[发明专利]一种背孔过刻蚀检验方法及装置

说明书

本发明公开了一种背孔过刻蚀检验方法及装置，包括：收集背孔完全刻蚀穿正面金属的不同型号的晶圆作为标准片，其中所述标准片中背孔作为标准背孔；使用光源照射所述标准片，并测得透射过标准背孔的光线，得到不同标准片的标准背孔透射光；使用与测量标准背孔相同的光源照射所述待测晶圆，根据待测晶圆中所有背孔的背孔透射光的情况判断所述待测晶圆的过刻蚀情况；所述根据待测晶圆中所有背孔的背孔透射光的情况判断所述待测晶圆是否存在过刻蚀。本发明利用光线透射晶圆背孔的方法来检验背孔是否过刻蚀，提高了检验效率和检验精度，并避免了run货风险。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种背孔过刻蚀检验方法及装置。

背景技术

GaAs MMIC器件功率密度很高，局部发热严重，GaAs晶圆衬底的厚度一般有650um，这很不利于散热，因此需要进行背面工艺，背面金属化工艺是半导体制造背面工艺中非常重要的环节，金属化系统和金属化工艺的优劣会影响电路的电特性和可靠性，背面通孔(BV)简称背孔，是背面金属化工艺重要的一步前层工艺，BV刻蚀工艺是否稳定，决定了背面工艺的优劣，BV刻蚀中首先在晶圆背面进行光刻，在对应于正面要进行通孔的区域形成图形，然后用刻蚀的方法去除此区域的GaAs，一直刻蚀到正面金属的下底面裸露，BV刻蚀是否干净及刻蚀深度的一致性是衡量刻蚀工艺的重要指标。

现有技术中，一般采用人工通过显微镜观察的方式来进行检验BV刻蚀，因晶圆一般为50um～200um厚，孔洞直径为30um～50um，BV一般为梯形柱体结构且各尺寸存在厚度偏差，这样需要频繁的调节显微镜的焦距、倍率和亮度来判断BV的刻蚀情况，检验效率低下。且当BV孔洞存在残留物时，残留物积聚在狭小的BV中会干扰显微镜检验的结果，无法完全分辨BV刻蚀的情况。

此外，目前行业内还没有提出在解键合前的检查背孔项目或者装置，当过刻蚀的产品，生产至解键合工艺时，如果不进行快速有效的检验，导致异常产品漏检至解键合工艺出现异常，解键合时，晶圆正面的保护胶会沿着过刻蚀的BV孔洞漏出至设备，即使解键合时真空释放晶圆，因为漏胶的存在，晶圆仍会粘附在设备上导致晶圆无法正常分离；或者是因为漏胶的存在，晶圆会半粘附住设备上，导致解键合时，晶圆卡在机器中出现碎片；同时因为漏胶的存在，污染了设备，造成设备宕机，从而花费大量的人力物力和时间去清洁，甚至更换备件，造成更大的损失。因此，在解键合前进行背孔过刻蚀风险的检查显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中采用人工通过显微镜观察背孔刻蚀存在的问题，提供了一种背孔过刻蚀检验方法及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

在第一方面，提供一种背孔过刻蚀检验方法，所述方法包括：

收集背孔完全刻蚀穿正面金属的不同型号的晶圆作为标准片，其中所述标准片中背孔作为标准背孔；

使用光源照射所述标准片，并测得透射过标准背孔的光线，得到不同标准片的标准背孔透射光；

使用与测量标准背孔相同的光源照射所述待测晶圆，根据待测晶圆中所有背孔的背孔透射光的情况判断所述待测晶圆的过刻蚀情况；

所述根据待测晶圆中所有背孔的背孔透射光的情况判断所述待测晶圆是否存在过刻蚀，包括：

设定过刻蚀背孔数阈值，统计存在背孔透射光的背孔个数，当存在背孔透射光的背孔个数超过所述过刻蚀背孔数阈值时，则所述待测晶圆存在过刻蚀风险；当存在背孔透射光的背孔个数小于过刻蚀背孔数阈值且不为0时，则所述待测晶圆存在过刻蚀，但不存在过刻蚀风险；当存在背孔透射光的背孔个数为0时，则所述待测晶圆不存在过刻蚀；其中，所述过刻蚀风险指的是过刻蚀会对机台造成污染且存在碎片风险。

在一个示例中，一种背孔过刻蚀检验方法，所述根据待测晶圆中所有背孔的背孔透射光的情况判断所述待测晶圆是否存在过刻蚀，还包括：