黄光伟，马跃辉，陈智广，李立中，林伟铭

（福联集成电路有限公司，福建莆田 351111）

1 引言

在GaAs 垂直电感中，关键制程为背孔工艺，在背孔垂直度且通孔完全的要求下[1]，由于湿蚀刻具有各相同性，一般采用干蚀刻[2-3]研究背孔工艺，采用感应耦合等离子体蚀刻（Inductively Couple Plasma Etch，ICP）。周佳辉等人[4]采用Ni 作为掩模，Cl2/BCl3为蚀刻气体，优化蚀刻条件得到近90°且侧壁光滑的孔洞形貌。李丹丹等人[5]发现分别以金属和光阻为掩模的条件下，单一金属为掩模会导致底部出现长草现象。作者之前的研究采用Au 为掩模，光阻涂布30 μm，优化金属厚度和湿蚀刻时间，得到无崩边且孔洞垂直的形貌[6]。

然而在现有的背孔工艺条件下[7]缺乏有效的监控方法，现有设备或因探针尺寸比孔洞大，或因量测深度有限无法量测200 μm 深度，导致研发阶段成本上升，具体为在背孔工艺前，需将晶圆正面覆在蓝宝石上研磨至目标厚度，在完成ICP 蚀刻后，采用光学显微镜（Optical Microscope, OM）观察[8]，为进一步确认蚀刻形貌需拆去蓝宝石进行裂片，再用聚焦离子束(Focused Ion beam，FIB）分析[9]，使晶圆无法完成后续工艺，该过程耗去大量成本且信息反馈不及时，不利于对工艺的及时改进。

基于以上情况，为降低成本、满足客户对产品的可靠性要求，本文主要研究在GaAs 研磨至200 μm 厚度下的蚀刻背孔监控方法。

2 试验说明

试验主要分为从背面监控通孔情况和从正面监控通孔情况。

背面监控主要按主制程工艺在完成正面金属后，背孔对准正面金属图案进行开图蚀刻，借助OM 光学方法来观察正面金属。……