[发明专利]芯片键合应力的测量方法及芯片键合辅助结构

权利要求书

1.一种芯片键合应力(bonding strength)的测量方法，包括：

于第一芯片的第一表面形成辅助图案；

将第二芯片的第二表面与该第一表面键合，用于形成至少一间隙空间围绕该辅助图案；

分别测量该至少一间隙空间和该辅助图案的多个空间尺寸；以及

根据该多个空间尺寸来估计该第一芯片和该第二芯片之间的键合应力。

2.如权利要求1所述的芯片键合应力的测量方法，其中该辅助图案的形成包括:

进行一沉积制作工艺，以于该第一表面形成沉积层，使该沉积层与该第一表面接触而形成一界面(boundary surface)；以及

以蚀刻制作工艺移除一部分该沉积层形成图案化层。

3.如权利要求1所述的芯片键合应力的测量方法，其中该辅助图案的形成，包括于该第一表面进行聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)沉积制作工艺，以形成沉积图案层。

4.如权利要求1所述的芯片键合应力的测量方法，其中该辅助图案包括多个凸柱，该至少一间隙空间包括多个间隙空间，且该多个间隙空间的每一者仅围绕该多个凸柱中之一者。

5.如权利要求4所述的芯片键合应力的测量方法，其中估计该键合应力的步骤包括:根据该多个空间尺寸，并配合该第一芯片和该第二芯片的多个弹性模量(modulus ofelasticity)来估计该键合应力。

6.如权利要求5所述的芯片键合应力的测量方法，其中估计该键合应力的步骤包括:。

获取该第一芯片的第一弹性模量E1和第一厚度t1、该第二芯片的第二弹性模量E2和第二厚度t2、该多个凸柱的平均高度h，以及该多个间隙空间的平均半径R；以及

以算式:

来计算该键合应力γ。

7.如权利要求1所述的芯片键合应力的测量方法，其中该辅助图案包括多个凸柱，该至少一间隙空间包括多个间隙空间，且该多个间隙空间的每一者，围绕该多个凸柱中的多个凸柱。

8.如权利要求1所述的芯片键合应力的测量方法，其中测量该多个空间尺寸的步骤，包括超音波测量或光学测量。

9.如权利要求8所述的芯片键合应力的测量方法，其中该超音波测量包括使用共聚焦扫描声学显微镜(confocal scanning acoustic microscopy，CSAM)。

10.如权利要求8所述的芯片键合应力的测量方法，其中该光学测量包括进行激光三角量检测(laser triangulation)。

11.如权利要求5所述的芯片键合应力的测量方法，其中该多个凸柱的每一者，具有介于0.002平方毫米(mm²)至0.03平方毫米的底面积；该平均高度h介于50微米(μm)至100微米之间；该多个间隙空间的每一者，具有介于500平方毫米至1000平方毫米的投影面积。

12.如权利要求1所述的芯片键合应力的测量方法，在测量该多个空间尺寸之前，还包括对键合的该第一芯片和该第二芯片进行热退火(anneal)步骤。

13.一种芯片键合辅助结构，其特征在于，包括:

第一芯片，具有第一表面；

至少一辅助图案，形成于该第一表面上；

第二芯片，具有第二表面与该第一表面键合，用于形成间隙空间围绕该辅助图案。