[发明专利]结合强度的测量方法和样品

说明书

本发明实施例公开了一种结合强度的测量方法和样品。其中，该测量方法包括：提供待测量样品，至少包括堆叠设置的第一衬底、一层或多层功能层及第二衬底，第一衬底表面的材料与第二衬底表面的材料相同；通过热固型粘接剂，将第一连接件固定在第一衬底表面的第一位置，并将第二连接件固定第二衬底表面与第一位置对应的第二位置；其中，第一连接件的材料与第二连接件的材料相同，且第一连接件的热膨胀系数与第一衬底的热膨胀系数的差值小于预设值；第二连接件的热膨胀系数与第二衬底的热膨胀系数的差值小于预设值；在第一连接件和第二连接件上分别施加相反方向的载荷；利用获得的待测量样品破坏时相对应的载荷的载荷值，分析样品的结合强度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种结合强度的测量方法和样品。

背景技术

三维芯片在晶圆生产、封装和使用等诸多场景中，会遇到复杂的应力状态，如残余应力、热加工产生的热应力、化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)过程中产生的剪切力、划片工艺对边缘产生的冲击力、硅基底减薄过程中产生的弯曲应力。这些作用力均会影响晶圆的膜层间或膜层内部结构的结合状态，进而影响三维芯片的可靠性。为了提高三维芯片的可靠性及标准化程度，有必要对晶圆的膜层间或膜层内部结构的结合强度进行评估。

然而，相关技术中，在进行晶圆的膜层间或膜层内部结构的结合强度测量时，存在测量成功率低的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种结合强度的测量方法和样品。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种结合强度的测量方法，包括：

提供待测量样品，所述待测量样品至少包括堆叠设置的第一衬底、一层或多层功能层及第二衬底，所述第一衬底表面的材料与第二衬底表面的材料相同；

通过热固型粘接剂，将第一连接件固定在所述第一衬底表面的第一位置，并将第二连接件固定所述第二衬底表面与所述第一位置对应的第二位置；其中，所述第一连接件的材料与第二连接件的材料相同，且所述第一连接件的热膨胀系数与第一衬底的热膨胀系数的差值小于预设值、所述第二连接件的热膨胀系数与第二衬底的热膨胀系数的差值小于所述预设值；

在所述第一连接件和第二连接件上分别施加相反方向的载荷；

利用获得的所述待测量样品破坏时相对应的载荷的载荷值，分析所述样品的结合强度。

上述方案中，利用获得的所述载荷值分析所述样品的结合强度，包括：

确定所述待测量样品破坏时，保存当前施加的所述载荷值；

利用保存的载荷值，分析所述样品的结合强度。

上述方案中，所述第一衬底表面的材料和第二衬底表面的材料均为硅，且所述第一连接件的材料和第二连接件的材料均包括可伐合金、因瓦合金、钨、钼、钨铜合金中的一种或多种。

上述方案中，所述预设值小于或等于4×10^-6K^-1。

上述方案中，所述第一位置与第二位置在与所述第一衬底垂直的方向上的投影重合，且所述第一位置靠近所述第一衬底表面的边缘。

上述方案中，所述热固型粘接剂包括环氧树脂型本胶和硬化剂。

上述方案中，所述提供待测量样品包括：

提供包括第一衬底、位于所述第一衬底的上的第一功能层的第一半导体结构；

提供包括第二衬底、位于所述第二衬底的上的第二功能层的第二半导体结构；

将所述第一半导体结构与所述第二半导体结构面对面贴合。