硅片键合套刻偏差测量技术

硅片键合套刻偏差是影响三维垂向互连封装工艺的重要指标之一。利用红外光可以高效穿透硅基半导体材料的特性,设计了测量键合套刻偏差的红外检测系统。通过测试光源和相机得到的噪声大小和分布作为仿真误差来源;通过MATLAB对不同尺寸、不同类型的套刻标记成像仿真,得到的测量重复性随采样点增多而减小,并在150个采样点时套刻测量重复性趋于稳定的规律;通过仿真检测系统不同数值孔径和套刻标记线宽,得到了测量重复性随对比度增加而减小的特征。根据仿真结果设计了红外检测系统和套刻标记,测试结果接近仿真数据,得到了10 nm以下的测量重复性,证明了利用红外技术高精度检测硅片键合套刻偏差的可行性。