CN111430257A - 测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

测量装置及方法
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；
根据所述相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的厚度，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，所述光阻材料薄膜的材料包括光刻胶。
本发明实施例还提供了一种测量方法，包括：
测量装置的光源产生单元发射一束光线，发射的光线具有相同的方向；
所述测量装置的分光单元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；
所述测量装置的光线接收单元接收所述反射光线；
所述测量装置的数据处理单元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；所述测量装置的分光单元将所述光源产生单元发射的光线进行分光处理，包括：
所述测量装置的光栅将所述光源产生单元发射的光线进行分光处理。
上述方案中，所述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，包括：
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；
其中，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。
上述方案中，所述利用所述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，包括：
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；
根据所述相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的厚度，确定相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。
本发明实施例提供的测量方法及装置，其中，所述装置包括：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，用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。本发明实施例中，利用分光单元对光源产生单元发射的具有相同的方向的光线进行分光处理，得到具有多个方向的光线，这些多个方向的光线在晶圆光阻材料薄膜表面上的多个区域处以及所述晶圆的基底结构对应的多个区域处均形成反射光线，利用该反射光线能够得到多个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。如此，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，从而提高了测量范围及测量效率。
附图说明
图1a-1g为三维存储器台阶结构的形成过程中的器件结构剖面示意图；
图2为利用光学干涉法测量薄膜厚度的原理示意图；
图3为相关技术中利用IEP装置对晶圆表面上某个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸的测量过程示意图；
图4为本发明实施例提供的测量装置的组成结构示意图；
图5为利用本发明实施例提供的测量装置对晶圆表面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的测量过程的示意图；
图6为本发明应用实施例提供的测量方法的实现流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明的具体技术方案做进一步详细描述。
为了更清楚的说明本发明实施例，首先介绍相关技术中三维存储器台阶结构的形成过程。图1a-1g为三维存储器台阶结构的形成过程中的器件结构剖面示意图。
首先，参考图1a。提供待刻蚀形成台阶结构的三维存储器结构，所述三维存储器结构包括：衬底(图1a-1g中未示出)、位于所述衬底上的堆叠结构10。以及位于所述堆叠结构10上的初始掩膜层20。实际应用时，该初始掩膜层20 的材料可以为光刻胶。
接下来，参考图1b。执行第一次修整所述初始掩膜层20尺寸的步骤(1st TRIM)，以使得修整后的掩膜层即第一掩膜层21相比于修整前暴露出更多的所述堆叠结构20的表面；实际应用时，该修整步骤中的修整尺寸(TRIM CD) 等于相邻两台阶的边界沿阶梯方向上的距离。
接下来，参考图1c。采用第一掩膜层21为掩膜执行第一次刻蚀(1st ETCH)，所述堆叠结构中未被所述第一掩膜层21覆盖的区域整体下降一个台阶的厚度。
接下来，参考图1d-1g。重复执行修整第一掩膜层21尺寸以及以修整后的相应掩膜层为掩膜进行刻蚀的步骤，如执行2st TRIM—2st ETCH—3st TRIM— 3stETCH(此处，修整次数与刻蚀次数仅为举例，实际应用中修整次数与刻蚀次数与实际的台阶数量相关)，以形成台阶结构。
需要说明的是，在对掩膜层(这里，掩膜层泛指初始掩膜层、第一掩膜层等所有掩膜层)进行修整时，可以理解为对掩膜层进行刻蚀，并且刻蚀可以分为垂直方向的刻蚀(如图1b中所示的ΔLZ为垂直方向的刻蚀尺寸)和水平方向的刻蚀(如图1b中所示的ΔLx为水平方向的刻蚀尺寸)。本发明实施例中所涉及的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸指的即为ΔLZ，同时也就是前述的TRIM CD。也就是说，光阻材料薄膜的刻蚀尺寸反应了相邻两台阶的边界沿阶梯方向上的距离。实际应用时，可以控制对掩膜层的刻蚀工艺，使得每次对掩膜层进行修整时水平方向的刻蚀与垂直方向的刻蚀成比例变化，即：K＝△Lx/△Lz；K为可控的常数，此时△Lx＝K*△Lz。也就是说，可以通过测量△Lz就可以得到△Lx。
另外，一般将在制的三维存储器称为晶圆。在本发明实施例中，晶圆包括基底结构(如，上文的衬底和堆叠结构)及位于基底结构之上的光阻材料薄膜 (如，上文的掩膜层)。
实际应用中，可以通过光学干涉法测量△Lz，具体地：
