[發明專利]硅基工藝中制作光纖對準基座陣列的在線量測方法

有效

• 申請號: 201210516349.1
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103852044A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 陳瑜;袁苑;羅嘯
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G01B21/10
• 分類號: G01B21/10;G02B6/13;G03F7/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種半導體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種硅基工藝中制作光纖對準基座陣列的在線量測方法。

背景技術

當前，光通訊器件的應用越來越廣泛，光纖到戶工程也開始在全國大部地區逐步實行。在一個光系統中需要多個光纖通道用于光信號的處理，而細長的光纖需要固定在數量眾多的光纖對準基座上才能保證固定光纖的質量滿足系統要求。因此光纖對準基座需要對準精度高且工藝穩定的要求才能滿足光信號效率不被損失太多。目前業界常用的激光熔融玻璃的方法制作的光纖通孔基座，由于制作工藝粗糙，對準精度低，成本高且效率低下的缺點，迫切需要一種高精度，低成本和高良率的制作工藝來取代它。

由于半導體制造領域中的線寬尺寸都是納米量級的，所有的在線量測設備的測量精度也都是納米量級的。但是光纖工藝的的尺寸都是百微米量級的，由于設備顯示屏幕尺寸一定，光纖尺寸為百微米級，為半導體集成工藝的上千倍，因此測量倍率為半導體工藝的千分之一，從而造成測量值誤差很大，精度無法滿足量產要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種硅基工藝中制作光纖對準基座陣列的在線量測方法，能將光纖對準基座的孔的測量精度提高2個數量級以上，能實現大尺寸產品的高精度在線線寬監控。

為解決上述技術問題，本發明提供的硅基工藝中制作光纖對準基座陣列的在線量測方法包括如下步驟：

步驟一、進行光刻版制作，在所述光刻版上畫出光纖對準基座陣列圖形和量尺圖形，該光纖對準基座陣列圖形定義出光纖對準基座的孔的尺寸和排列陣列；所述量尺圖形由一系列具有固定線寬和間距的條狀圖形組成，所述條狀圖形的線度為0.1微米～1微米、兩相鄰所述條狀圖形之間的間距為0.1微米～1微米，所述光纖對準基座的孔的直徑為所述條狀圖形的線度的兩個數量級以上，在所述量尺圖形的各所述條狀圖形旁側按照順序標記數字，所述量尺圖形設置在所述光纖對準基座的孔的旁側用于對所述光纖對準基座的孔的直徑進行在線測量；

步驟二、用所述光刻版定義，將所述光纖對準基座陣列圖形、所述量尺圖形和所述量尺圖形的數字標記轉移到硅晶圓上，依據半導體光刻到刻蝕的工藝過程中，條狀圖形的線寬與間距之和不變的原理，轉移到所述硅晶圓上的所述量尺圖形的各條狀圖形的線寬和間距之和不受光刻刻蝕的工藝的影響而保持不變、且所述硅晶圓上的所述量尺圖形的各條狀圖形的線寬和間距之和和對應的所述光刻版上的所述量尺圖形的各所述條狀圖形的線度和間距的和相同；將形成有所述光纖對準基座陣列圖形和所述量尺圖形的所述硅晶圓放入到半導體制造工廠的在線線寬量測機臺中并準備測量；

步驟三、在所述線寬測量機臺中找出所述光纖對準基座的孔的一條直徑的第一端區域，用所述量尺圖形的數字標記測量所述光纖對準基座的孔的第一端所對應的數字標記值一；

步驟四、對所述硅晶圓進行移動并找出所述光纖對準基座的孔的直徑的第二端區域，所述第一端和所述第二端為所述光纖對準基座的孔的同一直徑的兩端；用所述量尺圖形的數字標記測量所述光纖對準基座的孔的第二端所對應的數字標記值二；

步驟五、將所述數字標記值二減去所述數字標記值一得到所述光纖對準基座的孔的直徑。

進一步的改進是，所述量尺圖形的各所述條狀圖形的線度和間距的和小于2微米。

進一步的改進是，所述光纖對準基座的孔的直徑的100微米以上。

進一步的改進是，所述在線線寬量測機臺的測試精度為納米量級。

本發明方法通過在光纖對準基座陣列的光刻版上的光纖對準基座陣列圖形的孔的旁側制作量尺圖形，將量尺圖形的線條圖形線寬設置為光纖對準基座陣列圖形的孔的尺寸的兩個數量級以下，且量尺圖形的線條圖形的線寬和間距和固定，且依據半導體光刻到刻蝕的工藝過程中，條狀圖形的線寬與間距之和不變的原理，能夠將量尺圖形從光刻版上精確的轉移到硅晶圓上而保持量尺圖形的最小刻度不變，從而能夠在硅晶圓上通過對量尺的線條圖形進行測量就能得到光纖對準基座陣列圖形的孔尺寸，能夠將光纖對準基座陣列圖形的孔尺寸的測量精度提高2個數量級即幾百倍，從而能夠實現采用半導體制造工廠中的測量精度為納米量級的在線線寬量測機臺對光纖對準基座陣列圖形的孔尺寸的測量，能夠實現大尺寸產品的高精度在線線寬監控。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是本發明實施例方法流程圖；

圖2是本發明實施例方法中的光刻版的圖形結構；

圖3是本發明實施例方法中的硅晶圓上的圖形結構；