标定单晶硅晶圆晶向的方法

摘要

一种涉及微机械和微电子领域的用于标定单晶硅晶圆晶向的方法。通过一套精心设计的比对图案和随之而进行的预刻蚀加工，将晶圆的晶向清晰地暴露出来，通过观察不同的比对图案所形成的刻蚀结果，可以将晶圆的晶向标定误差控制在±0.1°之内，采用数字图象处理技术对刻蚀结果作进一步的处理，则该标定精度还可以提高到±0.05°或者更高的水平。

主权项

1、一种标定单晶硅晶圆晶向的方法，其特征在于： 1)制版 根据晶圆的大小以及加工精度的要求，设计用于晶向标定的几何版图，并采 用常规工艺加工出相应的掩膜版； 2)预刻蚀加工 在硅片上加工出掩蔽层，然后利用掩膜版，将由一组呈扇形分布的矩形条组 成的比对图案转移到掩蔽层中，比对图案的矩形条的中心都位于一个大圆的圆心 上，而其长边则与这个大圆的半径方向相平行，相邻的两个矩形条之间的夹角为 0.05°～0.1°，所有这些矩形条分布在一个夹角为2°～4°且以晶圆的大晶向为角平分 线的扇形区域之内，以硅片的大晶向为对称轴，这些矩形条呈对称分布，随后， 将硅片置于腐蚀液中进行预刻蚀加工； 3)初定向 在完成预刻蚀加工后，通过裸眼在显微镜下进行观测； 若待加工的结构中具有细长形状的臂、梁、支持架组件需要进一步提高晶向 的定位精度，可继续采用后续的精定向步骤； 4)精定向 采用数字图象处理技术对预刻蚀工艺中所形成的刻蚀坑的显微照相结果进 行分析，找出与晶圆的大晶向方向最为接近的比对图案； 5)对版 经过预刻蚀加工和分析处理后，可以在硅片上形成一个或者一组用来标记正 确的晶向方向的对版标记； 6)曝光 利用对版标记来调整掩膜版的方位，使得版图的方向与晶圆的大晶向方向保 持一致，然后进行刻蚀、漂洗和切片操作。