專利名稱：層間粘附力的檢測方法及檢測試片制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種層間粘附力的檢測 方法及4全測試片制作方法。
背景技術：
集成電路制造過程中，常需要形成多層的薄膜，且隨著集成電路的 飛速發(fā)展，人們對薄膜的可靠性及使用壽命提出了更高的要求。為此， 對薄膜應用的可靠性和使用壽命有重要影響的， 一層薄膜與相鄰薄膜間 的粘附性也越來越受到關注，成為衡量薄膜質量的重要指標之一。
目前，應用較為普遍的薄膜層間粘附力的檢測方法是四點彎曲法
(4-point bend test)，圖1為現(xiàn)有的層間粘附力4企測試片的結構示意圖， 如圖l所示，在硅襯底100上生長第一薄膜101和第二薄膜102,形成待檢 測的試片，所謂層間粘附力的^r測就是針對該兩層薄膜101和102間的粘 附力的檢測。通常在利用四點彎曲法對其之間的粘附力進行檢測前，還 需要在第二薄膜102上生長一層用于保護的第三薄膜103 (其可以為介質 層)，然后，利用環(huán)氧樹脂104將該待檢測試片的第三薄膜103與一個襯 底(為得到較為準確的檢測結果，該襯底通常為表面未生長薄膜且不帶 圖形的硅片)105粘附在一起，形成用于測試第一薄膜101和第二薄膜102 之間的層間粘附力的^r測試片。另外，為了才企測方便，還可以在該襯底 105背面預先形成開槽109。
圖2為現(xiàn)有的四點彎曲法中的測試片與四點間的位置關系示意圖， 如圖2所示，將檢測試片放置于四點彎曲法檢測設備的四點110a、 110b、 110c和110d之間，且令表面具有開槽109的襯底105向下。其中，上面的 兩點11 Oc和11 Od距離檢測試片的中心較近，下面的兩點11 Oa和11 Ob距離 檢測試片的中心較遠(或者說相對于上面兩點110c和110d分開得較遠)；
且上面兩點110c和110d及下面兩點110a和110b的中心位置均對應于開槽 109所處的位置。
圖3為現(xiàn)有的四點彎曲法檢測層間粘附力的示意圖，如圖3所示，開 始斗全測時，在上面的兩點110c與110d上施加一定的力130，并緩慢增加該 力的大小，令檢測試片發(fā)生彎曲，直至開槽如圖中120所示完全斷開，兩 層薄膜101和102間形成圖中121所示的裂開狀態(tài)，此時，才艮據(jù)在上面兩點 110c和110d上所施加的力的大小，由公式(1 )可以推算得到兩層薄膜IOI 和102之間的粘附力的大小
c=2/(l —外2/2
一 16￡62/23 ( 1 )
結合圖2、圖3理解公式(1)的含義其中，G為應變能釋放率 (Strain energy release rate ),其代表了層間粘附力的大?。籶為在上面 兩點110c和110d上所施加的力的大小，l為上面兩點110c和110d到 下面兩點110a和110b之間的距離；b為檢測試片寬度(圖中未示出)； h為基體(包括圖中的硅襯底100和第一薄膜101)的厚度；E為基體 彈斗生才莫量(elastic modulus of the substrate material) ; u為基體泊木>比 (Poisson，s ratio of the substrate )?？梢钥吹?，公式(1 )中的參數(shù)b、 E、 u、 h均由檢測試片本身的特性而確定，參數(shù)1則可以由四點彎曲法測 試設備的四點間的距離而確定，因此，根據(jù)上面兩點11 Oc和110d所施 加的力p的大小就可以得到兩層薄膜101和102之間的粘附力的大小。
然而，利用四點彎曲法對薄膜的層間粘附力進行;險測對檢測試片的 狀態(tài)要求較高，其檢測結果往往不能令人滿意，對同樣的兩層薄膜進行 檢測的結果可能存在較大的差異，甚至有時出現(xiàn)檢測不出來的現(xiàn)象。尤 其是在待檢測的兩層薄膜上還需要覆蓋一層保護用的第三薄膜，并粘附 上表面未長膜的硅片，這進一步增加了四點彎曲法4企測結果的不確定性， 影響了檢測結果的準確性。
