一種tsv孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法。包括：將沉積有介質(zhì)層的TSV晶圓正向放置在真空環(huán)境中，晶圓上的TSV孔的開(kāi)口朝上。在TSV孔內(nèi)注入去離子水，并測(cè)量去離子水的流量；檢測(cè)TSV孔內(nèi)的液面高度，當(dāng)去離子水注滿TSV孔時(shí)，停止注入去離子水，記錄去離子水的總流量。對(duì)晶圓進(jìn)行干燥，除去TSV孔內(nèi)的去離子水；將晶圓反向放置，TSV孔的開(kāi)口朝下。在TSV孔內(nèi)注入汞，并測(cè)量汞的流量，控制汞的總流量小于記錄的去離子水的總流量；采用汞探針C-V測(cè)試儀對(duì)TSV孔進(jìn)行電學(xué)性能檢測(cè)。本發(fā)明提供的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，能夠方便地對(duì)TSV孔進(jìn)行電學(xué)性能檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】一種TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]硅通孔技術(shù)(TSV，Through-Silicon-Via)是3D IC集成技術(shù)和3D硅集成技術(shù)的核心，TSV技術(shù)成為了當(dāng)前微電子領(lǐng)域研宄的熱點(diǎn)。目前，有關(guān)TSV介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)只能局限于孔周圍平面薄膜，為了提高產(chǎn)品的性能，封裝工藝中常常采用深寬比大的硅通孔，而目前薄膜的沉積工藝并不能百分之百的覆蓋TSV孔，特別是孔內(nèi)底角的覆蓋率非常低。因此，只檢測(cè)孔周圍的介質(zhì)層的電學(xué)性能并不能知曉TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能。到目前為止，還沒(méi)有一種有效的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能對(duì)TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，包括:將沉積有介質(zhì)層的TSV晶圓正向放置在真空環(huán)境中，所述晶圓上的TSV孔的開(kāi)口朝上。在所述TSV孔內(nèi)注入去離子水，并測(cè)量所述去離子水的流量；檢測(cè)所述TSV孔內(nèi)的液面高度，當(dāng)所述去離子水注滿所述TSV孔時(shí)，停止注入所述去離子水，記錄所述去離子水的總流量。對(duì)所述晶圓進(jìn)行干燥，除去所述TSV孔內(nèi)的去離子水；將所述晶圓反向放置，所述TSV孔的開(kāi)口朝下；在所述TSV孔內(nèi)注入汞，并測(cè)量所述汞的流量，控制所述汞的總流量小于記錄的所述去離子水的總流量。注汞完成后采用汞探針C-V測(cè)試儀對(duì)所述TSV孔進(jìn)行電學(xué)性能檢測(cè)。
[0005]進(jìn)一步地，采用微流量計(jì)測(cè)量所述去離子水和所述汞的流量。
[0006]進(jìn)一步地，采用光反射液面高度檢測(cè)儀檢測(cè)所述TSV孔內(nèi)的液面高度。
[0007]進(jìn)一步地，采用加熱的方式對(duì)所述晶圓進(jìn)行干燥，除去所述TSV孔內(nèi)的去離子水。
[0008]本發(fā)明提供的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，在TSV孔內(nèi)注入一定量的汞，然后采用汞探針C-V測(cè)試儀對(duì)TSV孔進(jìn)行電學(xué)性能檢測(cè)。由于汞具有良好的導(dǎo)電性能，且具有易流動(dòng)、內(nèi)聚力強(qiáng)、粘度小等特點(diǎn)，適合TSV孔內(nèi)填充且不會(huì)對(duì)孔造成污染。本發(fā)明提供的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，利用等離子水測(cè)量TSV孔的容積，再向TSV孔內(nèi)注入小于TSV孔容積的汞，可有效的防止汞的溢出，避免汞溢出對(duì)TSV晶圓造成污染，以及防止汞溢出對(duì)人體造成傷害。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法操作示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法又一操作示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，包括:
[0012]步驟10、將沉積有介質(zhì)層的TSV晶圓正向放置在真空環(huán)境中，晶圓上的TSV孔5的開(kāi)口朝上。
[0013]步驟20、在TSV孔5內(nèi)注入去離子水，并測(cè)量去離子水的流量；檢測(cè)TSV孔5內(nèi)的液面高度，當(dāng)去離子水注滿TSV孔5時(shí)，停止注入去離子水，記錄去離子水的總流量V。。
