本發(fā)明涉及一種用于激光芯片制造中減小光刻對準(zhǔn)偏差的方法。

背景技術(shù)：

砷化鎵激光芯片的設(shè)計(jì)，要求芯片的諧振腔面沿著晶圓<110>解理邊方向解理形成，故砷化鎵晶圓在進(jìn)行第一步光刻時，需要將光刻圖形和表征其<110>解理邊方向的平邊進(jìn)行對準(zhǔn)。巴條型激光芯片，其發(fā)光面長度為20000um，發(fā)光面的緩沖區(qū)僅為60um，要求解理邊的偏差要求為每20000um偏差控制在60um以內(nèi)，換算成對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)為-0.17°～0.17°內(nèi)。

砷化鎵晶圓在進(jìn)行第一步光刻時，光刻圖形和晶圓的平邊的對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)可以控制在-0.12°～0.12°以內(nèi)，但由于晶圓平邊和解理邊的偏轉(zhuǎn)較大，導(dǎo)致出現(xiàn)晶圓的解理邊和光刻圖形的偏轉(zhuǎn)角度超出規(guī)范，芯片無法使用的問題。采用高精度的切割工藝對晶錠進(jìn)行切割，或許能夠使最后的對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)控制在-0.17°～0.17°內(nèi)，但對定位設(shè)備提出更高的精度要求，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種用于激光芯片制造中平邊補(bǔ)償對準(zhǔn)的光刻方法，消除了晶圓平邊和解理邊的偏轉(zhuǎn)不可控的因素，有效提高砷化鎵激光芯片的成品率，且實(shí)現(xiàn)成本較低。

本發(fā)明的基礎(chǔ)原理如下：

砷化鎵晶圓在生產(chǎn)過程中，從同一根晶錠上切割下來的晶圓，晶圓平邊和解理邊的偏轉(zhuǎn)角度相同。對于某一批砷化鎵晶圓，可以對一片晶圓進(jìn)行光刻和腐蝕等制作工藝，測量出晶圓平邊和解理邊的具體偏轉(zhuǎn)角度。在作業(yè)后續(xù)晶圓的第一步光刻時，參考上述偏差值進(jìn)行人為補(bǔ)償，從而保證砷化鎵晶圓的解理邊和光刻圖形的偏轉(zhuǎn)達(dá)到芯片要求的規(guī)范。

本發(fā)明的解決方案如下：

首先，從某一批襯底對應(yīng)的外延片中任意挑選一片，進(jìn)行光刻、腐蝕、研磨、解理；其中，在光刻工藝完成后測量光刻圖形與晶圓平邊之間的偏轉(zhuǎn)角度，在解理工藝完成后測量解理邊與光刻圖形之間的偏轉(zhuǎn)角度，計(jì)算得出晶圓平邊與解理邊之間的偏轉(zhuǎn)角度；

然后，根據(jù)計(jì)算出的晶圓平邊與解理邊之間的偏轉(zhuǎn)角度，在作業(yè)該襯底批次后續(xù)晶圓的第一步光刻時，人為地對晶圓平邊與解理邊之間的偏轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。

本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

消除了晶圓平邊和解理邊的偏轉(zhuǎn)不可控的因素，確保對準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)控制在-0.17°～0.17°內(nèi)，有效提高砷化鎵激光芯片的成品率，且實(shí)現(xiàn)成本較低。

附圖說明

圖1為取任意一片測量光刻圖形與晶圓平邊之間的偏轉(zhuǎn)角度的示意圖。

圖2為取任意一片測量解理邊與光刻圖形之間的偏轉(zhuǎn)角度的示意圖。

圖3為計(jì)算解理邊與晶圓平邊之間的偏轉(zhuǎn)角度的示意圖。

圖4為后續(xù)其他晶圓的補(bǔ)償對準(zhǔn)的示意圖。

具體實(shí)施方式

1、取樣測量光刻圖形與晶圓平邊之間的偏轉(zhuǎn)角度

從某一批襯底對應(yīng)的外延片中任意挑選一片，進(jìn)行光刻，顯檢測量。如圖1所示，計(jì)算光刻圖形與晶圓平邊之間的偏轉(zhuǎn)角度時，默認(rèn)左端從中心區(qū)劃過。

2、取樣測量解理邊與光刻圖形之間的偏轉(zhuǎn)角度

對該晶圓進(jìn)行腐蝕、減薄研磨、解理等工藝，測量其解理邊與光刻圖形之間的偏轉(zhuǎn)角度，如圖2所示，計(jì)算偏轉(zhuǎn)角度時，默認(rèn)左端從中心區(qū)劃過。

3、計(jì)算解理邊與晶圓平邊之間的偏轉(zhuǎn)角度

如圖3所示，根據(jù)以上得出的光刻圖形和晶圓平邊的偏轉(zhuǎn)角度、解理邊和光刻圖形的偏轉(zhuǎn)角度，解理邊和晶圓平邊的偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算公式如下：

偏轉(zhuǎn)角度_{解理邊to晶圓平邊}＝偏轉(zhuǎn)角度_{解理邊to光刻圖形}+偏轉(zhuǎn)角度_{光刻圖形to晶圓平邊}

4、其他晶圓的補(bǔ)償對準(zhǔn)

在作業(yè)該襯底批次后續(xù)晶圓的第一步光刻時，人為地對晶圓平邊與解理邊之間的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行補(bǔ)償。如圖4所示，對于右偏差(正偏差)θ度的晶圓，第一次光刻時，可采用右偏差右補(bǔ)償，左偏差左補(bǔ)償?shù)姆绞健?/p>