[发明专利]晶圆断键强度检测装置以及检测方法

说明书

一种晶圆断键强度检测装置和检测方法，其中晶圆断键强度检测装置包括：工艺单元，用于对待测晶圆表面进行第一表面处理，使所述待测晶圆表面产生第一正离子和第一负离子；信号转换单元，用于根据所述第一正离子和第一负离子获取第一电信号。所述晶圆断键强度检测装置和检测方法对晶圆断键强度的检测的准确性。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆断键强度检测装置以及检测方法。

背景技术

键合是半导体制造过程中一种不可或缺的技术，被广泛地运用于精密制造工艺特别是电子产品的机械及电气连接中。键合技术是指将两抛光硅片经化学清洗后贴合在一起，再经过高温退火处理，界面发生物理化学反应，形成化学键的连接。

在诸如背照式图像传感器制造工艺之类的半导体制造工艺中，需要将两个或更多的晶圆键合到一起，并且对键合的晶圆之间的键合力进行测量。目前键合强度测量有直拉法和裂纹传播法。直拉法被广泛用于键合片的键合强度测量中，是用拉开键合片的最大拉力来表示的，但这种方法却受到了拉力、手柄、粘合剂等的诸多限制，测量方法不够灵活、方便，同时也是一种破坏性检查方法。裂纹传播法，也称刀片法，是采用刀片沿键合界面插入，观测断裂深度来反应键合强度，这种方法操作简单，对键合片的破坏小，但测量度数误差大。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种晶圆断键强度检测装置以及检测方法，以提高对晶圆断键强度的检测的准确性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种晶圆断键强度检测装置，包括：工艺单元，用于对所述待测晶圆表面进行第一表面处理，使所述待测晶圆表面产生第一正离子和第一负离子；信号转换单元，用于根据所述第一正离子和第一负离子获取第一电信号。

可选的，所述第一电信号包括：第一电流信号或者第一电压信号。

可选的，还包括：信号放大单元，用于将所述第一电信号进行放大，获得第三电信号。

可选的，所述第一表面处理的工艺包括：等离子体处理。

可选的，所述工艺单元包括：腔室；位于腔室内的载物台，所述载物台用于放置待测晶圆；位于腔室内相对设置的阳极和阴极，所述阳极和阴极用于产生垂直于载物台方向的电场；与腔室电连接的射频电源，所述射频电源用于在所述阳极和阴极之间施加偏置电压。

可选的，还包括：控制单元，所述控制单元用于实时接收所述第一电信号；当第一电信号小于预设值时，所述控制单元控制工艺单元对所述待测晶圆表面进行第二表面处理，使所述待测晶圆表面产生第二正离子和第二负离子；所述信号转换单元根据所述第二正离子和第二负离子获取第二电信号，且所述第二电信号达到预设值。

相应的，本发明实施例还一种晶圆断键强度检测方法，包括：提供待测晶圆；对所述待测晶圆表面进行第一表面处理，使所述待测晶圆表面产生第一正离子和第一负离子；根据所述第一正离子和第一负离子获取第一电信号。

可选的，还包括：将所述第一电流信号进行放大，获得第三电信号。

可选的，所述第一电信号包括：第一电流信号或者第一电压信号。

可选的，所述第一表面处理的工艺包括：等离子体处理。

可选的，所述待测晶圆包括衬底和位于衬底表面的介质层；所述介质层的材料包括：氧化硅；所述第一表面处理使氧化硅中的Si-O键断裂。

可选的，还包括：实时接收所述第一电信号；当第一电信号小于预设值时，对所述待测晶圆表面进行第二表面处理，使所述待测晶圆表面产生第二正离子和第二负离子；根据所述第二正离子和第二负离子获取第二电信号，且所述第二电信号达到预设值。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：