2005年12月21日公開的公開號為CN1711467A的中國專利申請中提 出了一種利用激光脈沖檢測層間界面粘附力的方法，其利用激光脈沖直 接對兩層薄膜中的一層進行沖擊，在界面處產(chǎn)生沖擊波，再利用傳感器 檢測界面處的破裂，根據(jù)產(chǎn)生破裂時所用的激光脈沖的能量和波長來確 定兩層之間界面處的粘附強度。但是，若要采用該方法，則需要購買新 的激光脈沖器及檢測設備，導致生產(chǎn)成本的上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種層間粘附力的檢測方法及檢測試片制作方法，以提 高現(xiàn)有的層間粘附力檢測的準確性。
本發(fā)明提供一種層間粘附力的檢測方法，包括步驟
提供待檢測試片，且所述待檢測試片上具有第一薄膜和第二薄膜；
確定所述待^r測試片的應力狀態(tài)；
確定要生長的第三薄膜的工藝條件；
在所述待檢測試片上生長第三薄膜；
形成檢測試片，且所述檢測試片處于張應力狀態(tài)；
利用四點彎曲法檢測所述第 一薄膜和第二薄膜間的粘附力。
其中，所述第三薄膜包括氧化硅層。
優(yōu)選地，所述第三薄膜為含氟氧化硅層，且所述第三薄膜的厚度在 2000至8000A之間。
其中，所述的工藝條件包括工藝時間、反應氣體的種類及流量。
其中，所述第一薄膜和第二薄膜分別包括金屬層、介質層或半導體 層中的任一種。
其中，所述第二薄膜包括摻碳的氮化硅層。
其中，所述待檢測試片的村底與所述第一薄膜之間，還可以具有一 層緩沖層，所述緩沖層可以包括氧化硅層。其中，所述張應力的大小在0至50MPa之間。
本發(fā)明具有相同或相應技術特征的一種層間粘附力的檢測試片制 作方法，包括步驟
提供待檢測試片，且所述待^f企測試片上具有第一薄膜和第二薄膜； 確定所述待檢測試片的應力狀態(tài)； 確定要生長的第三薄膜的工藝條件； 在所述待檢測試片上生長第三薄膜；
將所述待檢測試片上的第三薄膜與襯底粘在一起，形成檢測試片， 且所述^r測試片處于張應力狀態(tài)。
其中，所述第三薄膜包括氧化硅層。
其中，所述第三薄膜包括含氟氧化硅層。
其中，所述第三薄膜的厚度在2000至8000A之間。
其中，所述工藝條件包括工藝時間、反應氣體的種類及流量。
其中，所述第一薄膜和第二薄膜分別包括金屬層、介質層或半導體 層中的任一種。
其中，所述第二薄膜可以為摻碳的氮化硅層。
其中，所述特M僉測試片的襯底與所述第一薄膜之間，還具有一層緩 沖層。
其中，在所述緩沖層包括氧化硅層。
其中，所述張應力的大小在0至50MPa之間。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
本發(fā)明的層間粘附力的檢測方法及檢測試片制作方法，在檢測試片 的第一薄膜和第二薄膜間上形成了第三薄膜，通過調整該第三薄膜的厚 度或工藝條件對檢測試片的應力狀態(tài)進行了調整，令檢測試片在檢測層 間粘附力時處于張應力狀態(tài)。采用本發(fā)明的層間粘附力的^r測方法，增 大了兩層薄膜間粘附力檢測的可行性，提高了檢測結果的重復性和準確 性。
本發(fā)明的層間粘附力的檢測方法及檢測試片制作方法，通過對第三 薄膜的工藝條件的更準確的調整，還可以令各個檢測試片不僅均處于張 應力狀態(tài)，且具有的應力大小也基本相同，減小了因檢測試片應力大小 不同導致的層間粘附力檢測結果的誤差，進一步提高了檢測結果的準確 性。


圖1為現(xiàn)有的層間粘附力才全測試片的結構示意圖2為現(xiàn)有的四點彎曲法中的^^測試片與四點間的位置關系示意
圖3為現(xiàn)有的四點彎曲法^^測層間粘附力的示意圖； 圖4為本發(fā)明中檢測試片處于張應力狀態(tài)下的示意圖； 圖5為本發(fā)明中檢測試片處于壓應力狀態(tài)下的示意圖； 圖6為本發(fā)明層間粘附力的^r測方法的第一實施例的流程圖； 圖7為本發(fā)明第一實施例中待檢測試片的剖面圖； 圖8為本發(fā)明第一實施例中的檢測試片剖面圖； 圖9為本發(fā)明第二實施例中待檢測試片的剖面圖； 圖IO為本發(fā)明第二實施例中的檢測試片剖面圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合 附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。
