金屬層之間，則表明晶圓背面 金屬層與晶圓表面之間的附著力有待優(yōu)化，所述拉力計(jì)測(cè)得的所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力 值等于晶圓背面金屬層與晶圓表面之間附著力的大小。
7.如權(quán)利要求3所述的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟4 中，若所述被測(cè)樣品的斷層位置在晶圓材料上，則表明晶圓背面金屬層與晶圓表面之間的 附著力以及金屬薄膜之間的附著力非常理想；若所述被測(cè)樣品的斷層位置在晶圓材料與金 屬層之間，則表明晶圓背面金屬層與晶圓表面之間的附著力有待優(yōu)化，所述拉力計(jì)測(cè)得的 所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力值等于晶圓背面金屬層與晶圓表面之間附著力的大??；若所述 被測(cè)樣品的斷層位置在各金屬薄膜之間，則表明各金屬薄膜之間的附著力有待優(yōu)化或工藝 出現(xiàn)異常，所述拉力計(jì)測(cè)得的所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力值等于金屬薄膜之間附著力的大 小。
全文摘要
本發(fā)明的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法包括以下步驟步驟1，分別在晶圓樣品的正面和背面上淀積金屬層；步驟2，在正面和背面均淀積有金屬層的晶圓樣品中選擇芯粒作被測(cè)樣品，分別在所述被測(cè)樣品的正面和背面上焊接引線；步驟3，用拉力計(jì)拉所述被測(cè)樣品背面的引線，并記錄所述被測(cè)樣品拉斷前的拉力值；步驟4，對(duì)所述被測(cè)樣品的斷層位置進(jìn)行分析。本發(fā)明的晶圓背面金屬層附著力的檢測(cè)方法能定量測(cè)量出晶圓背面金屬層附著力的大小，且檢測(cè)方法簡(jiǎn)單、成本低。
文檔編號(hào)H01L21/66GK101814450SQ201010164930
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者傅榮顥, 劉瑋蓀 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司