透明介質(zhì)基片微帶電路濕法刻蝕過程終點的檢驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微波毫米波集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種透明介質(zhì)基片微帶電路濕法刻蝕過程終點的檢驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]透明介質(zhì)如藍寶石、熔融石英等介質(zhì)基片，在微波毫米波電路中廣泛應用。濕法腐蝕是一種成本低、刻蝕速率快的薄膜圖形化方法。薄膜電路一般采用多層結(jié)構(gòu)，TaN-TiW-Au和TiW-Au結(jié)構(gòu)非常常見，其中，TaN作為薄膜電阻層，TiW作為粘附層，Au作為導體層。含薄膜電阻的微帶電路正面導體層結(jié)構(gòu)為TaN-TiW-Au，反面可為TaN-TiW-Au結(jié)構(gòu)或TiW_Au，不含薄膜電阻的微帶電路正面導體層結(jié)構(gòu)為TiW-Au，反面為TiW-Au結(jié)構(gòu)。這類電路的制作過程通常為正反面依次沉積復合薄膜材料后，在保護反面膜層結(jié)構(gòu)的前提下光刻刻蝕正面電路圖形。針對含薄膜電阻的微帶電路，從上到下薄膜結(jié)構(gòu)分別為Au-TiW-TaN-介質(zhì)-TaN-TiW-Au或Au-TiW-TaN-介質(zhì)_TiW_Au ;針對不含薄膜電阻的微帶電路，從上到下薄膜結(jié)構(gòu)分別為Au-TiW-介質(zhì)-TiW-Au。由于TaN薄膜電阻的顏色為灰黑色，TiW薄膜的顏色為銀灰色，兩者顏色非常相近，由于有背面直接接觸介質(zhì)表面的TaN或TiW膜層的影響和介質(zhì)的透明特性，使得上述三種情況無法直觀判斷透明介質(zhì)基片微帶電路濕法刻蝕過程的終點。除此之外，即使薄膜材料的沉積工藝相同，片內(nèi)、片間、批次間材料層的沉積厚度存在差異；刻蝕工藝本身也存在不一致的問題，如刻蝕圖形的尺寸、形狀、分布密度不盡相同；刻蝕溶液的時效性問題也是導致微帶電路濕法刻蝕過程終點難以判斷的問題之一?，F(xiàn)有技術(shù)導致在濕法刻蝕過程中時常出現(xiàn)透明基片正表面的TaN或TiW膜層腐蝕不徹底或過腐蝕等現(xiàn)象發(fā)生而直接影響該類微帶電路的良品率，更難以制備精細線寬/線間距的微帶電路。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種透明介質(zhì)基片微帶電路濕法刻蝕過程終點的檢驗方法，以提尚電路廣品的良品率。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]透明介質(zhì)基片微帶電路濕法刻蝕過程終點的檢驗方法，包括如下步驟:
[0006]si提供第一基片和第二基片，第一基片和第二基片均為透明介質(zhì)基片；其中，第一基片作為試驗片，第二基片作為工件；
[0007]s2在第一基片的正面和第二基片的正面使用相同工藝沉積材料層，且第一基片正面和第二基片正面的材料層分別覆蓋住該材料層對應基片的全部正側(cè)表面；在第二基片的背面沉積材料層，且第二基片背面的材料層覆蓋住第二基片的部分背側(cè)表面，未被第二基片背面的材料層覆蓋的第二基片背側(cè)表面下方留有非沉積材料層區(qū)；
[0008]s3在第一基片正面的材料層上定義第一刻蝕圖形并完成濕法刻蝕，形成刻蝕工藝條件；
[0009]s4在第二基片正面的材料層上定義第二刻蝕圖形，將步驟S3形成的刻蝕工藝條件進行微調(diào)處理后應用于第二基片正面的材料層濕法刻蝕，在第二基片上形成第二刻蝕圖形；
[0010]s5觀察第二基片的非沉積材料層區(qū)及其對應的第二基片正面區(qū)域，判斷第二刻蝕圖形的底部是否裸露出第二基片，由此得出第二基片正面的材料層濕法刻蝕的終點是否到位。
[0011]優(yōu)選地，第一基片和第二基片的材質(zhì)相同；第一基片和第二基片均為雙面拋光，且拋光度相同。
[0012]優(yōu)選地，第一基片正面和第二基片正面的材料層為TaN-TiW-Au薄膜或TiW_Au薄膜；第二基片背面的材料層為TaN-TiW-Au薄膜或TiW-Au薄膜。
[0013]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0014]本發(fā)明方法提供了兩個透明介質(zhì)基片，其中一個用作試驗片，另一個用作工件；對試驗片和工件的正面使用相同工藝沉積一定厚度的材料層，在工件的背面沉積一定厚度的材料層，并在工件的背面留有非沉積材料層區(qū)；在試驗片上定義刻蝕圖形并完成濕法刻蝕，形成刻蝕工藝條件，然后將在試驗片上形成的刻蝕工藝條件微調(diào)處理后應用于工件正面的材料層濕法刻蝕，在工件上形成刻蝕圖形，通過直觀觀察工件的非沉積材料層區(qū)及其對應的工件正面區(qū)域，判斷工件上的刻蝕圖形的底部是否裸露出工件，由此得出工件正面的材料層濕法刻蝕的終點是否到位。本發(fā)明方法利用在試驗片上形成的刻蝕工藝條件，對工件上各種尺寸、形狀、密集度的刻蝕圖形進行了工藝窗口檢驗，并利用介質(zhì)的透明特性，通過直觀檢驗結(jié)果的分析優(yōu)化了刻蝕工藝條件，提高了電路產(chǎn)品的良品率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例1中透明介質(zhì)基片微帶電路濕法刻蝕過程終點的檢驗方法的流程圖；