本發(fā)明的處理方法可以被廣泛地應用于各個領域中，并且可利用許 多適當?shù)牟牧现谱?，下面是通過具體的實施例來加以說明，當然本發(fā)明 并不局限于該具體實施例，本領域內(nèi)的普通技術人員所熟知的一般的替
換無疑地涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
其次，本發(fā)明利用示意圖進行了詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時， 為了便于說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，不 應以此作為對本發(fā)明的限定，此外，在實際的制作中，應包含長度、寬 度及深度的三維空間尺寸。
本發(fā)明中，生長第三薄膜前的試片為待檢測試片；待檢測試片與一 個襯底(通常為表面沒有生長薄膜且不帶圖形的硅片)粘附在一起后形 成的為才全測試片。
為了確保器件的可靠性及壽命特性滿足要求，常需要驗證兩層薄膜 間的粘附力大小，然而，常用的四點彎曲法;險測方法會受到多種因素的 影響，對檢測試片的狀態(tài)要求較高，實踐中往往不能得到較準確的檢測 結果。為此，本發(fā)明提出了一種新的層間粘附力的檢測方法及檢測試片 制作方法，以提高其檢測結果的準確性。
通過大量的實驗及分析發(fā)現(xiàn)，粘附力的檢測結果會受到檢測時檢測 試片所處的應力狀態(tài)的影響。當各個檢測試片所處的應力狀態(tài)不同時， 對同樣的兩層薄膜的粘附力的檢測結果往往相差較遠。
檢測試片的應力狀態(tài)可分為張應力和壓應力兩種。圖4為本發(fā)明中 檢測試片處于張應力狀態(tài)下的示意圖，如圖4所示，硅襯底400上具有 第一薄膜401和第二薄膜402,在第二薄膜402上還生長了保護用的第 三薄膜403,并利用環(huán)氧樹脂404將該待檢測的試片的第三薄膜403與 表面沒有生長薄膜且不帶圖形的硅片405粘在一起形成檢測試片。該檢 測試片此時處于張應力的狀態(tài)，向石圭襯底400方向發(fā)生彎曲。
圖5為本發(fā)明中檢測試片處于壓應力狀態(tài)下的示意圖，如圖5所示， 硅襯底500上具有第一薄膜501和第二薄膜502,在第二薄膜502上還 生長了保護用的第三薄膜503，并利用環(huán)氧樹脂504將該待檢測的試片 的第三薄膜503與硅片505粘在一起形成檢測試片。該檢測試片處于壓
應力的狀態(tài)，向背離> 圭襯底500的方向發(fā)生彎曲。
通過在具有上述不同應力條件的檢測試片上的相同的兩層薄膜的 粘附力進行檢測發(fā)現(xiàn)，利用四點彎曲法進行粘附力測試時，若檢測試片
處于張應力狀態(tài)，兩層薄膜間易檢測到開裂；而若^r測試片處于壓應力 狀態(tài)，則不易檢測到兩層薄膜間的開裂，檢測易發(fā)生失敗。為確保粘附 力檢測的成功率及準確性，本發(fā)明在檢測粘附力前先對檢測試片的應力 狀態(tài)進行了調整，令其均處于張應力狀態(tài)。
考慮到后.面所粘附的表面沒有生長薄膜且不帶圖形的硅片為零應 力狀態(tài)，可以認為生長第三薄膜后的待檢測試片的應力狀態(tài)與粘附硅片 后形成的檢測試片的應力狀態(tài)相同，因而本發(fā)明實際只要實現(xiàn)在生長第 三薄膜后的待檢測試片處于張應力狀態(tài)即可。
本發(fā)明通過對第三薄膜的工藝條件進行調整，令第三薄膜除了可以 保護第 一薄膜與第二薄膜外，還同時可以對檢測試片整體的應力進行調 整，確保整個檢測試片維持于張應力的狀態(tài)。
" & <formula>formula see original document page 10</formula> ( 2 )
