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一種晶圓檢測方法

文檔序號:8283772閱讀:472來源:國知局
一種晶圓檢測方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體制造技術(shù),特別是涉及一種晶圓檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,功率器件的導通電阻來源主要于源區(qū)電阻,溝道電阻,JFET電阻,漂移層電 阻,襯底電阻。其中襯底電阻是硅片自身所具有的電阻,硅片越薄,襯底電阻就越小。因此, 對硅片進行減薄工藝是業(yè)界目前普遍的做法;減薄工藝是通過對粗糙的磨頭施加向下壓 力,通過磨頭和硅片背面的摩擦來進行機械性的打磨,從而使部分硅脫離硅片整體,再用純 水將其清洗干凈。功率器件需要在漏端(即硅片背面)增加一層金屬層來降低器件的本體電 阻和電極的接觸電阻,以便電流能夠有效的通過功率器件而不產(chǎn)生過大的電能損耗。因此 晶圓背面金屬的粘附力是表征背面金屬質(zhì)量的關鍵因素。晶圓背面金屬的粘附力決定了晶 圓存儲時間。
[0003] 以往只有背面金屬粘附力的檢測方法,通常是在背面金屬化的晶圓背面貼上藍 膜,再對藍膜上的晶圓進行劃片,成為一個個面積大小一致的芯片;將芯片從藍膜上分離, 觀察藍膜上是否有金屬層殘留,若有金屬層殘留,表示背面金屬化工藝有待優(yōu)化;若無殘 留,表示背面金屬化工藝符合要求。其中,芯片就是管芯,封裝廠叫chip比較多。
[0004] 這種方法的缺陷在于只能定性地模糊判斷背面金屬粘附力是否合格,無法定量分 析粘附力的實際信息,因此也無法獲知晶圓在常規(guī)環(huán)境下能存儲多久。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓檢測方法,用于 克服上述晶圓檢測中無法定量分析粘附力、無法獲知晶圓常規(guī)環(huán)境存儲時間的技術(shù)問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的,本發(fā)明提供一種晶圓檢測方法,包括:對晶圓背 面進行金屬淀積;將背面金屬淀積后的晶圓進行正面貼膜并劃片;在劃片后的晶圓所貼膜 上隨機定義多個區(qū)域,并對所述晶圓進行加速試驗;每隔固定時間從所述多個區(qū)域抽取晶 圓的多個管芯,查驗所述管芯是否出現(xiàn)膜上金屬殘留并記錄每次試驗時間;檢測管芯的金 屬殘留信息并獲取每次試驗中首次出現(xiàn)膜上金屬殘留的試驗時間,即每次加速試驗對應條 件下的晶圓壽命,以及對應試驗數(shù)據(jù);根據(jù)每次加速試驗對應條件下的晶圓壽命及對應試 驗數(shù)據(jù),計算所述加速試驗的加速因子;根據(jù)所述加速因子計算背面金屬淀積的晶圓在常 規(guī)環(huán)境下的可存儲時間。
[0007] 優(yōu)選的,所述加速試驗包括:應力試驗、溫度試驗、濕度試驗,其中,所述應力試驗 包括正常應力條件下的試驗,所述溫度試驗包括大于常規(guī)環(huán)境條件溫度的加速溫度、正常 溫度條件下的試驗,所述濕度試驗包括在大于常規(guī)環(huán)境條件濕度的加速濕度、正常濕度條 件下的試驗。
[0008] 優(yōu)選的,所述加速試驗的加速因子為溫度加速因子乘以濕度加速因子。
[0009] 優(yōu)選的,所述溫度加速因子根據(jù)阿倫尼烏斯模型計算:
【主權(quán)項】
1. 一種晶圓檢測方法,其特征在于,包括: 對晶圓背面進行金屬淀積; 將背面金屬淀積后的晶圓進行正面貼膜并劃片; 在劃片后的晶圓所貼膜上隨機定義多個區(qū)域,并對所述晶圓進行加速試驗; 每隔固定時間從所述多個區(qū)域提取晶圓的多個管芯; 查驗所述管芯是否出現(xiàn)膜上金屬殘留并記錄每次試驗時間; 檢測管芯的金屬殘留信息并獲取每次試驗中首次出現(xiàn)膜上金屬殘留的試驗時間,即每 次加速試驗對應條件下的晶圓壽命,W及對應試驗數(shù)據(jù); 根據(jù)每次加速試驗對應條件下的晶圓壽命及對應試驗數(shù)據(jù),計算所述加速試驗的加速 因子; 根據(jù)所述加速因子計算背面金屬淀積的晶圓在常規(guī)環(huán)境下的可存儲時間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓檢測方法,其特征在于;所述加速試驗包括;應力試驗、 溫度試驗、濕度試驗,其中,所述應力試驗包括正常應力條件下的試驗,所述溫度試驗包括 大于常規(guī)環(huán)境條件溫度的加速溫度、正常溫度條件下的試驗,所述濕度試驗包括在大于常 規(guī)環(huán)境條件濕度的加速濕度、正常濕度條件下的試驗。