[发明专利]测量表面形貌检测多层薄膜层间内部缺陷的方法

说明书

本发明公开了一种测量表面形貌检测多层薄膜层间内部缺陷的方法，属于微电子及微电子机械制造技术领域。为了解决现有薄膜器件、微电子、微电子机械等器件制备、检测过程中需要破坏性加工、费时长、成本高等的问题，本发明提供了一种测量表面形貌检测多层薄膜层间内部缺陷的方法，利用老化、热循环或者机械循环前后薄膜表面由于内部缺陷出现造成的形貌变化的现象识别出缺陷的部位和尺寸。该方法具有快速、无损、实时、检测成本低的特点，将其应用于微电子、微电子机械等信息电子制造领域，可以使制造成本、测试成本大幅降低，质量得以提高，在这些领域以及类似结构的制造领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于微电子及微电子机械制造技术领域，涉及一种新型的缺陷检测方法，具体涉及一种测量表面形貌检测多层薄膜层间内部缺陷的方法。

背景技术

多层薄膜是信息电子制造领域中的薄膜器件、微电子器件、微电子机械（MEMS）等的基本结构。其特点是由双层或多层薄膜以及薄的基板通过蒸镀、溅射、化学沉积、旋涂、粘接等工艺制成。在制备过程中膜和膜之间由于种种原因会出现微小缺陷，如气泡、脱层、裂纹、夹渣、异物等等。为了控制多层薄膜的质量，保证层间的牢固结合，需要随时检测缺陷的出现和形貌，以随时调整工艺；另外，为评估器件的可靠性，需要进行热老化、机械循环等测试，也需要随时检测层间的内部缺陷的产生和扩展。目前，这种检测都是破坏性的，例如随时采样、切片，然后在电子显微镜上进行观测。这种检测方法费时、费力，而且成本很高。

发明内容

为了解决现有薄膜器件、微电子、微电子机械等器件制备、检测过程中需要破坏性加工、费时长、成本高等的问题，本发明提供了一种测量表面形貌检测多层薄膜层间内部缺陷的方法，利用老化、热循环或者机械循环前后薄膜表面由于内部缺陷出现造成的形貌变化的现象识别出缺陷的部位和尺寸。该方法具有快速、无损、实时、检测成本低的特点，将其应用于微电子、微电子机械等信息电子制造领域，可以使制造成本、测试成本大幅降低，质量得以提高，在这些领域以及类似结构的制造领域具有广阔的应用前景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种测量表面形貌检测多层薄膜层间内部缺陷的方法，包括如下步骤：

一、将被检测件放置在低温加热平台上，表面形貌检测装置位于被检测件上方，记录被检测件在低温加热平台的放置位置；

二、调节表面形貌检测装置的各项参数并记录，以此作为参考参数对被检测件进行检测；

三、设置低温加热平台为室温，测量被检测件的表面形貌并记录；

四、设置低温加热平台恒温加热，测量被检测件的表面形貌并记录，试验后关闭低温加热平台使之冷却到室温；

五、对被检测件进行老化、热循环或者机械循环测试规定的时间或次数；

六、将测试后的被检测件放置在步骤一记录的放置位置上；

七、设置低温加热平台为室温，对被检测件进行检测并记录；

八、设置低温加热平台恒温加热温度与步骤四的温度相同，对被检测件进行检测并记录；

九、根据步骤三、步骤四、步骤七、步骤八中四次检测的表面形貌变形区别，利用计算机进行计算，判断是否有缺陷产生及缺陷产生的位置。

十、重复步骤三～九，直至完成老化测试。

本发明克服了现有技术的不足，提出了一种新型的利用表面形貌检测装置检测薄膜下缺陷的方法，该方法不需要对试件进行机械加工和破坏，而且检测迅速，结果直观，还可以将热循环实验、机械实验与检测过程同时进行。相比于现有技术，具有以下优点效果：

1、利用表面形貌检测装置对被检测件无损伤。

2、无需破坏被检测件，节省实验成本。