透明介质基片微带电路湿法刻蚀过程终点的检验方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微波毫米波集成电路制造技术领域，尤其涉及一种透明介质基片微带电路湿法刻蚀过程终点的检验方法。
【背景技术】
[0002]透明介质如蓝宝石、熔融石英等介质基片，在微波毫米波电路中广泛应用。湿法腐蚀是一种成本低、刻蚀速率快的薄膜图形化方法。薄膜电路一般采用多层结构，TaN-TiW-Au和TiW-Au结构非常常见，其中，TaN作为薄膜电阻层，TiW作为粘附层，Au作为导体层。含薄膜电阻的微带电路正面导体层结构为TaN-TiW-Au，反面可为TaN-TiW-Au结构或TiW_Au，不含薄膜电阻的微带电路正面导体层结构为TiW-Au，反面为TiW-Au结构。这类电路的制作过程通常为正反面依次沉积复合薄膜材料后，在保护反面膜层结构的前提下光刻刻蚀正面电路图形。针对含薄膜电阻的微带电路，从上到下薄膜结构分别为Au-TiW-TaN-介质-TaN-TiW-Au或Au-TiW-TaN-介质_TiW_Au ;针对不含薄膜电阻的微带电路，从上到下薄膜结构分别为Au-TiW-介质-TiW-Au。由于TaN薄膜电阻的颜色为灰黑色，TiW薄膜的颜色为银灰色，两者颜色非常相近，由于有背面直接接触介质表面的TaN或TiW膜层的影响和介质的透明特性，使得上述三种情况无法直观判断透明介质基片微带电路湿法刻蚀过程的终点。除此之外，即使薄膜材料的沉积工艺相同，片内、片间、批次间材料层的沉积厚度存在差异；刻蚀工艺本身也存在不一致的问题，如刻蚀图形的尺寸、形状、分布密度不尽相同；刻蚀溶液的时效性问题也是导致微带电路湿法刻蚀过程终点难以判断的问题之一。现有技术导致在湿法刻蚀过程中时常出现透明基片正表面的TaN或TiW膜层腐蚀不彻底或过腐蚀等现象发生而直接影响该类微带电路的良品率，更难以制备精细线宽/线间距的微带电路。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种透明介质基片微带电路湿法刻蚀过程终点的检验方法，以提尚电路广品的良品率。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]透明介质基片微带电路湿法刻蚀过程终点的检验方法，包括如下步骤:
[0006]si提供第一基片和第二基片，第一基片和第二基片均为透明介质基片；其中，第一基片作为试验片，第二基片作为工件；
[0007]s2在第一基片的正面和第二基片的正面使用相同工艺沉积材料层，且第一基片正面和第二基片正面的材料层分别覆盖住该材料层对应基片的全部正侧表面；在第二基片的背面沉积材料层，且第二基片背面的材料层覆盖住第二基片的部分背侧表面，未被第二基片背面的材料层覆盖的第二基片背侧表面下方留有非沉积材料层区；
[0008]s3在第一基片正面的材料层上定义第一刻蚀图形并完成湿法刻蚀，形成刻蚀工艺条件；
[0009]s4在第二基片正面的材料层上定义第二刻蚀图形，将步骤S3形成的刻蚀工艺条件进行微调处理后应用于第二基片正面的材料层湿法刻蚀，在第二基片上形成第二刻蚀图形；
[0010]s5观察第二基片的非沉积材料层区及其对应的第二基片正面区域，判断第二刻蚀图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层湿法刻蚀的终点是否到位。
[0011]优选地，第一基片和第二基片的材质相同；第一基片和第二基片均为双面抛光，且抛光度相同。
[0012]优选地，第一基片正面和第二基片正面的材料层为TaN-TiW-Au薄膜或TiW_Au薄膜；第二基片背面的材料层为TaN-TiW-Au薄膜或TiW-Au薄膜。
[0013]本发明具有如下优点:
[0014]本发明方法提供了两个透明介质基片，其中一个用作试验片，另一个用作工件；对试验片和工件的正面使用相同工艺沉积一定厚度的材料层，在工件的背面沉积一定厚度的材料层，并在工件的背面留有非沉积材料层区；在试验片上定义刻蚀图形并完成湿法刻蚀，形成刻蚀工艺条件，然后将在试验片上形成的刻蚀工艺条件微调处理后应用于工件正面的材料层湿法刻蚀，在工件上形成刻蚀图形，通过直观观察工件的非沉积材料层区及其对应的工件正面区域，判断工件上的刻蚀图形的底部是否裸露出工件，由此得出工件正面的材料层湿法刻蚀的终点是否到位。本发明方法利用在试验片上形成的刻蚀工艺条件，对工件上各种尺寸、形状、密集度的刻蚀图形进行了工艺窗口检验，并利用介质的透明特性，通过直观检验结果的分析优化了刻蚀工艺条件，提高了电路产品的良品率。
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例1中透明介质基片微带电路湿法刻蚀过程终点的检验方法的流程图；
[0016]图2a为本发明实施例2中第一基片的结构示意图；
