[发明专利]微米级台阶高度标准样块的制备方法

说明书

本发明适用于标准物质制备技术领域，提供了一种微米级台阶高度标准样块的制备方法，该方法包括：获取第一硅晶圆片，在第一硅晶圆片上生长二氧化硅氧化层，并在二氧化硅氧化层上键合第二硅晶圆片，获得第一样品；对第一样品上的第二硅晶圆片进行减薄处理以及抛光处理，获得第二样品；其中，减薄后的第二硅晶圆片的厚度与预设标称高度相同；对第二样品上的第二硅晶圆片的预设区域进行刻蚀，直至露出二氧化硅氧化层，获得第三样品；在第三样品上表面溅射金属保护层，获得微米级台阶高度标准样块。本发明的微米级台阶高度标准样块的制备方法，制备成本相对较低，可以在获得预设标称高度的微米级台阶高度标准样块的同时，获得较好的表面粗糙度。

技术领域

本发明属于标准物质制备技术领域，尤其涉及一种微米级台阶高度标准样块的制备方法。

背景技术

国外研制的微米量级的台阶高度标准样块，使用掩膜版作为基底，采用干法刻蚀工艺制备台阶高度标准样块。该方法制备的样块平行度、均匀性良好，粗糙度小，能够满足半导体行业校准台阶类测量仪的需求。但是使用掩膜版作为基底制备台阶高度标准样块加工工艺复杂，成本高。国内研制的微米量级的台阶高度样块，标称高度范围为2μm～100μm。样块的制备基于集成电路和微型电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical-Systems，MEMS)刻蚀工艺，以硅片为基底，在硅片上刻蚀得到台阶高度标准样块。其中，对于标称高度10μm以下的台阶高度标准样块一般采用反应离子刻蚀(Reactive-Ion-Etching，RIE)工艺，刻蚀深度为台阶高度标准样块的标称高度；对于标称高度10μm以上的台阶高度标准样块一般先采用深反应离子刻蚀(Deep-Reactive-Ion-Etching，DRIE)工艺，当刻蚀深度接近预期尺寸时，再采用湿法刻蚀工艺对台阶底面进行光滑处理。

然而，采用RIE工艺制备的标称高度10μm以下的台阶高度标准样块的表面粗糙度一般约为0.5nm。采用DRIE工艺与湿法刻蚀工艺结合制备的标称高度10μm以上的台阶高度标准样块的表面粗糙度范围约为6nm～10nm，标称高度10μm以上的台阶高度标准样块虽然使用湿法刻蚀对台阶底面进行了光滑处理，降低了表面粗糙度，但其表面粗糙度仍旧远高于RIE工艺制备的标称高度10μm以下的台阶高度标准样块。而RIE刻蚀工艺的极限尺寸为10μm，很难刻蚀更深的台阶。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种微米级台阶高度标准样块的制备方法，以解决现有技术中微米级台阶高度标准样块的制备成本高以及制备的微米级台阶高度标准样块的厚度与表面粗糙度无法兼顾的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种微米级台阶高度标准样块的制备方法，包括：

获取第一硅晶圆片，在所述第一硅晶圆片上生长二氧化硅氧化层，并在所述二氧化硅氧化层上键合第二硅晶圆片，获得第一样品；

对所述第一样品上的所述第二硅晶圆片进行减薄处理以及抛光处理，获得第二样品；其中，减薄后的第二硅晶圆片的厚度与预设标称高度相同；

对所述第二样品上的第二硅晶圆片的预设区域进行刻蚀，直至露出所述二氧化硅氧化层，获得第三样品；

在所述第三样品上表面溅射金属保护层，获得微米级台阶高度标准样块。

可选的，所述获取第一硅晶圆片，包括：

对硅晶圆片进行双面抛光，并对双面抛光后的硅晶圆片进行清洗和甩干，获取第一硅晶圆片。

可选的，所述在所述二氧化硅氧化层上键合第二硅晶圆片，获得第一样品，包括：

使用第一电子清洗液对生长二氧化硅氧化层后的第一硅晶圆片和第二硅晶圆片进行清洗，获得清洗后的第一硅晶圆片和第二硅晶圆片；

在所述清洗后的第一硅晶圆片的二氧化硅氧化层上键合清洗后的第二硅晶圆片，获得第一样品。

可选的，所述进行抛光处理，获得第二样品，包括：