[发明专利]SOI键合片键合力的检测方法

权利要求书

1.一种SOI键合片键合力的检测方法，其特征在于，通过检测插入SOI键合片的键合界面的刀片所造成的键合片裂纹长度，进而计算得到待测SOI预键合片的键合力，包括如下步骤：

a.待测SOI键合片的准备：

选择平面最大尺寸为6寸或8寸的SOI键合片作为待测样品，其中两个键合片的厚度为650-700微米，作为待测SOI键合片；

b.超声波扫描显微镜的准备：

在样品槽中加入去离子水，确保从样品槽中去离子水的液面高度不低于5厘米，在确保样品槽中没有样品的情况下，打开电脑端的WINSAM操作软件进行软件的初始化，在软件的初始化过程中，超声波扫描显微镜的扫描机构按照扫描范围的最大范围扫描一遍，最后停留在样品槽中间，完成超声波扫描显微镜的准备程序；

c.刀片插入过程：

在所述步骤a中准备的待测预键合SOI片边缘有明显缝隙，刀具刃口厚度比待测预键合SOI片边缘缝隙宽度更薄，且刀具厚度不超过60微米，且刀具厚度误差为±1微米；在洁净平整操作台面上平置待测SOI预键合片，将刀具刃口对准待测SOI预键合片键合面缝隙，以均匀速度插入刀具，刀具插入长度不超过1.5毫米；

d.SOI键合片键合力的测试过程：

将在所述步骤c中插入刀具的预键合SOI片放入在所述步骤b中转备好的超声波扫描显微镜的样品槽中，以均匀速度置入水中，与样品槽6寸或8寸置物台轮廓对齐；然后设置扫描范围150-250毫米，校准波形，使上表面峰在6000～6200纳秒位置，选择上表面峰为标准峰，选取上表面峰与下表面峰之间为信号采集区域，用C-Scan模式进行扫描，得到待测SOI预键合片的待测图像，从而得到刀片插入长度以及键合片裂纹长度，在通过计算得到待测SOI预键合片的键合力。

2.根据权利要求1所述SOI键合片键合力的检测方法，其特征在于：在所述步骤a中，采用BESOI制备工艺方法，制备待测预键合SOI片，首先对平面最大尺寸为6寸或8寸的device片进行氧注入，并进行退火，选择厚度为650-700微米的device片，在device片表面形成厚度为420-450纳米的氧化层，氧化注入层形成厚度90-110纳米的氧化层，两氧化层间的硅厚度为180-210纳米，其配对键合的最大尺寸为6寸或8寸的handle片厚度为650-700微米，对其进行表面氧化形成50-80纳米的氧化层；然后将device片和handle片在键合机中进行常温键合，得到待测SOI键合片。

3.根据权利要求1所述SOI键合片键合力的检测方法，其特征在于：在所述步骤a中，采用厚度为663-675微米的两个键合片制成的平面最大尺寸为6寸或8寸的SOI键合片，作为待测SOI键合片样品。

4.根据权利要求2所述SOI键合片键合力的检测方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述SOI键合片为BESOI方法采用注入氧化退火工艺方法，键合面为二氧化硅和二氧化硅键合。

5.根据权利要求1所述SOI键合片键合力的检测方法，其特征在于：在所述步骤b中，样品槽中去离子水的液面高度大于5厘米。

6.根据权利要求1所述SOI键合片键合力的检测方法，其特征在于：在所述步骤c中，将刀具刃口对准待测SOI预键合片键合面缝隙，以均匀速度插入刀具，刀具插入长度为1.2-1.5毫米。

7.根据权利要求1所述SOI键合片键合力的检测方法，其特征在于：在所述步骤c中，刀具厚度为50-60微米，且刀具厚度误差为±1微米。