[发明专利]TSV成品界面残余应力测试方法及界面梁结构试样制作方法

说明书

本申请涉及一种TSV成品界面残余应力测试方法及界面梁结构试样制作方法。TSV成品界面残余应力测试方法包括：获取悬臂梁结构试样的长度和第一翘曲量；悬臂梁结构试样为截断界面梁结构试样得到；获取在悬臂梁结构试样的固定端上去除预设尺寸的材料层时、悬臂梁结构试样的第二翘曲量；根据悬臂梁结构试样的长度、第一翘曲量、第二翘曲量和预设尺寸，得到对应材料层的残余应力，从而本申请TSV成品界面残余应力测试方法通过在取自TSV成品的悬臂梁结构试样上去除不同尺寸的材料层后所产生对应的翘曲量，来实现准确测量界面梁结构试样不同位置的残余应力，准确地测量TSV成品的不同位置的残余应力，进而为改进TSV成品的TSV工艺，提高良率和可靠性提供良好支持。

技术领域

本申请涉及硅通孔技术领域，特别是涉及一种TSV成品界面残余应力测试方法及界面梁结构试样制作方法。

背景技术

TSV(Through SiliconVia，硅通孔)技术是通过制作穿透芯片或晶圆的垂直电学连接通道，实现芯片或晶圆之间的垂直互连，并起到信号导通、传热和机械支撑等作用的技术。TSV成品具有电性能佳、功耗低、互连密度高、尺寸小、重量轻等优势，使得TSV技术得到广泛的应用。但是，TSV技术的制作工艺复杂，制作工艺中的薄弱环节给后续封装的TSV成品的可靠性埋下隐患，导致成品的良率较低，制作成本较高。

其中，残余应力导致的TSV界面失效是TSV成品良率低和可靠性差的主要根源，然而，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统技术无法准确地测试出TSV成品中TSV界面上微米尺度甚至纳米尺度上的残余应力，从而无法为改进TSV工艺、提高良率和可靠性提供良好支持。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种TSV成品界面残余应力测试方法、系统及界面梁结构试样制作方法。

一种TSV成品界面残余应力测试方法，包括：

获取悬臂梁结构试样的长度和第一翘曲量；悬臂梁结构试样为截断界面梁结构试样得到；

获取在悬臂梁结构试样的固定端上去除预设尺寸的材料层时、悬臂梁结构试样的第二翘曲量；

根据悬臂梁结构试样的长度、第一翘曲量、第二翘曲量和预设尺寸，得到对应材料层的残余应力。

在其中一个实施例中，根据悬臂梁结构试样的长度、第一翘曲量、第二翘曲量和预设尺寸，得到对应材料层的残余应力的步骤后，还包括：

根据各材料层的预设尺寸和对应的残余应力，建立界面梁结构试样的残余应力分布图。

在其中一个实施例中，预设尺寸包括材料层长度及材料层厚度；

根据悬臂梁结构试样的长度、第一翘曲量、第二翘曲量和预设尺寸，得到对应材料层的残余应力的步骤中包括：

根据悬臂梁结构试样的长度和第一翘曲量，得到悬臂梁结构试样的初始翘曲曲率；

根据初始翘曲曲率、第二翘曲量、材料层长度和悬臂梁结构试样的长度，得到悬臂梁结构试样的翘曲曲率；

根据翘曲曲率、材料层厚度和第二翘曲量，得到悬臂梁结构试样的应变量；

根据应变量和材料层的双轴弹性模量，得到残余应力。

一种界面梁结构试样制作方法，包括以下步骤：

从TSV-Cu/Si成品上，取得条形TSV-Cu/Si界面试样；

去除条形TSV-Cu/Si界面试样上的Si基体，得到界面梁结构试样。

在其中一个实施例中，从TSV-Cu/Si成品上，取得条形TSV-Cu/Si界面试样的步骤中：