本公开涉及半导体,尤其涉及一种半导体结构中孔结构尺寸的量测方法。
背景技术:
1、在实际工艺中,可以在半导体结构中形成硅通孔(through silicon via,tsv)以实现多个半导体结构之间的垂直互连。硅通孔可以首先通过采用刻蚀工艺在半导体结构中形成延伸至衬底内部的通孔,接着在通孔内形成用于传导电信号的导电层的方式形成。其中,如何对通孔刻蚀的深度进行有效表征,是tsv集成工艺面临的一个实际问题,最直观的方法是通过扫描电子显微镜看形成通孔后的衬底的横截面,但这种方法对半导体结构具有破坏性,并且反馈结果很慢,无法直接用于量产时对制程的有效监控。为此,急需一种直观的,对半导体结构无损伤的检测方法,来判断形成通孔后刻蚀的深度是否达到工艺要求。
技术实现思路
1、本公开提供了一种半导体结构中孔结构尺寸的量测方法,包括:
2、所述半导体结构包括衬底,所述孔结构从所述衬底的上表面延伸至内部;其中,所述量测方法包括:
3、执行模塑溶液注入工艺,使所述模塑溶液完全填充所述孔结构并覆盖所述衬底的上表面;
4、使所述模塑溶液固化以形成模塑结构,所述模塑结构包括位于所述孔结构内的柱状结构;
5、执行剥离工艺,以使所述模塑结构和所述衬底分离;
6、量测所述柱状结构的尺寸,并根据所述柱状结构的尺寸确定出所述孔结构的尺寸。
7、在一些实施例中,执行模塑溶液注入工艺,使所述模塑溶液完全填充所述孔结构并覆盖所述衬底的上表面,包括:
8、提供一容器,将具有所述孔结构的所述半导体结构置于所述容器内,并在所述容器内注入所述模塑溶液,所述模塑溶液填充所述孔结构并覆盖所述衬底的上表面。
9、在一些实施例中,使所述模塑溶液固化以形成模塑结构,包括:
10、对所述模塑溶液进行加热,以使所述模塑溶液固化;其中,加热温度的范围在50-150摄氏度之间,加热时间的范围在2-24小时之间。
11、在一些实施例中,所述模塑溶液为液体聚二甲基硅氧烷和交联剂的混合溶液。
12、在一些实施例中,所述模塑溶液中所述聚二甲基硅氧烷和所述交联剂的质量的比值范围在9-11之间。
13、在一些实施例中,在执行模塑溶液注入工艺之前,还包括:
14、将具有所述孔结构的所述半导体结构浸润在疏水溶液内或采用疏水溶液喷涂所述半导体结构,以在所述孔结构的内壁以及所述衬底的表面形成一层疏水膜。
15、在一些实施例中,所述疏水溶液包括氟硅烷。
16、在一些实施例中,在执行剥离工艺之前,还包括:采用超声波震荡仪产生超声波对所述衬底和所述模塑结构进行震荡,所述超声波震荡仪的功率在40-100千赫兹之间,所述震荡时间的范围在5-15分钟之间。
17、在一些实施例中,采用扫描电子显微镜量测所述柱状结构的尺寸。
18、在一些实施例中,所述量测方法用于量测直径在5μm至10μm之间、深度在50μm至200μm之间的孔结构的尺寸。
19、本公开提供的一种半导体结构中孔结构尺寸的量测方法,其中,所述半导体结构包括衬底,所述孔结构从所述衬底的表面延伸至内部;所述量测方法包括:执行模塑溶液注入工艺,使所述模塑溶液完全填充所述孔结构并覆盖所述衬底;使所述模塑溶液固化以形成模塑结构,所述模塑结构包括位于所述孔结构内的柱状结构;执行剥离工艺,以使所述模塑结构和所述衬底分离;量测所述柱状结构的尺寸,并根据所述柱状结构的尺寸确定出所述孔结构的尺寸。本公开实施例在衬底上形成模塑结构后将衬底和模塑结构分离,并通过测量模塑结构上的柱状结构的尺寸倒推出孔结构的尺寸,如此,能够在不对半导体结构造成损伤的情况下,检测孔结构的形貌及尺寸。
20、本公开的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本公开的其它特征和优点将从说明书以及附图变得明显。
1.一种半导体结构中孔结构尺寸的量测方法,其特征在于,所述半导体结构包括衬底,所述孔结构从所述衬底的上表面延伸至内部;其中,所述量测方法包括:
2.根据权利要求1所述的量测方法,其特征在于,执行模塑溶液注入工艺,使所述模塑溶液完全填充所述孔结构并覆盖所述衬底的上表面,包括:
3.根据权利要求1所述的量测方法,其特征在于,使所述模塑溶液固化以形成模塑结构,包括:
4.根据权利要求1所述的量测方法,其特征在于,所述模塑溶液为液体聚二甲基硅氧烷和交联剂的混合溶液。
5.根据权利要求4所述的量测方法,其特征在于,所述模塑溶液中所述聚二甲基硅氧烷和所述交联剂的质量的比值范围在9-11之间。
6.根据权利要求1所述的量测方法,其特征在于,在执行模塑溶液注入工艺之前,还包括:
7.根据权利要求6所述的量测方法,其特征在于,所述疏水溶液包括氟硅烷。
8.根据权利要求1所述的量测方法,其特征在于,在执行剥离工艺之前,还包括:采用超声波震荡仪产生超声波对所述衬底和所述模塑结构进行震荡,所述超声波震荡仪的功率在40-100千赫兹之间,所述震荡时间的范围在5-15分钟之间。
9.根据权利要求1所述的量测方法,其特征在于,采用扫描电子显微镜量测所述柱状结构的尺寸。
10.根据权利要求1所述的量测方法,其特征在于,所述量测方法用于量测直径在5μm至10μm之间、深度在50μm至200μm之间的孔结构的尺寸。