專利名稱：硅鍵合片界面缺陷的檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硅鍵合片界面缺陷的檢測方法，用于微電子機械制造中對硅/硅鍵合片界面的缺陷進行檢測。
背景技術：
目前對硅鍵合片界面缺陷的檢測主要是利用紅外光投射硅鍵合片的界面，通過攝像的方法顯示到屏幕上，再從屏幕上觀察，界面是否存在有陰影的地方，如果有，說明界面存在有缺陷，那么此硅鍵合片不合格。但是此方法有一個很大的缺點，如果硅鍵合片界面是一個很小的缺陷，在屏幕上是很難看出來，易出現(xiàn)誤判斷，并且也分辨不出是空洞、氣泡、顆粒還是沾污形成的缺陷。從而影響后續(xù)工序的進行，造成芯片或集成電路出現(xiàn)問題。

發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種硅鍵合片界面缺陷的檢測方法，以便更準確地對硅鍵合片界面缺陷存在與否和缺陷種類進行檢測。
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是(1)以振蕩頻率在1MHz以上的兆聲波激活電阻值14MΩ.cm以上的去離子水，形成兆聲去離子水波；(2)以所述的兆聲去離子水波掃射硅鍵合片表面；(3)在聚光燈和顯微鏡下檢查經兆聲去離子水波掃射過的硅鍵合片，確定是否存在缺陷和缺陷的種類。
所述的兆聲波的頻率范圍為2-5MHz。
所述的去離子水電阻值的范圍為16-18MΩ.cm。
所述的兆聲去離子水波掃射硅鍵合片是使兆聲去離子水波沿硅鍵合片徑向運動對旋轉的硅鍵合片的表面進行噴射，掃射10-20秒鐘，硅鍵合片的旋轉速度為200-300轉/分。
所述兆聲去離子水波噴射口與所述硅鍵合片表面間的距離為8-15mm。
有益效果。由于本發(fā)明方法采用上述技術方案，用兆聲波激活去離子水，產生兆聲去離子水波，再用該兆聲去離子水波對硅鍵合片表面進行掃射，有缺陷的地方硅膜會被振蕩破裂，這些破裂的地方在聚光燈下和顯微鏡下很容易被觀察出來，該方法簡單，能方便準確地判斷出硅鍵合片界面是否存在有缺陷和缺陷種類是顆粒、氣泡(未鍵合區(qū)域)或沾污等，可為改進引起其缺陷的工藝提供依據(jù)，同時也對硅鍵合片進行了清洗。


圖1是本發(fā)明方法用兆聲去離子水波掃射硅鍵合片表面的示意圖；圖2是本發(fā)明方法激活去離子水產生兆聲去離子水波的示意圖；圖3是本發(fā)明方法所述硅鍵合片界面缺陷種類的示意圖，其中3(a)是沾污引起的缺陷的示意圖，3(b)是顆粒引起的缺陷的示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的具體實施方式
不僅限于以下的描述，下面結合附圖對本發(fā)明方法加以進一步描述。
本發(fā)明方法有如下步聚(1)以振蕩頻率在1MHz以上的兆聲波激活電阻值14MΩ.cm以上的去離子水，形成兆聲去離子水波。如圖2所示，即利用一兆聲振蕩器(功率為50-100瓦)，如德國卡爾休斯公司CL200預鍵合設備的振蕩器，產生1MHz及其以上的兆聲波，用該兆聲波，較佳頻率范圍為2-5MHz兆聲波，通過兆聲振蕩器頭5在激活容器9內對從去離子水進水口6進入的14MΩ.cm以上的去離子水激活，形成兆聲去離子水波7，這里去離子水作為傳遞能量的介質，其較佳電阻值為16-18MΩ.cm。
