[发明专利]测量装置及方法

说明书

本发明实施例提供了一种测量装置及方法，其中装置包括：光源产生单元，用于发射一束光线，发射的光线具有相同的方向；分光单元，用于将光源产生单元发射的光线进行分光处理；分光处理后的光线具有多个方向；分光处理后的光线在晶圆的光阻材料薄膜表面上的N个区域处，及晶圆的基底结构上的对应地N个区域处均形成反射光线；光阻材料薄膜设置在基底结构上；通过刻蚀光阻材料薄膜，以对基底结构的相应位置进行刻蚀，从而形成台阶结构；反射光线均具有多个方向；N为大于1的正整数；光线接收单元，用于接收所述反射光线；数据处理单元，用于基于光线接收单元接收的反射光线，确定N个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种测量装置及方法。

背景技术

随着各类电子设备对集成度和数据存储密度的需求的不断提高，普通的二维存储器件越来越难以满足要求，在这种情况下，三维存储器应运而生。三维存储器主要包括垂直的沟道层，以及设置在沟道层外的水平堆叠的栅极结构。水平堆叠的栅极结构一般具有台阶结构，以使每一层栅极通过相应的台阶面与垂直的接触孔(CT，Contact)导电连接，从而实现每一层栅极对应存储单元的寻址操作。

实际制备过程中，如果台阶结构中各台阶的尺寸发生偏移，后续工艺中形成的CT无法与相应的台阶准确对应，将导致对应栅极内的存储单元无法正常工作。因此，台阶的尺寸直接影响了CT连接的质量。

相关技术中，通过检测位于台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸来获知台阶的尺寸，实际应用时，利用光学干涉终点检测(IEP，Interferometric EndPoint)装置进行光阻材料薄膜的刻蚀尺寸的测量。然而，在利用IEP装置进行测量时，一次仅能够测量晶圆上一个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸，测量范围小、效率低。

发明内容

为解决相关技术问题，本发明实施例提出一种测量装置及方法，能够同时测量晶圆上多个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸，从而提高了测范围及测量效率。

本发明实施例提供了一种测量装置，包括：

光源产生单元，用于发射一束光线，发射的光线具有相同的方向；

分光单元，用于将所述光源产生单元发射的光线进行分光处理；分光处理后的光线具有多个方向；所述分光处理后的光线在晶圆的光阻材料薄膜表面上的N个区域处，及所述晶圆的基底结构上的对应地N个区域处均形成反射光线；所述光阻材料薄膜设置在所述基底结构上；通过刻蚀所述光阻材料薄膜，以对基底结构的相应位置进行刻蚀，从而形成台阶结构；所述反射光线均具有多个方向；所述N为大于1的正整数；

光线接收单元，用于接收所述反射光线；

数据处理单元，同于基于所述光线接收单元接收的反射光线，确定所述N 个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。

上述方案中，所述分光单元包括光栅。

上述方案中，在形成台阶结构的过程中，所述晶圆设置在刻蚀装置的刻蚀反应腔中；所述光线接收单元设置在所述刻蚀反应腔的腔壁上。

上述方案中，所述分光单元的几何中心与所述光源产生单元的几何中心以及所述晶圆的几何中心位于一条直线上；

所述数据处理单元，具体用于：

根据反射光线中不同方向光线的接收时刻，将接收的反射光线划分成N组反射光线；

利用所述N组反射光线，确定相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。

上述方案中，所述数据处理单元，具体用于：

利用所述N组反射光线的强度，确定相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的厚度；