[0016]圖2a為本發(fā)明實施例2中第一基片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2b為本發(fā)明實施例2中第二基片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2c為本發(fā)明實施例2中第一基片沉積材料層后的示意圖；
[0019]圖2d為本發(fā)明實施例2中第二基片沉積材料層后的示意圖；
[0020]圖2e為本發(fā)明實施例2中在第一基片正面材料層后形成第一刻蝕圖形的示意圖；
[0021]圖2f為本發(fā)明實施例2中在第二基片正面材料層后形成第二刻蝕圖形的示意圖；
[0022]圖2g為本發(fā)明實施例2中判斷第二基片正面材料層的濕法刻蝕終點是否到位的示意圖；
[0023]圖3a為本發(fā)明實施例3中第一基片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3b為本發(fā)明實施例3中第二基片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3c為本發(fā)明實施例3中第一基片沉積材料層后的示意圖；
[0026]圖3d為本發(fā)明實施例3中第二基片沉積材料層后的示意圖；
[0027]圖3e為本發(fā)明實施例3中在第一基片正面材料層后形成第一刻蝕圖形的示意圖；
[0028]圖3f為本發(fā)明實施例3中在第二基片正面材料層后形成第二刻蝕圖形的示意圖；
[0029]圖3g為本發(fā)明實施例3中判斷第二基片正面材料層的濕法刻蝕終點是否到位的示意圖；
[0030]其中，101-第一基片，102-第二基片，103-第一基片正面的材料層，104-第二基片正面的材料層，105-第二基片背面的材料層，106-非沉積材料層區(qū)，107-TaN薄膜，108-Tiff薄膜，109-Au薄膜，11 Ο-TaN薄膜，111-Tiff薄膜，112-Au薄膜，113-第一刻蝕圖形，114-第二刻蝕圖形，115-非沉積材料層區(qū)對應的第二基片正面區(qū)域；201_第一基片，202-第二基片，203-第一基片正面的材料層，204-第二基片正面的材料層，205-第二基片背面的材料層，206-非沉積材料層區(qū)，207-TiW薄膜，208-Au薄膜，209-Tiff薄膜，210-Au薄膜，211-第一刻蝕圖形，212-第二刻蝕圖形，213-非沉積材料層區(qū)對應的第二基片正面區(qū)域。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖以及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明:
[0032]實施例1
[0033]結(jié)合圖1所示，透明介質(zhì)基片微帶電路濕法刻蝕過程終點的檢驗方法，包括如下步驟:
[0034]si提供第一基片和第二基片，第一基片和第二基片均為透明介質(zhì)基片；其中，第一基片作為試驗片，第二基片作為工件；
[0035]s2在第一基片的正面和第二基片的正面使用相同工藝沉積材料層，第一基片正面的材料層覆蓋住第一基片的全部正側(cè)表面；第二基片正面的材料層覆蓋住第二基片的全部正側(cè)表面；
[0036]在第二基片的背面沉積材料層，且第二基片背面的材料層覆蓋住第二基片的部分背側(cè)表面，未被第二基片背面的材料層覆蓋的第二基片背側(cè)表面下方留有非沉積材料層區(qū)；
[0037]設(shè)置該非沉積材料層區(qū)的目的在于便于對第二基片濕法刻蝕圖形的結(jié)果進行檢驗；
[0038]s3在第一基片正面的材料層上定義第一刻蝕圖形并完成濕法刻蝕，形成刻蝕工藝條件；
[0039]s4在第二基片正面的材料層上定義第二刻蝕圖形，將步驟S3形成的刻蝕工藝條件進行微調(diào)處理后應用于第二基片正面的材料層濕法刻蝕，在第二基片上形成第二刻蝕圖形；
[0040]s5觀察第二基片的非沉積材料層區(qū)及其對應的第二基片正面區(qū)域，判斷第二刻蝕圖形的底部是否裸露出第二基片，由此得出第二基片正面的材料層濕法刻蝕的終點是否到位。
[0041]其中，第一基片和第二基片的材質(zhì)相同，可為熔融石英或藍寶石。第一基片和第二基片均為雙面拋光，且拋光度相同。第一基片和第二基片的形狀、平面尺寸和厚度可相同或不同。
[0042]其中，第一基片正面沉積的材料層厚度與第二基片正面沉積的材料層厚度相同，第二基片正面沉積的材料層厚度可以與第二基片反面沉積的材料層厚度相同，也可以不同。
[0043]其中，上述沉積的材料層可以為TaN-TiW-Au薄膜，也可以為TiW_Au薄膜。
[0044]其中，第一刻蝕圖形與第二刻蝕圖形的尺寸、形狀、密集度可相同或不同。
[0045]其中，將第一基片形成的刻蝕工藝條件微調(diào)處理的依據(jù)是:觀察第二基片上形成的第二刻蝕圖形的底部是否裸露出第二基片，由此判斷第二基片材料層的濕法刻蝕終點是否到位。
[0046]實施例2
[0047]將上述實施例1中的檢驗方法用于對含薄膜電阻的透明介質(zhì)基片微帶電路濕法刻蝕過程終點的檢驗，以從上到下薄膜結(jié)構(gòu)為Au-TiW-TaN-介質(zhì)-TaN-TiW-Au為例:
[0048]該方法包括以下步驟:
[0049]步驟1首先提供透明的第一基片101和第二基片102，分別如圖2a和圖2b所示。
[0050]第一基片101為藍寶石，厚度為0.254mm,平面尺寸為50.8mmX 50.8mm ;第二基片102為藍寶石，厚度為0.127mm，平面尺寸為25.4mmX 25.4mm。
[0051]第一基片101和第二基片102特征為雙面拋光，表面粗糙度均小于25.