[发明专利]一种小面积图形刻蚀深度的测量方法

权利要求书

1.一种小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，包括：

提供一参考样品，在所述参考样品上设置多个面积不同的刻蚀参考区，对所述多个刻蚀参考区进行刻蚀，测量每一刻蚀参考区的刻蚀面积与刻蚀速度，建立刻蚀面积与刻蚀速度的模型；

提供一刻蚀衬底，在所述刻蚀衬底上设置第一刻蚀图形和第二刻蚀图形；其中，第一刻蚀图形的面积大于第二刻蚀图形的面积；

以相同的刻蚀工艺分别在第一刻蚀图形和第二刻蚀图形内刻蚀所述衬底；

测量第一刻蚀图形的刻蚀深度，根据刻蚀时间与刻蚀深度计算第一刻蚀图形的刻蚀速度；根据第一刻蚀图形的刻蚀速度及其面积，对所述刻蚀面积与刻蚀速度的模型进行校正；

根据校正后的刻蚀面积与刻蚀速度的模型以及第二刻蚀图形的刻蚀面积，计算第二刻蚀图形的刻蚀速度；

根据第二刻蚀图形的刻蚀速度以及刻蚀时间，计算第二刻蚀图形刻蚀深度；

其中，所述刻蚀参考区面积为25nm²～10000μm²，所述第一刻蚀图形的面积为2μm²～10000μm²，所述第二刻蚀图形的面积为25nm²～25μm²。

2.根据权利要求1所述的小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，所述刻蚀面积与刻蚀速度的模型的表达式为：E＝a+b*lgS，其中，E为刻蚀速度，S为刻蚀面积，a、b为常数；其中，根据第一刻蚀图形的刻蚀速度及其面积，对该表达式的常数a、b进行校正。

3.根据权利要求2所述的小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，在所述参考样品上设置的刻蚀参考区的数量为20～100；所述第一刻蚀图形的数量为多个。

4.根据权利要求2所述的小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，该方法还包括步骤：在所述刻蚀衬底上制作掩膜层，并在所述掩膜层中形成所述第一刻蚀图形和第二刻蚀图形；其中，所述掩膜层为硬掩膜层或光刻胶掩膜层。

5.根据权利要求2所述的小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，所述刻蚀工艺为离子束刻蚀工艺、反应离子刻蚀工艺或感应离子耦合刻蚀工艺。

6.根据权利要求2所述的小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，刻蚀参考区的刻蚀深度台阶仪、原子力显微镜、扫描电镜来测量。

7.根据权利要求2所述的小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，采用台阶仪、光学轮廓仪来测量所述第一刻蚀图形的刻蚀深度。

8.根据权利要求2所述的小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，所述衬底为单层或多层的无机半导体衬底。

9.根据权利要求8所述的小面积图形刻蚀深度的测量方法，其特征在于，所述无机半导体衬底的材料为硅、锗、碳化硅或硅锗，或者是基于Ⅲ族元素Al、Ga、In和V族元素N、P、As、Sb组成的III-V族化合物、基于Ⅱ族元素Zn、Cd、Hg和Ⅵ族元素O、S、Se、Te组成的II-VI族化合物、基于Ⅴ族元素As、Sb、Bi和Ⅵ族元素S、Se、Te组成的V-VI族化合物。