[发明专利]一种膜层结合力的测试方法

说明书

本申请实施例公开了一种膜层结合力的测试方法，包括：采用压头压向测试样品的选定位置，在所述选定位置处形成压痕；增大施加在所述压头上的载荷以加深所述压痕的深度，并获得所述载荷与所述深度的对应关系变化曲线，直至所述曲线上包含至少两个所述压痕的深度发生突变的点；根据所述曲线确定与至少两个所述点相对应的至少两个载荷；将所述测试样品制备成满足以下条件的透射电镜检测样品：在采用透射电镜观测所述透射电镜检测样品时能够观测到所述压痕的横截面的微观形貌；采用透射电镜观测所述压痕，根据所述微观形貌确定所述至少两个载荷分别对应的膜层损伤类型。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种膜层结合力的测试方法。

背景技术

在三维芯片(3D-IC)的生产研发过程中，需要对不同工艺和条件下制备得到的控片或者后段制程(BEOL)的晶圆中的膜层结合力(或称“键合强度”，bonding strength)进行评估，这对工艺制程调整和最终产品抗失效能力的确定有着十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种膜层结合力的测试方法。

为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供了一种膜层结合力的测试方法，所述方法包括：

采用压头压向测试样品的选定位置，在所述选定位置处形成压痕；

增大施加在所述压头上的载荷以加深所述压痕的深度，并获得所述载荷与所述深度的对应关系变化曲线，直至所述曲线上包含至少两个所述压痕的深度发生突变的点；

根据所述曲线确定与至少两个所述点相对应的至少两个载荷；

将所述测试样品制备成满足以下条件的透射电镜检测样品：在采用透射电镜观测所述透射电镜检测样品时能够观测到所述压痕的横截面的微观形貌；

采用透射电镜观测所述压痕，根据所述微观形貌确定所述至少两个载荷分别对应的膜层损伤类型。

上述方案中，在所述采用压头压向测试样品的选定位置前，所述方法还包括：

采用压头对测试样品进行表面轮廓扫描，根据扫描结果按照预设表面平坦度要求确定所述选定位置。

上述方案中，所述压头为纳米压痕设备的压针。

上述方案中，所述将所述测试样品制备成满足所述条件的透射电镜检测样品，具体包括：

采用聚焦离子束对所述测试样品进行解剖，获得满足所述条件的所述透射电镜检测样品。

上述方案中，所述测试样品的数量为多个，和/或一所述测试样品上的所述选定位置的数量为多个；所述方法还包括：

选择不同的选定位置，再次执行采用压头压向测试样品的选定位置；

增大施加在所述压头上的载荷，直至所述载荷增大到以下之一：与所述曲线上至少两个所述点中的第一突变点对应的第一载荷、与所述曲线上至少两个所述点中的第二突变点对应的第二载荷、小于所述第一载荷的第三载荷、小于所述第二载荷的第四载荷；

采用透射电镜观测施加所述第一载荷、所述第二载荷、所述第三载荷、所述第四载荷中至少之一所对应的压痕。

上述方案中，所述方法具体包括：

选择四个不同的选定位置，分别在所述四个不同的选定位置上再次执行采用压头压向测试样品的选定位置以及增大施加在所述压头上的载荷的步骤；

在所述四个不同的选定位置上所执行的增大施加在所述压头上的载荷的步骤中，分别将所述载荷增大到所述第一载荷、所述第二载荷、所述第三载荷和所述第四载荷；