[发明专利]一种利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法

权利要求书

1.一种利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，包括下述步骤：

1)选择SOI硅片作为芯片基片；

2)在基片上光刻定义并刻蚀出与功能区域电学绝缘的独立的检测区域；

3)在上述检测区域制作成对的检测电极；

4)在检测电极上制作保护层；

5)在检测区域光刻出和功能区域刻蚀窗口一样大小和形状的检测刻蚀窗口；

6)在基片的功能区域和检测区域同时进行刻蚀，形成检测刻蚀深槽；

7)刻蚀完成后测量检测电极间电容大小；

8)将测量得到的电容大小和理论曲线对比，获取刻蚀侧壁粗糙度。

2.如权利要求1所述的利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，其特征在于，步骤2)和6)中的刻蚀采用MEMS刻蚀工艺，选自反应离子刻蚀、反应离子深刻蚀和先进硅刻蚀技术手段中的一种。

3.如权利要求1所述的利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，其特征在于，步骤2)和6)中，刻蚀深度值为SOI硅片正面硅层厚度，利用刻蚀工艺刻穿正面硅层。

4.如权利要求1所述的利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，其特征在于，步骤2)中，若功能区域存在多个不同大小刻蚀窗口，则刻蚀多个独立检测区域。

5.如权利要求1所述的利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，其特征在于，步骤3)中，通过光刻电极位置，采用低压化学气相淀积方法制作检测电极，制作检测电极的材料为多晶硅。

6.如权利要求1所述的利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，其特征在于，步骤4)中，通过在检测区域光刻，用光刻胶定义并保护检测电极，形成检测电极保护层。

7.如权利要求1所述的利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，其特征在于，步骤4)中，还包括在形成检测电极保护层之后，将基片放于N₂气氛下退火。

8.如权利要求1所述的利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，其特征在于，步骤5)中，所述检测刻蚀窗口的数目由功能区域刻蚀窗口的大小及形状决定，其数目与检测区域的数目一致，其中所述检测刻蚀窗口的位置位于两检测电极之间。

9.如权利要求1所述的利用电容变化检测刻蚀侧壁粗糙的方法，其特征在于，步骤8)中，采用分布方法对侧壁粗糙对电容影响进行建模，得到理论曲线；具体的建模参照如下方法进行：由于等离子刻蚀的特点，深槽侧壁粗糙的最主要形貌为螺纹状弧形粗糙，将粗糙尺寸具体标衬为该螺纹半圆半径大小，建立深槽侧壁模型，而后通过ANSYS进行不同半径尺寸下电容大小的计算仿真，得到具体的理论曲线。