硅单晶片的残余应力的测试方法

摘要

本发明公开了一种硅单晶片的残余应力的测试方法，主要测试步骤有：三向应变花、应变仪、被测硅单晶片等的准备工作，粘贴三向应变花，测试各三向应变花各电阻的初值并记录，切割硅片释放应力，复测三向应变花各数据并对应记录，数据处理，分析讨论结果。本发明用三向电阻应变花做应变传感器，采用切割法释放硅片的残余应力，以YE2539高速静态应变仪测量紧密粘贴在硅片上应变花的反向应变可计算出硅片上各点残余应力的大小和方向，形成对硅片独特的测试操作过程，测试精度高，速度快，成本低。测试结果分析表明：单晶硅片总体残余应力小，圆周边缘处的残余应力相对内部测点偏大，未经加工的单晶硅片相对于已加工的单晶硅片的最大残余应力偏大。

主权项

硅单晶片的残余应力的测试方法，其特征是包括以下步骤：（1）器材准备：三向应变花、应变仪和被测硅单晶片，所述三向应变花的型号为Br120‑2AA，所述应变仪为YE2539高速静态应变仪；（2）测试准备：（2.1）将三向应变花编号；（2.2）将三向应变花的6根引出线用袖珍烙铁焊接在6芯排线上；（2.3）对已焊接好三向应变花的6芯排线的另一头进行剥线，使端头露出金属线头；（2.4）将被测硅单晶片的背面，上、下、左、右按内、中、外三层共五行五列，用水笔预先画好粘贴三向应变花的粘贴位置；（2.5）用502胶逐一在粘贴位置点上502胶；（2.6）随即将三向应变花按粘贴位置粘贴到被测硅单晶片上，用手轻轻按压；同时也将各连接三向应变花的6芯排线也胶固在同行或同列被测硅单晶片的对应位置；（2.7）对所贴三向应变花作平移或旋转调整，使三向应变花阵列纵横及取向一致，待胶干；（3）应力释放前测试（3.1）按照仪器说明，进行应变仪、三向应变花应变当量测试校准；（3.2）将被粘贴在被测硅单晶片上的三向应变花的对应测试引出线连接到应变仪的对应的测试端子；（3.3）初调应变仪的电桥平衡，记录三向应变花编号、方向角以及平衡电阻数值；（3.4）将所有粘贴在被测硅单晶片上三向应变花的初始调零的平衡电阻数值一一对号记录；（4）被测硅单晶片应力释放（4.1）检查步骤（3）的所有记录的数据及其编号，确认与三向应变花对应无误；（4.2）采用金刚钻刀用略架高的钢尺在被测硅单晶片上沿三向应变花的行间或列间划上划断痕，并将被测硅单晶片分离，残余应力释放，硅单晶圆片分离成贴有三向应变花的条状；（5）应力释放后的测试（5.1）将切割后的被测硅单晶片条上的三向应变花引出线接入应变仪；（5.2）依次对号将应变仪的平衡电阻按步骤（3）的测试记录数据调节在初始的平衡数值的位置； （5.3）记录应变仪的非平衡输出，或直接记录三向应变花的应变值；（6）进行数据处理，采用残余应力计算公式，计算出被测硅单晶片的残余应力的分布、大小和方向。