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓檢測方法,其特征在于:所述加速試驗的加速因子為溫 度加速因子乘W濕度加速因子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓檢測方法,其特征在于:所述溫度加速因子根據(jù)阿倫尼 烏斯模型計算:
其中,Luw為正常應力條件下的晶圓壽命,Lstus,為加速溫度條件下的晶圓壽命,Tuw為 正常溫度條件下的絕對溫度,Tstus,為加速溫度條件下的絕對溫度,Ea為失效反應的活化能 eV ;k為玻爾茲曼常數(shù),計算式為8. 62X l〇-5eV/k。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓檢測方法,其特征在于:所述濕度加速因子根據(jù) 化llberg-Peck模型計算:
其中,RHstu,,為加速濕度條件下的相對濕度,RHuw為正常濕度條件下的相對濕度;n為 濕度的加速常數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓檢測方法,其特征在于:所述溫度加 速因子、濕度加速因子相乘得到所述加速試驗的加速因子;Af=TAfXHM,即
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓檢測方法,其特征在于:在所述晶圓進行背面金屬淀積 前還包括;根據(jù)預定工藝要求對晶圓正面進行保護,對所述背面進行減薄、粗趟化的步驟。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述晶圓的劃片根據(jù)實際管芯大小劃片,

所述膜為測試用藍膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓檢測方法,其特征在于:所述晶圓為娃晶圓,所述管芯包 括所提取的相同結(jié)構(gòu)及材質(zhì)的金屬淀積層及娃晶層,所述檢測管芯的金屬殘留信息包括: 檢測所述管芯上的金屬淀積層和娃晶層間是否出現(xiàn)金屬殘留的步驟。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓檢測方法,其特征在于:所述晶圓金屬淀積形成多種金 屬薄膜層構(gòu)成的復合金屬層,所述管芯包括所提取的相同結(jié)構(gòu)及材質(zhì)的復合金屬層,所述 檢測管芯的金屬殘留信息包括:檢測所述管芯上的各個金屬薄膜層間是否出現(xiàn)金屬殘留的 步驟。
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種晶圓檢測方法,通過獲知晶圓背面金屬在溫度加速環(huán)境中剝落的加速因子,并且獲知晶圓背面金屬在濕度加速環(huán)境中剝落的加速因子,從而計算出晶圓背面金屬在加速環(huán)境中剝落的綜合加速因子,從而就可以計算出晶圓背面金屬在常規(guī)環(huán)境中的存儲時間,如此,既可檢測出當前背面金屬化工藝是否符合要求,又能確定經(jīng)背面金屬化工藝的晶圓具體存儲時間的技術(shù)問題,較早的獲知所生產(chǎn)的晶圓安全使用時間,從而背面金屬剝落風險,本發(fā)明的檢測方法簡單易行,可操作性強。
【IPC分類】H01L21-66
【公開號】CN104599991
【申請?zhí)枴緾N201310538455
【發(fā)明人】鄭嵐
【申請人】無錫華潤上華半導體有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月31日
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