一种电子束蒸镀金属膜层应力监控方法与流程

本发明涉及电子束蒸镀金属膜层应力监控的，特别涉及一种电子束蒸镀金属膜层应力监控方法。

背景技术：

1、在led芯片制作的过程中，通常会利用电子束蒸镀工艺制作金属图形，这些金属图形一般用作电流传导金属层、焊盘金属层、金属保护层等，涉及金属一般有cr、al、alcu、ti、pt、ni、au、cu、ag以及tiw，制备的金属层通常为这些金属中某几个金属的叠层。

2、其中，利用电子束蒸镀工艺制备金属图形的步骤为，在需要制备金属图形的晶圆表面涂布光刻胶，然后光刻，在晶圆上形成所需的光刻胶图形，接着利用电子束蒸镀工艺蒸镀金属，接着利用lift-off工艺去除掉多余金属，接着去除光刻胶，便在晶圆上形成了金属图形，一般一张四英寸的晶圆上会形成几千到几十万个图形，在整个制备过程中，需要监控电子束蒸镀的金属膜层的应力，将金属应力控制在一定的范围内，如果金属膜层应力超过极限值，会造成金属图形边缘翘起或轻微翘起，使得led芯片存在潜在的可靠性风险，更严重将导致led芯片短路。

3、现有的监控应力的方法为利用应力测试机监控，应力测试机测试应力的方法为，首先测试一张干净硅片的曲率半径，然后将硅片与led芯片晶圆一起电子束蒸镀金属膜层，最后测试蒸镀金属膜层后的硅片的曲率变径，通过硅片蒸镀金属膜层前后曲率半径的变化计算出金属膜层的应力值，需要说明的是，随着产能的提升，需要购进更多的应力测试机，使用更多的硅片辅料，从而导致制造成本增加，另外，蒸镀在硅片上的金属也无法利用，造成浪费。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，以解决现有技术中，随着产能的提升，通过应力测试机监测金属膜层应力导致的制造成本增加的问题。

2、根据本发明实施例提供的一种电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，所述方法包括：

3、采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层之前，在所述晶圆的预设位置上制备识别图形；

4、采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层；

5、当所述金属膜层制备完成后，对所述识别图形的状态进行检测，并根据检测结果，判断所述金属膜层的应力，以对电子束蒸镀金属膜层应力进行监控；

6、所述识别图形中各对识别子图形的直角相对位置处的间隔距离不同，其中，所述间隔距离按预设要求递增或递减；

7、所述采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层之前，在所述晶圆的预设位置上制备识别图形的步骤之前包括：

8、提供一试验晶圆，并在所述试验晶圆上涂布光刻胶；

9、对具有所述光刻胶的试验晶圆进行光刻，以形成若干目标识别图形，其中，各所述目标识别图形中的识别子图形的直角相对位置处的间隔距离不同；

10、在带有所述目标识别图形的试验晶圆上分别蒸镀不同应力的金属膜层，并确定不同应力下所对应的目标识别图形撕裂时的间隔距离；

11、建立应力与识别图形撕裂时的间隔距离的映射关系。

12、进一步的，所述识别图形包括至少两对识别子图形，其中，所述识别子图形为一规则的闭合图形。

13、进一步的，所述识别图形的面积占晶圆面积的0.01%以内。

14、进一步的，所述识别子图形具有一直角，每对所述识别子图形的直角相对设置，且具有间隔。

15、进一步的，至少存在一对识别子图形中的所述直角所对应的线为弧线。

16、进一步的，在所述晶圆的几何中心，以及所述晶圆的四周边缘处制备所述识别图形。

17、进一步的，所述采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层，当所述金属膜层制备完成后，对所述识别图形的状态进行检测，并根据检测结果，判断所述金属膜层的应力，以对电子束蒸镀金属膜层应力进行监控的步骤包括：

18、当所述金属膜层制备完成后，对所述识别图形的状态进行检测，确定所述识别图形撕裂时所对应的目标间隔距离；

19、根据所述映射关系，确定所述目标间隔距离对应的目标应力，以对电子束蒸镀金属膜层应力进行监控。

20、进一步的，所述采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层之前，在所述晶圆的预设位置上制备识别图形的步骤中，在晶圆表面进行金属图形光刻的同时，在所述晶圆的预设位置上制备识别图形。

21、与现有技术相比：通过采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层之前，在晶圆的预设位置上制备识别图形，即在晶圆上同时具有识别图形和金属图形，当金属膜层制备完成后，对识别图形的状态进行检测，并根据检测结果，判断金属膜层的应力，以对电子束蒸镀金属膜层应力进行监控，在此过程中，不需要额外的应力测试设备，也不需要额外的辅助材料，从而有效降低了制造成本，且可以准确、快速了解电子束蒸镀金属膜层应力。

技术特征：

1.一种电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，其特征在于，所述识别图形包括至少两对识别子图形，其中，所述识别子图形为一规则的闭合图形。

3.根据权利要求2所述的电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，其特征在于，所述识别图形的面积占晶圆面积的0.01%以内。

4.根据权利要求3所述的电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，其特征在于，所述识别子图形具有一直角，每对所述识别子图形的直角相对设置，且具有间隔。

5.根据权利要求4所述的电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，其特征在于，至少存在一对识别子图形中的所述直角所对应的线为弧线。

6.根据权利要求5所述的电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，其特征在于，在所述晶圆的几何中心，以及所述晶圆的四周边缘处制备所述识别图形。

7.根据权利要求6所述的电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，其特征在于，所述采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层，当所述金属膜层制备完成后，对所述识别图形的状态进行检测，并根据检测结果，判断所述金属膜层的应力，以对电子束蒸镀金属膜层应力进行监控的步骤包括：

8.根据权利要求7所述的电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，其特征在于，所述采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层之前，在所述晶圆的预设位置上制备识别图形的步骤中，在晶圆表面进行金属图形光刻的同时，在所述晶圆的预设位置上制备识别图形。

技术总结
本发明提供一种电子束蒸镀金属膜层应力监控方法，通过采用电子束蒸镀工艺在晶圆表面制备金属膜层之前，在晶圆的预设位置上制备识别图形，即在晶圆上同时具有识别图形和金属图形，当金属膜层制备完成后，对识别图形的状态进行检测，并根据检测结果，判断金属膜层的应力，以对电子束蒸镀金属膜层应力进行监控，在此过程中，不需要额外的应力测试设备，也不需要额外的辅助材料，从而有效降低了制造成本，且可以准确、快速了解电子束蒸镀金属膜层应力。

技术研发人员：李文涛,鲁洋,张星星,林潇雄,胡加辉,金从龙
受保护的技术使用者：江西兆驰半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13