一種晶圓檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別是涉及一種晶圓檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，功率器件的導(dǎo)通電阻來(lái)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(duì)硅片進(jìn)行減薄工藝是業(yè)界目前普遍的做法；減薄工藝是通過(guò)對(duì)粗糙的磨頭施加向下壓 力，通過(guò)磨頭和硅片背面的摩擦來(lái)進(jìn)行機(jī)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(lái)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(guò)功率器件而不產(chǎn)生過(guò)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(guān)鍵因素。晶圓背面金屬的粘附力決定了晶 圓存儲(chǔ)時(shí)間。
[0003] 以往只有背面金屬粘附力的檢測(cè)方法，通常是在背面金屬化的晶圓背面貼上藍(lán) 膜，再對(duì)藍(lán)膜上的晶圓進(jìn)行劃片，成為一個(gè)個(gè)面積大小一致的芯片；將芯片從藍(lán)膜上分離， 觀察藍(lán)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(wú)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(wú)法定量分 析粘附力的實(shí)際信息，因此也無(wú)法獲知晶圓在常規(guī)環(huán)境下能存儲(chǔ)多久。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓檢測(cè)方法，用于 克服上述晶圓檢測(cè)中無(wú)法定量分析粘附力、無(wú)法獲知晶圓常規(guī)環(huán)境存儲(chǔ)時(shí)間的技術(shù)問(wèn)題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種晶圓檢測(cè)方法，包括：對(duì)晶圓背 面進(jìn)行金屬淀積；將背面金屬淀積后的晶圓進(jìn)行正面貼膜并劃片；在劃片后的晶圓所貼膜 上隨機(jī)定義多個(gè)區(qū)域，并對(duì)所述晶圓進(jìn)行加速試驗(yàn)；每隔固定時(shí)間從所述多個(gè)區(qū)域抽取晶 圓的多個(gè)管芯，查驗(yàn)所述管芯是否出現(xiàn)膜上金屬殘留并記錄每次試驗(yàn)時(shí)間；檢測(cè)管芯的金 屬殘留信息并獲取每次試驗(yàn)中首次出現(xiàn)膜上金屬殘留的試驗(yàn)時(shí)間，即每次加速試驗(yàn)對(duì)應(yīng)條 件下的晶圓壽命，以及對(duì)應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；根據(jù)每次加速試驗(yàn)對(duì)應(yīng)條件下的晶圓壽命及對(duì)應(yīng)試 驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述加速試驗(yàn)的加速因子；根據(jù)所述加速因子計(jì)算背面金屬淀積的晶圓在常 規(guī)環(huán)境下的可存儲(chǔ)時(shí)間。
[0007] 優(yōu)選的，所述加速試驗(yàn)包括：應(yīng)力試驗(yàn)、溫度試驗(yàn)、濕度試驗(yàn)，其中，所述應(yīng)力試驗(yàn) 包括正常應(yīng)力條件下的試驗(yàn)，所述溫度試驗(yàn)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(yàn)，所述濕度試驗(yàn)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(yàn)。
[0008] 優(yōu)選的，所述加速試驗(yàn)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(jì)算：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種晶圓檢測(cè)方法，其特征在于，包括： 對(duì)晶圓背面進(jìn)行金屬淀積； 將背面金屬淀積后的晶圓進(jìn)行正面貼膜并劃片； 在劃片后的晶圓所貼膜上隨機(jī)定義多個(gè)區(qū)域，并對(duì)所述晶圓進(jìn)行加速試驗(yàn)； 每隔固定時(shí)間從所述多個(gè)區(qū)域提取晶圓的多個(gè)管芯； 查驗(yàn)所述管芯是否出現(xiàn)膜上金屬殘留并記錄每次試驗(yàn)時(shí)間； 檢測(cè)管芯的金屬殘留信息并獲取每次試驗(yàn)中首次出現(xiàn)膜上金屬殘留的試驗(yàn)時(shí)間，即每 次加速試驗(yàn)對(duì)應(yīng)條件下的晶圓壽命，W及對(duì)應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)； 根據(jù)每次加速試驗(yàn)對(duì)應(yīng)條件下的晶圓壽命及對(duì)應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述加速試驗(yàn)的加速 因子； 根據(jù)所述加速因子計(jì)算背面金屬淀積的晶圓在常規(guī)環(huán)境下的可存儲(chǔ)時(shí)間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓檢測(cè)方法，其特征在于；所述加速試驗(yàn)包括；應(yīng)力試驗(yàn)、 溫度試驗(yàn)、濕度試驗(yàn)，其中，所述應(yīng)力試驗(yàn)包括正常應(yīng)力條件下的試驗(yàn)，所述溫度試驗(yàn)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(yàn)，所述濕度試驗(yàn)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(yàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓檢測(cè)方法，其特征在于：所述加速試驗(yàn)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(cè)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(jì)算：
其中，Luw為正常應(yīng)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(duì)溫度，Tstus,為加速溫度條件下的絕對(duì)溫度，Ea為失效反應(yīng)的活化能 eV ;k為玻爾茲曼常數(shù)，計(jì)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(cè)方法，其特征在于：所述濕度加速因子根據(jù) 化llberg-Peck模型計(jì)算：
其中，RHstu,,為加速濕度條件下的相對(duì)濕度，RHuw為正常濕度條件下的相對(duì)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(cè)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(yàn)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(cè)方法，其特征在于：在所述晶圓進(jìn)行背面金屬淀積 前還包括；根據(jù)預(yù)定工藝要求對(duì)晶圓正面進(jìn)行保護(hù)，對(duì)所述背面進(jìn)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(shí)際管芯大小劃片，

所述膜為測(cè)試用藍(lán)膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓檢測(cè)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(cè)管芯的金屬殘留信息包括： 檢測(cè)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(cè)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(fù)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(fù)合金屬層，所述 檢測(cè)管芯的金屬殘留信息包括：檢測(cè)所述管芯上的各個(gè)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(cè)方法，通過(guò)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(jì)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(jì)算出晶圓背面金屬在常規(guī)環(huán)境中的存儲(chǔ)時(shí)間，如此，既可檢測(cè)出當(dāng)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(chǔ)時(shí)間的技術(shù)問(wèn)題，較早的獲知所生產(chǎn)的晶圓安全使用時(shí)間，從而背面金屬剝落風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明的檢測(cè)方法簡(jiǎn)單易行，可操作性強(qiáng)。
【IPC分類】H01L21-66
【公開(kāi)號(hào)】CN104599991
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310538455
【發(fā)明人】鄭嵐
【申請(qǐng)人】無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年10月31日