(2)用兆聲去離子水波掃射硅鍵合片表面。如圖1所示，即將待測硅鍵合片8(經減薄的實際使用的硅鍵合片)置于如德國卡爾休斯公司CL200預鍵合設備的上下真空吸盤1、2上，使從其上下兆聲去離子水波噴射口3、4上噴射出的兆聲去離子水波7沿硅鍵合片8徑向運動，對旋轉的硅鍵合片8的表面進行掃射，掃射10-20秒鐘，硅鍵合片8旋轉速度200-300轉/分，較佳為270轉/分，以保證對整個硅鍵合片8表面進行全面掃射。上下兆聲去離子水波噴射口3、4與所述硅鍵合片8表面間的距離為8-15mm，較佳為12mm，該距離的確定是以保證所述兆聲去離子水波7能掃射到硅鍵合片8表面上。
(3)在聚光燈和顯微鏡下檢查經兆聲去離子水波掃射過的硅鍵合片，確定是否存在缺陷和缺陷的種類。即用普通的聚光燈和顯微鏡，如日本OLYMPLS公司的MX40型顯微鏡(5倍以上)，對經兆聲去離子水波7掃射過的硅鍵合片8拋干后進行觀察。若硅鍵合片8的鍵合界面無缺陷，在兆聲去離子水波7的振蕩下硅鍵合片8的硅膜不會出現(xiàn)破裂，則硅鍵合片8表面對照射光的反射是一致的。若硅鍵合片8界面存在缺陷，在兆聲去離子水波7的振蕩下硅鍵合片8的硅膜會破裂，若硅鍵合片8的鍵合界面存在有凸起缺陷，則硅鍵合片8表面對照射光呈漫反射，表明鍵合片8的鍵合界面上該處有氣泡或未鍵合上，在顯微鏡下觀察，如果是顆粒造成的缺陷，那么缺陷就為四周破裂，類似一個圓周，如圖3(b)所示，如果是沾污造成的缺陷，那么缺陷就是不規(guī)則的破裂，如圖3(a)所示。通過顯微鏡或者刻度尺還可以對未鍵合區(qū)域的大小測量，一般缺陷測試結果為幾十微米～幾十個毫米范圍。
權利要求
1.一種硅鍵合片界面缺陷的檢測方法，其特征有在于該方法為(1)以振蕩頻率在1MHz以上的兆聲波激活電阻值14MΩ.cm以上的去離子水，形成兆聲去離子水波；(2)以所述的兆聲去離子水波掃射硅鍵合片表面；(3)在聚光燈和顯微鏡下檢查經兆聲去離子水波掃射過的硅鍵合片，確定是否存在缺陷和缺陷的種類。
2.根據(jù)權利要求1所述的硅鍵合片界面缺陷的檢測方法，其特征有在于所述的兆聲波的頻率范圍為2-5MHz。
3.根據(jù)權利要求1所述的硅鍵合片界面缺陷的檢測方法，其特征有在于所述的去離子水電阻值的范圍為16-18MΩ.cm。
4.根據(jù)權利要求1所述的硅鍵合片界面缺陷的檢測方法，其特征有在于所述的兆聲去離子水波掃射硅鍵合片是使兆聲去離子水波沿硅鍵合片徑向運動對旋轉的硅鍵合片的表面進行噴射，掃射10-20秒鐘，硅鍵合片旋轉速度200-300轉/分。
5.根據(jù)權利要求4所述的硅鍵合片界面缺陷的檢測方法，其特征有在于所述兆聲去離子水波噴射口與所述硅鍵合片表面間的距離為8-15mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅鍵合片界面缺陷的檢測方法，它包括(1)以振蕩頻率在1MHz以上的兆聲波激活電阻值14MΩ.cm以上的去離子水，形成兆聲去離子水波；(2)以所述的兆聲去離子水波掃射硅鍵合片表面；(3)在聚光燈和顯微鏡下檢查經兆聲去離子水波掃射過的硅鍵合片，確定是否存在缺陷和缺陷的種類。該方法用于微電子機械制造中對硅/硅鍵合片界面的缺陷進行檢測，能方便準確地判斷其缺陷及其缺陷種類。
文檔編號H01L21/66GK1632936SQ20041009246
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權日2004年12月24日
發(fā)明者馮建 申請人:中國電子科技集團公司第二十四研究所