【ウエハ評価装置】Double cantilever beam(DCB)法による評価を自動化したウエハ接合強度評価装置

ウエハ接合プロセス評価に貢献!

先端半導体デバイスの高性能化において、3D 集積が必要不可欠となってきています。
ウエハ同士の接合はプラズマ活性化直接接合が用いられています。
接合後のプロセスでは接合面に負荷がかかる工程が多くあり、接合強度の管理・測定は重要な要素です。DCB 装置はウエハ直接接合強度評価の専用機として設計開発されました。

◆ ダブル カンチレバー ビームによる接合強度評価を定量化 ◆

安全に取り付けられたブレードは電動で動作します。ウエハ接合境界に接触したブレードは自動で停止。DCB測定を開始すると接合界面への挿入が開始され規定の挿入量または規定の押込み荷重に到達すると自動で停止します。ブレード停止後からの時間がカウントされ測定規定時間に到達するとアラームを配信します。剝離距離測定までが自動化されました。

 ◆ Siウエハ接合強度を高精度に解析 表面エネルギーから接合の信頼性を数値化 ◆

表面エネルギーを接合強度として扱う式はWP.Maszaraにより導入されており下記式より求められます。

E [G P a]はS iウエハのヤング率
t b [m m]はブレードの厚み
t w [m m]はウエハ1枚の厚み
L [ m m]は剥離距離です
※本装置は横浜国立大学 井上史大先生の監修の元、製作しています

◆ グローブボックス内でも操作が簡便な機能を搭載 ◆

室内環境でもDCB評価は可能ですが、露点管理された環境で測定されることが確かな評価につながります。グローブボックス内での評価が可能なようにコンパクトな設計。刃の取付作業をグローブをつけた状態での操作がしやすいように開閉式のレバーを採用しました。

◆ 高品質SWIRカメラと均一なNIRLED照明で剥離距離を撮像可能 ◆

剥離距離の検出には高性能なSWIRイメージセンサーを採用し、さらにNIR照明には面発光型LEDを使用することで、剥離面をより均一かつ高コントラストに観察できるようになりました。こ れにより、微細な剥離状態の視認性が大幅に向上し、剥離距離の測定精度と作業効率が一段と高まりました。

◆ [bondwave 装置のご紹介]プラズマ接合プロセスをNIRで“見える化” ◆

本装置は、プラズマ活性化接合の進行過程をリアルタイムで撮像できる観察システムです。
ウエハ中心部にインパクトを与えることで接合が開始され、中心から外周へ向かって波紋の
ように広がる接合フロントをその場で可視化できます。このダイナミックな接合挙動を高精細に記録できるため、接合メカニズムの解析、プロセス条件の最適化、材料特性の評価など、プラズマ活性化接合プロセスの研究に極めて有用です。

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