公式(2)表示了檢測試片上具有多層薄膜時，其總應力的計算方 法。其中，S為所有薄膜的總應力(average stress of the total film )， Hx 為第X層薄膜的厚度(X layer film thickness ), Sx為第X層薄膜具有的 應力(X layer film stress )。由該^^式可以看到，雖然第一薄膜和第二薄 膜通作為待檢測的目標薄膜，通常是模擬正式器件的形成條件，不能對 其進行調整，但通過調整第三薄膜所具有的應力或其厚度，同樣可以實 現(xiàn)對包含三層薄膜在內(nèi)的待檢測試片(或檢測試片整體)的總應力的調 整。
本發(fā)明的第 一 實施例是對銅金屬和與其相鄰的介質層間的粘附力進 行檢測的方法，這兩層薄膜間的粘附力的好壞對于利用其的器件的可靠 性及使用壽命有著重要影響。如果銅金屬與其上覆蓋的介質層間的粘附 力不好，則特別是在機械加載的條件下(如化學機械研磨步驟等)，二者 間易產(chǎn)生分層現(xiàn)象。而這一分層現(xiàn)象會導致銅金屬向外擴散、濕氣或其 它污染物向內(nèi)擴散的現(xiàn)象，使半導體器件在可靠性及壽命方面的特性明 顯變差。
圖6為本發(fā)明層間粘附力的檢測方法的第一實施例的流程圖，圖7
至圖8為本發(fā)明第一實施例中的器件剖面圖，下面結合圖6至圖8對本
發(fā)明的第 一 實施例進行詳細介紹。
首先，提供待檢測試片，且該待檢測試片上已具有第一薄膜和第二
薄膜(S601)。圖7為本發(fā)明第一實施例中^f寺^r測試片的剖面圖，如圖 7所示，硅襯底700上的第一薄膜701為銅金屬，第二薄膜702為介質 層，如氮化硅、碳化硅或摻碳的氮化硅等。另外，考慮到銅金屬與硅襯 底間的粘附性應當較好才能確保檢測的正常進行，本實施例中，還在第 一薄膜701與硅襯底700間加入了 一層緩沖層703，該層既能與硅襯底 700形成粘附緊密，又能與銅金屬701粘附得較好。該緩沖層703可以 由氧化硅、氮化鈦等材料形成。
然后，根據(jù)待檢測試片的應力狀態(tài)確定待生長的第三薄膜的工藝條
件
A、確定生長第三薄膜前的待檢測試片的應力狀態(tài)(S602):為了確 保形成第三薄膜后檢測試片能處于張應力狀態(tài)，先要確定生長第三薄膜 前檢測試片的應力狀態(tài)(圖7中未示出其應力狀態(tài))。
本實施例中，假設硅襯底本身處于無應力狀態(tài)，其上的緩沖層 703 ——氧化硅(本實施例中該氧化硅為利用PECVD方法形成的氧化 硅)厚度為2600A,具有約lOOMPa的壓應力；第一薄膜701——銅金 屬的厚度布I設為3500A,具有約300MPa的張應力；第二薄膜702—— 假設為含碳的氮化硅，厚度為400A,具有約260MPa的壓應力。
利用上面的公式(2)可以計算得到此時的整個待檢測試片所具有
<formula>formula see original document page 12</formula>可以看到，此時的待檢測試片表現(xiàn)為張應力。
B、確定后續(xù)要生長的第三薄膜的工藝條件(S603 ):在得到待檢 測試片的應力狀態(tài)后，可據(jù)此對第三薄膜的工藝條件進行調整，以便在 形成第三薄膜后的待;險測試片能處于張應力狀態(tài)。
雖然上面得到的生長第三薄膜前的待檢測試片是處于張應力，但如 果第三薄膜生長的是具有較大的壓應力的薄膜，則很可能導致后面形成 的檢測試片的整體應力狀態(tài)變?yōu)閴簯?，使得對第一薄膜和第二薄膜間 的粘附力難以檢測得到。如，通常的作為保護層使用的第三薄膜會采用 由四乙基氧化硅(TEOS ， Tetraethylor Thosilicate )為氣體源形成的氧化 硅來制成，但是，該類氧化硅層具有較大的壓應力，如140MPa;則當 其厚度為6600 A時，包含第三薄膜的待檢測試片(或檢測試片整體) 的應力狀態(tài)已經(jīng)變成具有較大的壓應力
。-2600x100 + 3500x300-400x260 — 6600x140 ，。。，，， 、