[0014]參見(jiàn)圖1，在注入去離子水前，構(gòu)建一個(gè)去離子水注射裝置，該裝置包括:去離子水容器1、微泵2、第一微流量計(jì)3及若干導(dǎo)管4組成。去離子水容器I通過(guò)導(dǎo)管4與微泵2連接，微泵2通過(guò)導(dǎo)管4與第一微流量計(jì)3的入口連接，第一微流量計(jì)3的出口通過(guò)導(dǎo)管4連通至TSV孔5。在注入去離子水時(shí)，開(kāi)啟微泵2，微泵2抽取去離子水，去離子水通過(guò)微流量計(jì)注射到TSV孔5內(nèi)。
[0015]參見(jiàn)圖1，檢測(cè)去離子水的液面高度采用光反射液面高度檢測(cè)儀6，當(dāng)去離子水注滿時(shí)，光反射液面高度檢測(cè)儀6接收的亮度會(huì)產(chǎn)生劇烈變化。
[0016]步驟30、采用加熱的方式對(duì)晶圓進(jìn)行干燥，除去TSV孔5內(nèi)的去離子水。
[0017]步驟40、TSV孔5干燥完成后，將晶圓反向放置，TSV孔5的開(kāi)口朝下。
[0018]步驟50、在TSV孔5內(nèi)注入汞，并測(cè)量汞的流量，控制汞的總流量小于記錄的去離子水的總流量
[0019]參見(jiàn)圖2，在注汞前，構(gòu)建一個(gè)注汞裝置，該裝置由:汞探針C-V測(cè)試儀10、無(wú)塵鋼管9、第二微流量計(jì)8及微探針7組成。汞探針C-V測(cè)試儀10通過(guò)無(wú)塵鋼管9與微流量計(jì)的入口連接，探針與微流量計(jì)的出口連接。注汞時(shí)，將汞探針C-V測(cè)試儀10中的汞通過(guò)第二微流量計(jì)8注入到TSV孔5內(nèi)，當(dāng)?shù)诙⒘髁坑?jì)8顯示的流量接近但小于去離子水的總流量Vtl時(shí)，停止注汞。
[0020]步驟60、注汞完成后采用汞探針C-V測(cè)試儀10對(duì)TSV孔5進(jìn)行電學(xué)性能檢測(cè)。
[0021]參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的TSV孔5內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，在TSV孔5內(nèi)注入一定量的汞，然后采用汞探針C-V測(cè)試儀10對(duì)TSV孔5進(jìn)行電學(xué)性能檢測(cè)。由于汞具有良好的導(dǎo)電性能，且具有易流動(dòng)、內(nèi)聚力強(qiáng)、粘度小等特點(diǎn)，適合TSV孔5內(nèi)填充且不會(huì)對(duì)孔造成污染。本發(fā)明實(shí)施例提供的TSV孔5內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，利用等離子水測(cè)量TSV孔5的容積，再向TSV孔5內(nèi)注入小于TSV孔5容積的汞，可有效的防止汞的溢出，避免汞溢出對(duì)TSV晶圓造成污染，以及防止汞溢出對(duì)人體造成傷害。
[0022]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 將沉積有介質(zhì)層的TSV晶圓正向放置在真空環(huán)境中，所述晶圓上的TSV孔的開(kāi)口朝上; 在所述TSV孔內(nèi)注入去離子水，并測(cè)量所述去離子水的流量；檢測(cè)所述TSV孔內(nèi)的液面高度，當(dāng)所述去離子水注滿所述TSV孔時(shí)，停止注入所述去離子水，記錄所述去離子水的總流量; 對(duì)所述晶圓進(jìn)行干燥，除去所述TSV孔內(nèi)的去離子水； 將所述晶圓反向放置，所述TSV孔的開(kāi)口朝下； 在所述TSV孔內(nèi)注入汞，并測(cè)量所述汞的流量，控制所述汞的總流量小于記錄的所述去離子水的總流量； 注汞完成后采用汞探針C-V測(cè)試儀對(duì)所述TSV孔進(jìn)行電學(xué)性能檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，其特征在于，采用微流量計(jì)測(cè)量所述去離子水和所述汞的流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，其特征在于，采用光反射液面高度檢測(cè)儀檢測(cè)所述TSV孔內(nèi)的液面高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的TSV孔內(nèi)介質(zhì)層的電學(xué)性能檢測(cè)方法，其特征在于，采用加熱的方式對(duì)所述晶圓進(jìn)行干燥，除去所述TSV孔內(nèi)的去離子水。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK104459420SQ201410841720
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】蘇梅英, 萬(wàn)里兮, 曹立強(qiáng), 陸原, 王啟東, 周云燕 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所, 華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司