[0017]图2b为本发明实施例2中第二基片的结构示意图；
[0018]图2c为本发明实施例2中第一基片沉积材料层后的示意图；
[0019]图2d为本发明实施例2中第二基片沉积材料层后的示意图；
[0020]图2e为本发明实施例2中在第一基片正面材料层后形成第一刻蚀图形的示意图；
[0021]图2f为本发明实施例2中在第二基片正面材料层后形成第二刻蚀图形的示意图；
[0022]图2g为本发明实施例2中判断第二基片正面材料层的湿法刻蚀终点是否到位的示意图；
[0023]图3a为本发明实施例3中第一基片的结构示意图；
[0024]图3b为本发明实施例3中第二基片的结构示意图；
[0025]图3c为本发明实施例3中第一基片沉积材料层后的示意图；
[0026]图3d为本发明实施例3中第二基片沉积材料层后的示意图；
[0027]图3e为本发明实施例3中在第一基片正面材料层后形成第一刻蚀图形的示意图；
[0028]图3f为本发明实施例3中在第二基片正面材料层后形成第二刻蚀图形的示意图；
[0029]图3g为本发明实施例3中判断第二基片正面材料层的湿法刻蚀终点是否到位的示意图；
[0030]其中，101-第一基片，102-第二基片，103-第一基片正面的材料层，104-第二基片正面的材料层，105-第二基片背面的材料层，106-非沉积材料层区，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-第一刻蚀图形，114-第二刻蚀图形，115-非沉积材料层区对应的第二基片正面区域；201_第一基片，202-第二基片，203-第一基片正面的材料层，204-第二基片正面的材料层，205-第二基片背面的材料层，206-非沉积材料层区，207-TiW薄膜，208-Au薄膜，209-Tiff薄膜，210-Au薄膜，211-第一刻蚀图形，212-第二刻蚀图形，213-非沉积材料层区对应的第二基片正面区域。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0032]实施例1
[0033]结合图1所示，透明介质基片微带电路湿法刻蚀过程终点的检验方法，包括如下步骤:
[0034]si提供第一基片和第二基片，第一基片和第二基片均为透明介质基片；其中，第一基片作为试验片，第二基片作为工件；
[0035]s2在第一基片的正面和第二基片的正面使用相同工艺沉积材料层，第一基片正面的材料层覆盖住第一基片的全部正侧表面；第二基片正面的材料层覆盖住第二基片的全部正侧表面；
[0036]在第二基片的背面沉积材料层，且第二基片背面的材料层覆盖住第二基片的部分背侧表面，未被第二基片背面的材料层覆盖的第二基片背侧表面下方留有非沉积材料层区；
[0037]设置该非沉积材料层区的目的在于便于对第二基片湿法刻蚀图形的结果进行检验；
[0038]s3在第一基片正面的材料层上定义第一刻蚀图形并完成湿法刻蚀，形成刻蚀工艺条件；
[0039]s4在第二基片正面的材料层上定义第二刻蚀图形，将步骤S3形成的刻蚀工艺条件进行微调处理后应用于第二基片正面的材料层湿法刻蚀，在第二基片上形成第二刻蚀图形；
[0040]s5观察第二基片的非沉积材料层区及其对应的第二基片正面区域，判断第二刻蚀图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层湿法刻蚀的终点是否到位。
[0041]其中，第一基片和第二基片的材质相同，可为熔融石英或蓝宝石。第一基片和第二基片均为双面抛光，且抛光度相同。第一基片和第二基片的形状、平面尺寸和厚度可相同或不同。
[0042]其中，第一基片正面沉积的材料层厚度与第二基片正面沉积的材料层厚度相同，第二基片正面沉积的材料层厚度可以与第二基片反面沉积的材料层厚度相同，也可以不同。
[0043]其中，上述沉积的材料层可以为TaN-TiW-Au薄膜，也可以为TiW_Au薄膜。
[0044]其中，第一刻蚀图形与第二刻蚀图形的尺寸、形状、密集度可相同或不同。
[0045]其中，将第一基片形成的刻蚀工艺条件微调处理的依据是:观察第二基片上形成的第二刻蚀图形的底部是否裸露出第二基片，由此判断第二基片材料层的湿法刻蚀终点是否到位。
[0046]实施例2
[0047]将上述实施例1中的检验方法用于对含薄膜电阻的透明介质基片微带电路湿法刻蚀过程终点的检验，以从上到下薄膜结构为Au-TiW-TaN-介质-TaN-TiW-Au为例:
[0048]该方法包括以下步骤:
[0049]步骤1首先提供透明的第一基片101和第二基片102，分别如图2a和图2b所示。
[0050]第一基片101为蓝宝石，厚度为0.254mm,平面尺寸为50.8mmX 50.8mm ;第二基片102为蓝宝石，厚度为0.127mm，平面尺寸为25.4mmX 25.4mm。
[0051]第一基片101和第二基片102特征为双面抛光，表面粗糙度均小于25.