S =-= — 18.2CMPcf)
2600 + 3500 + 400 + 6600
此時，利用四點彎曲法檢測第一薄膜與第二薄膜間的粘附力時，易出現(xiàn) 檢測失敗的現(xiàn)象，檢測結果也不準確。
為此，本實施例中改用了壓應力較小的含氟氧化硅(FSG)為第三 薄膜，其具有的壓應力可以調整至40MPa左右，這樣，即使其厚度達 到了 6400A，整個^r測試片的應力狀態(tài)仍能保持為張應力
。-2600x100 + 3500x300 — 400x260-6400x40 2600 + 3500 + 400 + 6400
這樣，生長第三薄膜后的待檢測試片的應力狀態(tài)仍能維持在張應力狀 態(tài)，在后面進行的粘附力檢測中就可以得到較為準確的檢測結果。
本實施例中用來調整第三薄膜(其通常采用化學或物理氣相沉積的
方法形成)具有的應力情況的工藝條件包括工藝時間(其的改變可以調 整第三薄膜的厚度)，反應氣體的種類及流量(其的改變可以調整第三 薄膜具有的應力大小及厚度)、腔室的壓力等。
注意到確定該第三薄膜的厚度時，除了要考慮檢測試片的張應力狀 態(tài)要求外，還要考慮其對下層薄膜的保護效果，以及其本身對粘附力檢 測結果的影響要求既不能太薄(以防止保護效果不足)，也不能過厚
(以防止影響粘附力的檢測效果)，通?？蓪⑵浜穸认拗圃?000至 8000A之間，如4000A、 6500A等。
此外，為了得到更為準確的粘附力檢測結果，還可以對第三薄膜的 工藝條件進行更細微的調整，將形成第三薄膜后的待檢測試片具有的應 力進一步限制在更小的范圍內(nèi)，如0至50MPa的張應力范圍內(nèi)(本發(fā) 明中，將無應力狀態(tài)視為具有張應力的一種特殊情況，表示為張應力為 0 ),減小了因檢測試片應力大小不同而導致的層間粘附力檢測結果的誤 差，進一步提高了檢測結果的準確性。
確定第三薄膜的工藝條件后，在待;險測試片上生長第三薄膜，形成 ;f企測試片，此時的沖全測試片可以確保處于張應力狀態(tài)(S604)。圖8為 本發(fā)明第一實施例中的^r測試片剖面圖，如圖8所示，在待^r測試片的 第二薄膜702上形成了第三薄膜705。
形成第三薄膜705后，利用環(huán)氧樹脂708將該待;險測的試片的第三 薄膜705與表面沒有生長薄膜且不帶圖形的硅片709粘在一起，形成用 于測試第一薄膜701和第二薄膜702之間的層間粘附力的檢測試片 (S605 )。然后，在表面沒有生長薄膜且不帶圖形的硅片上形成開槽710, 該開槽通常可以利用劃片工具(如激光劃片機等)來完成，通過設置可 以令每次形成的開槽在深度及形狀上基本相同，以避免因開槽的不同導 致;險測結果的不一致。
接著，利用四點彎曲法檢測第 一薄膜和第二薄膜間的粘附力(S606)。然后，再按圖2和圖3所示對第一薄膜和第二薄膜間的粘附
力進行測試。
采用本發(fā)明第 一 實施例中的方法對第 一薄膜和第二薄膜間的粘附 力進行測試，可以確保檢測試片整體處于張應力狀態(tài)，提高了層間粘附 力測試結果的重復性及準確性，為兩層薄膜間粘附力的評判提供了有效 的參數(shù)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的第 一 實施例說明了對金屬層與介質層間的粘附力進行檢 測的方法，其中，為了確保第一薄膜與硅襯底間的粘附性較好，不會影 響到檢測的進行，本發(fā)明第 一 實施例中在第 一 薄膜與硅襯底間形成了緩 沖層。但是，若第一薄膜與硅襯底間本身粘附性就較好，則也可以不用 此緩沖層，而直接在硅襯底上形成第一薄膜。如本發(fā)明第二實施例介紹
的兩層介質層間的粘附力的檢測方法，其檢測的是介質層BD(黑鉆石) 與含碳的氮化硅(NDC )之間的粘附力。因BD與硅襯底間的粘附力本 身就較好，該BD層可以直接生長于硅襯底上。
圖9為本發(fā)明第二實施例中待檢測試片的剖面圖，如圖9所示，因 為BD與硅襯底間的粘附性較好，可以直接在硅襯底900上形成第一薄 膜901 (BD)，然后，再在第一薄膜901上形成第二薄膜902 (NDC)。
