[发明专利]晶圆正面的器件图形与背面的背孔对准的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆正面的器件图形与背面的背孔对准的检测方法。

背景技术

微机电系统（MEMS）是一种集成了微电子电路和微机械制动器的微小器件，可以利用传感器接收外部信息，将转换出来的信号经电路处理放大，再由致动器变为机械操作，去执行信息命令。可以说，微机电系统是一种获取、处理信息和执行机械操作的集成器件。

以MEMS压力传感器为例，通过感应膜接收外部的压力，然后再转换成电信号，测量出具体的压力信息。压力传感器分为电阻式压力传感器、电容式压力传感器。

现有的电阻式压力传感器的形成方法包括：

参照图1，提供晶圆1，晶圆1包括正面S1和背面S2，在晶圆1的正面S1形成氧化硅层2，在正面S1形成有第一对准标记7，第一对准标记7在后续定义压力传感器的形变部位置的光刻过程中起到对准作用；

参照图2，在氧化硅层2上形成多晶硅层3，在多晶硅层3中形成有P+掺杂，在多晶硅层3上形成压阻元件4，其中多晶硅层3作为压力感应膜，压阻元件4之间的多晶硅层为形变部6，压阻元件4与多晶硅层3上的互连线（未示出）电连接，当外界压力作用在形变部6上，形变部6发生形变，形变部6的电阻率变化，引起电阻变化，压阻元件4接收电信号，电信号通过互连线传递至相应的控制电路，控制电路将电信号转化为压力值；

参照图3，在晶圆1的背向多晶硅层3的背面S2形成第二对准标记8，第二对准标记8在后续定义背孔位置的光刻过程中起到对准作用；

参照图4，使用光刻、刻蚀工艺在晶圆1的背面S2形成背孔5，露出氧化硅层2，背孔5的底部边界轮廓和与氧化硅层2接触的形变部6下表面边界轮廓基本相同。第一对准标记7间接标记形变部6的位置，第二对准标记8间接标记背孔5的位置，确保背孔5与形变部6在垂直于晶圆1正面方向对准，使得形变部6受压力朝向背孔5发生形变。

除了电阻式压力传感器，电容式压力传感器或声音传感器等需要在晶圆背面形成背孔，背孔与晶圆正面的器件图形对准的器件，均需要进行晶圆正面的器件图形与背面的背孔进行对准检测。

在现有技术中，参照图4，晶圆正面的形变部与背面的背孔进行对准检测，通常使用红外光穿透成像方法，使用红外光在垂直于晶圆背面S2方向照射背面S2，形变部6和背孔5成像在同一屏幕上，进而根据形变部6的成像和背孔5的成像之间的位置关系确定形变部6和背孔5是否对准。但是，由于在晶圆1的正面S1形成有金属互连线或其他金属器件，红外光线对金属的穿透力很弱，会阻挡形变部6和背孔5成像，就很难检测到两者在垂直于晶圆正面方向上是否对准。

发明内容

本发明解决的问题是，使用红外光穿透成像方法很难检测到晶圆正面的器件图形和背面的背孔在垂直于晶圆正面方向上是否对准。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆正面的器件图形与背面的背孔对准的检测方法，该检测方法包括：

提供晶圆，所述晶圆具有正面和背面；

在所述晶圆的正面形成绝缘层；

在所述绝缘层上表面形成检测标记，所述检测标记与绝缘层之间具有色差；

在所述绝缘层上形成器件图形，所述器件图形与绝缘层接触的下表面边界和所述检测标记在垂直于晶圆正面方向上具有第一对准位置；

在所述晶圆的背面形成背孔，所述背孔露出绝缘层；

使用光学显微镜通过背孔开口观察，得到所述背孔底部边界和所述检测标记在垂直于晶圆正面方向上的第二对准位置，当所述第二对准位置和所述第一对准位置相同，则判定器件图形和背孔在垂直于晶圆正面方向上对准，当所述第二对准位置和所述第一对准位置不相同，则判定器件图形和背孔在垂直于晶圆正面方向上未对准。

可选地，所述检测标记的形状和器件图形下表面的部分边界线或全部边界线形状相同，所述第一对准位置为器件图形下表面边界和相邻的检测标记之间的第一对准距离，所述第二对准位置为背孔和相邻的检测标记在平行于绝缘层上表面的同一平面上的投影之间的第二对准距离；

所述第二对准位置和所述第一对准位置相同是指，所述第二对准距离和第一对准距离相等；所述第二对准位置和所述第一对准位置不相同是指，所述第二对准距离和第一对准距离不相等。

可选地，所述第一对准距离为0。

可选地，所述检测标记关于器件图形下表面的中心呈对称分布。

可选地，所述检测标记包括呈十字相对的两组刻度线，分别为第一组刻度线和第二组刻度线；