一種mems橫向刻蝕工藝的監(jiān)測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造領域，特別涉及一種MEMS橫向刻蝕工藝的監(jiān)測方法。
【背景技術】
[0002]MEMS (Micro Electromechanical System,微電子機械系統(tǒng))是基于半導體制造技術發(fā)展起來的，是集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路等為一體的微型機電系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)，其具有尺寸小、控制精度高，并與硅集成電路技術兼容，性價比聞。
[0003]在MEMS器件的制造工藝中，需要襯底進行橫向的腐蝕，以形成所需的懸臂梁或襯底內(nèi)空腔結構，而后，對空腔結構進行材料的填充。
[0004]空腔的刻蝕是一個重要的工藝步驟，空腔的刻蝕是后續(xù)填充以及懸臂梁等結構的形成的關鍵步驟，必須對空腔的刻蝕進行有效的監(jiān)測。目前，最直觀的方法是通過掃描電子顯微鏡查看刻蝕后的晶片的橫截面，但這種方法對晶片具有破壞性，僅適用于采樣監(jiān)測，且反饋結果慢，無法用于量產(chǎn)時對工藝制程的有效監(jiān)測。
[0005]為此，需要提出直觀的且適用于量產(chǎn)的快速監(jiān)測方法，以判斷MEMS橫向刻蝕工藝是否達到工藝要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一，提供一種MEMS橫向刻蝕工藝的監(jiān)測方法，適用于量產(chǎn)監(jiān)測，快速有效。
[0007]為此，本發(fā)明提供了如下技術方案:
[0008]一種MEMS橫向刻蝕工藝的監(jiān)測方法，包括:
[0009]提供橫向刻蝕形成空腔后的襯底的質量目標值以及其容差范圍；
[0010]提供襯底，在襯底上進行橫向刻蝕形成空腔；
[0011]獲得空腔形成后的襯底的質量；
[0012]判斷該質量是否在質量目標值的容差范圍內(nèi)。
[0013]可選的，確定質量目標值的步驟具體為:測量特定產(chǎn)品的襯底在橫向刻蝕形成空腔后的質量，通過掃描電子顯微鏡獲得并分析該空腔的工藝參數(shù)，確定該襯底的質量為質量目標值。
[0014]可選的，確定質量容差值的步驟具體為:測量該特定產(chǎn)品的其他多批次襯底在橫向刻蝕形成空腔后的質量，得到空腔形成后的質量變化數(shù)據(jù)，以確定容差范圍。
[0015]此外，本發(fā)明還提供了一種MEMS橫向刻蝕工藝的監(jiān)測方法，包括:
[0016]提供橫向刻蝕形成空腔前、后的質量差目標值以及其容差范圍；
[0017]提供進行橫向刻蝕前的襯底，獲得該襯底的第一質量；
[0018]提供橫向刻蝕形成空腔后的襯底，獲得該襯底的第二質量；
[0019]判斷第二質量與第一質量的質量差是否在質量差目標值的容差范圍內(nèi)。
[0020]可選的，確定質量差目標值的步驟具體為:測定特定產(chǎn)品的襯底在刻蝕形成空腔前、后的質量，通過掃描電子顯微鏡獲得并分析該空腔的工藝參數(shù)，確定該襯底的質量為質量目標值。
[0021]可選的，確定質量差容差值的步驟具體為:測量該特定產(chǎn)品的其他多批次襯底在橫向刻蝕形成空腔前、后的質量，得到空腔形成前、后的質量差變化數(shù)據(jù)，以確定容差范圍。
[0022]本發(fā)明實施例提供的MEMS橫向刻蝕工藝的監(jiān)測方法，通過測量橫向刻蝕形成空腔后襯底的質量，來間接MEMS橫向刻蝕工藝的是否達到要求，該方法直觀、快速并對晶圓沒有損傷，也無需特定的測試結構，適用于量產(chǎn)時對MEMS橫向刻蝕制程的有效監(jiān)測，提高空腔的質量。
【附圖說明】
[0023]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0024]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例一的硅深孔工藝的監(jiān)測方法的流程示意圖；
[0025]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例二的硅深孔工藝的監(jiān)測方法的流程示意圖；
[0026]圖3、4為根據(jù)本發(fā)明實施例的方法監(jiān)測硅深孔工藝的過程中硅深孔的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0028]在本發(fā)明中，提供的MEMS橫向刻蝕工藝的監(jiān)測方法，通過測量橫向刻蝕形成空腔后的襯底的質量，來間接監(jiān)測橫向刻蝕工藝是否達到要求，該方法直觀、快速對晶圓沒有傷害，有利于提高后續(xù)對空腔的利用的質量，適用于產(chǎn)時對MEMS橫向刻蝕工藝的有效監(jiān)測。
[0029]為了更好的理解本發(fā)明，以下將結合具體的實施例進行描述。
[0030]實施例一
[0031 ] 以下將結合圖1詳細描述以MEMS橫向刻蝕形成空腔后為目標進行監(jiān)測的實施例。
[0032]首先，提供橫向刻蝕形成空腔后的襯底的質量目標值以及其容差范圍。
[0033]在MEMS器件的制造中，常會需要在襯底中形成橫向的空腔110、210，參考圖3、4所示，這些空腔通常用于MEMS器件中的懸臂梁的結構或者麥克風的組件等。
[0034]在本發(fā)明實施例中，所述襯底100、200，即晶片，可以為Si襯底、SOI (絕緣體上硅，Silicon On Insulator)或 G0I (絕緣體上錯，Germanium On Insulator)等。在其他實施例中，所述半導體襯底還可以為包括其他元素半導體或化合物半導體的襯底，例如GaAs、或InP等，還可以為置層結構。
[0035]在本實施例中，選擇特定型號產(chǎn)品的晶片為采樣晶片，用于確定橫向刻蝕形成空腔后襯底的質量目標值。先將采樣晶片進行橫向刻蝕，通常采用干法刻蝕結合濕法腐蝕，干法刻蝕先在襯底上形成開口，而后進行濕法腐蝕，沿開口橫向進行腐蝕，從而在襯底中形成橫向延伸的空腔110、210，參考圖2、3所示。在該采樣晶片進行空腔的橫向刻蝕工藝之后，獲得該襯底的質量，接著，通過掃描電子顯微鏡(SEM)獲得該空腔的工藝參數(shù)，并對這些工藝參數(shù)進行分析，工藝參數(shù)可以包括橫向腐蝕形成的空腔的深度、寬度以及深寬間的夾角等，若達到工藝要求，則確定其質量為質量目標