接著，采用與第一實施例中類似的方法，利用公式(2)對具有第 一薄膜901與第二薄膜902的待檢測試片的應力進行計算，根據(jù)形成第 三薄膜后整個待檢測試片的應力情況要處于張應力的要求，確定第三薄 膜所應具有的應力情況，并依此確定其工藝條件。
按所確定的工藝條件在第二薄膜上生長第三薄膜，圖10為本發(fā)明 第二實施例中的檢測試片剖面圖，如圖IO所示，在待檢測試片的第二 薄膜902上形成了第三薄膜905,該第三薄膜905要能令整個檢測試片 保持在張應力狀態(tài)。
形成第三薄膜905后，利用環(huán)氧樹脂908將第三薄膜905與表面
有生長薄膜且不帶圖形的硅片909粘在一起，形成用于測試第一薄膜
901和第二薄膜902之間的層間粘附力的^r測試片。然后，在表面沒有 生長薄膜且不帶圖形的硅片上形成開槽910。
接著，利用四點彎曲法檢測第一薄膜和第二薄膜間的粘附力再按 圖2和圖3所示對第一薄膜和第二薄膜間的粘附力進行測試，由公式(1 ) 推出第一薄膜901與第二薄膜902間具有的粘附力大小，判斷其是否滿 足器件制作的要求。
本發(fā)明的上述實施例中，是對金屬層與介質層間的粘附力進行檢 測，在本發(fā)明的其他實施例中，還可以對半導體層(如單晶硅層、多晶 硅層、碳化鎵層、砷化鎵層等)與金屬層(如銅、鋁、鎢等)之間，金 屬層與介質層(如各種氧化硅、氮化硅等)之間，半導體層與介質層之 間，介質層對介質層之間等各種薄膜間的粘附性進行檢測。因此，第一 薄膜和第二薄膜層可以分別為金屬層、介質層或半導體層中的任一種。
本發(fā)明的上述實施例中，檢測的是在硅襯底上生長的兩層薄膜間的 粘附力，在本發(fā)明的其它實施例中，還可以直接對硅襯底與某種薄膜間 的粘附力進行檢測，其具體的實施步驟與思路均和本實施例相似，在本 發(fā)明上述實施例的啟示下，這一應用的延伸對于本領域普通技術人員而 言是易于理解和實現(xiàn)的，在此不再贅述。
另外，本發(fā)明的上述實施例中，要^r測粘附力的兩層薄膜均是在硅 襯底上形成，在本發(fā)明的其它實施例中，還可以在其他材料的^r測試片 上形成，如碳化硅襯底、砷化鎵檢測試片等。
以上是對層間粘附力^r測方法的詳細介紹，除此以外，本發(fā)明還介 紹了一種層間粘附力檢測試片的制作方法，其包括步驟提供待檢測試 片，且所述待;^測試片上具有第一薄膜和第二薄膜；確定所述待^r測試 片的應力狀態(tài)；確定要生長的第三薄膜的工藝條件；在所述待;^測試片 上生長第三薄膜，令所述檢測試片處于張應力狀態(tài)；將所述待才全測試片
上的第三薄膜與襯底(通常為表面沒有生長薄膜且不帶圖形的硅片)粘 在一起，形成4企測試片。
其中，第三薄膜通常為某種氧化硅層，如含氟氧化硅層、含氟磷的
氧化硅層等，其厚度可以在2000至8000A之間。
其中所確定的第三薄膜的工藝條件包括工藝時間、反應氣體的種類 及流量，主要是要確保生長第三薄膜后的待檢測試片能處于張應力狀 態(tài)。
其中的第一薄膜和第二薄膜層可以分別為金屬層、介質層或半導體 層中的任一種。
同樣地，如果硅襯底與第一薄膜之間粘附性不好，還可以在其之間 形成一層緩沖層，如某種氧化硅層。
另外，為了得到更為準確的粘附力檢測結果，可以對第三薄膜的工 藝條件進行更細微的調整，將形成第三薄膜后的待檢測試片的應力限制 在0至50MPa之間。
本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明， 任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能 的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以本發(fā)明權利要求所界定的 范圍為準。
權利要求
1、一種層間粘附力的檢測方法，其特征在于，包括步驟提供待檢測試片，且所述待檢測試片上具有第一薄膜和第二薄膜；確定所述待檢測試片的應力狀態(tài)；確定要生長的第三薄膜的工藝條件；在所述待檢測試片上生長第三薄膜；形成檢測試片，且所述檢測試片處于張應力狀態(tài)；利用四點彎曲法檢測所述第一薄膜和第二薄膜間的粘附力。
2、 如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于所述第三薄膜包 括氧化硅層。
3、 如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于所述第三薄膜包 括含氟氧化硅層。
4、 如權利要求l、 2或3所述的檢測方法，其特征在于所述第三 薄膜的厚度在2000至8000A之間。
5、 如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于所述工藝條件包 括工藝時間、反應氣體的種類及流量。
6、 如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于所述第一薄膜和 第二薄膜分別包括金屬層、介質層或半導體層中的任一種。
7、 如權利要求6所述的檢測方法，其特征在于所述第二薄膜包 括摻碳的氮化硅層。
8、 如權利要求1或5所述的檢測方法，其特征在于所述待檢測 試片的襯底與所述第一薄膜之間，還具有一層緩沖層。
9、 如權利要求8所述的檢測方法，其特征在于所述緩沖層包括 氧化硅層。
10、 如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于所述張應力的大 小在0至50MPa之間。
11、 一種層間粘附力的>^測試片制作方法，其特征在于，包括步驟 提供待;險測試片，且所述待檢測試片上具有第一薄膜和第二薄膜； 確定所述待檢測試片的應力狀態(tài)； 確定要生長的第三薄膜的工藝條件；在所述待檢測試片上生長第三薄膜；將所述待檢測試片上的第三薄膜與襯底粘在一起，形成檢測試片， 且所述檢測試片處于張應力狀態(tài)。
12、 如權利要求11所述的制作方法，其特征在于所述第三薄膜 包括氧化硅層。
13、 如權利要求11所述的制作方法，其特征在于所述第三薄膜 包括含氟氧化硅層。
14、 如權利要求ll、 12或13所述的制作方法，其特征在于所述 第三薄膜的厚度在2000至8000A之間。
15、 如權利要求11所述的制作方法，其特征在于所述工藝條件 包括工藝時間、反應氣體的種類及流量。
16、 如權利要求11所述的制作方法，其特征在于所述第一薄膜 和第二薄膜分別包括金屬層、介質層或半導體層中的任一種。
17、 如權利要求16所述的制作方法，其特征在于所述第二薄膜 包括摻碳的氮化硅層。
18、 如權利要求11或15所述的制作方法，其特征在于所述待檢 測試片的襯底與所述第一薄膜之間，還具有一層緩沖層。
19、 如權利要求18所述的制作方法，其特征在于所述緩沖層包 括氧化硅層。
20、 如權利要求11所述的制作方法，其特征在于所述張應力的 大小在0至50MPa之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種層間粘附力的檢測方法及檢測試片制作方法，其中檢測方法包括步驟提供待檢測試片，且所述待檢測試片上具有第一薄膜和第二薄膜；確定所述待檢測試片的應力狀態(tài)；確定要生長的第三薄膜的工藝條件；在所述待檢測試片上生長第三薄膜；形成檢測試片，且所述檢測試片處于張應力狀態(tài)；利用四點彎曲法檢測所述第一薄膜和第二薄膜間的粘附力。本發(fā)明的檢測方法及檢測試片制作方法，通過確保檢測試片處于張應力狀態(tài)，增大了利用四點彎曲法對兩層薄膜間的粘附力進行檢測的可行性，提高了檢測結果的重復性和準確性。
文檔編號G01N19/00GK101354335SQ20071004434
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權日2007年7月27日
發(fā)明者強 徐 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司