利用光学干涉法测量薄膜厚度的原理如图2所示，一束光线入射到晶圆表面时，一部分光线会在晶圆的光阻材料薄膜即掩膜层的上表面形成一次反射线，同时一部分光线会在晶圆的光阻材料薄膜即掩膜层中形成折射线，接下来该折射线会在晶圆的基底结构即堆叠结构上形成二次反射线，该二次反射线同样会在晶圆的光阻材料薄膜即掩膜层中形成折射线，最终以与一次反射线平行的姿态从晶圆的光阻材料薄膜即掩膜层的上表面射出。也就是说，总反射光线由多束反射光线(至少包括该一次反射线和二次反射线)合成。相关技术中，利用光线接收单元接收总反射光线的光强，结合相关方程，可以得到光阻材料薄膜的厚度。
实际应用中，相关方程可以参考式(1)。
Figure 1
其中，I为总反射光线；I1、I2为不同波长的反射光线的光强(入射光线为两种不同光线的复合光线时)；d为光阻材料薄膜的厚度；λ为不同波长的等效波长(入射光线为两种不同光线的复合光线时)。
需要说明的是，当入射光线为单色光时，反射光的波长相同，即反射光线中I1＝I2；当入射光线为单色光时，λ为该单色光的波长。
按照对掩膜层进行修整(TRIM)的制程，如可以在1st ETCH和2st ETCH 时后分别发射光线测量光阻材料薄膜的厚度，这两次的厚度差即为2st TRIM完成时，光阻材料薄膜垂直方向的刻蚀尺寸ΔLZ，根据ΔLZ可以得到△Lx。
实际应用中，还可以利用式(2)的光阻材料薄膜厚度的随时间的变化关系，来精确确定光阻材料薄膜时的刻蚀停止位置，如当限定光阻材料薄膜一次修整的厚度为20个λ，则可根据当前刻蚀厚度的情况与20个λ座比对，以精确确定光阻材料薄膜时的刻蚀停止位置。
Figure BDA0002437036650000071
其中，Δd(t)为光阻材料薄膜厚度的随时间的变化量；λ为不同波长的等效波长(入射光线为两种不同光线的复合光线时)；N为≥1的正整数。
需要说明的是，当入射光线为单色光时，λ为该单色光的波长。
相关技术中，利用IEP装置对晶圆表面上某个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸的测量过程如图3所示。IEP装置发出的入射光线仅能在晶圆表面上某个区域，如中心区域处形成反射光线，因此一次仅能够实时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，无法监控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，存在测量范围小、效率低的问题。
基于此，在本发明实施例的各种实施例中，利用分光单元对光源产生单元发射的具有相同的方向的光线进行分光处理，得到具有多个方向的光线，这些多个方向的光线在晶圆光阻材料薄膜表面上的多个区域处以及所述晶圆的基底结构对应的多个区域处均形成反射光线，利用该反射光线能够得到多个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。如此，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，从而提高了测量范围及测量效率。
图4示出了本发明实施例测量装置的结构组成图，本发明实施例的测量装置400包括：光源产生单元401、分光单元402、光线接收单元403以及数据处理单元404；其中，
所述光源产生单元401，用于发射一束光线，发射的光线具有相同的方向；
所述分光单元402，用于将所述光源产生单元401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；
所述光线接收单元403，用于接收所述反射光线；
所述数据处理单元404，用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。
下面将结合本发明实施例中一种具体的测量装置对晶圆表面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的测量过程的示意图(图5)来详细说明。
这里，在形成台阶结构的过程中，晶圆设置在刻蚀装置的刻蚀反应腔中。所述测量装置400可以是安装在刻蚀反应腔中的。
所述光源产生单元401，如图5所示，设置在刻蚀反应腔的顶部(正视刻蚀反应腔时对应的方向)，用于发射一束光线，发射的光线具有相同的方向。实际应用时，为了计算光阻材料薄膜厚度的简便性，发射的光可以为单色光；同时为了获得较大能量的反射光，发射的光可以为能量较普通光更大一些的激光。
需要说明的是，光源产生单元401发射光线的时刻可以根据实际应用中对光阻材料薄膜进行修整的制程来制定，如，可以在每一次对光阻材料薄膜进行修整完成后，对相应基底结构执行刻蚀的过程中发射光线，同时，需要注意的是两次发射光线的时刻需要为两次相邻的刻蚀过程中，如在1st ETCH和2st ETCH的过程中、2st ETCH和3st ETCH的过程中等，如此，每次测量的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸可以用来反应相邻两台阶的边界沿阶梯方向上的距离。
所述分光单元402，如图5所示，设置在光源产生单元401与晶圆之间，用于将光源产生单元401发射的光线进行分光处理。
实际应用时，这里的分光装置可以为光栅，以及其他可以实现分光功能的光学器件。
优选地，在一实施例中，所述分光单元402包括光栅。
这里，光栅也称衍射光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样。
实际应用时，光栅的参数即光栅两刻线之间的距离可以根据实际应用中光源产生单元401、光栅、晶圆表面的距离以及期望的光斑个数来确定。这里，涉及相关技术中的常规光学原理的计算，这里不作赘述。
当所述分光单元402为光栅时，光栅将光源产生单元401发射的光线进行分光处理，表现在晶圆表面上为，在晶圆表面的多个区域处均形成相互平行，等距条纹亮斑；同时，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个区域处形成第一反射光线，且对应在所述晶圆的基底结构上形成第二反射光线。
实际应用时，如前所述的这里的晶圆包括基底结构(如，上文的衬底和堆叠结构)及位于基底结构之上的光阻材料薄膜(如，上文的掩膜层)。
实际应用时，所述光阻材料薄膜的材料可以为光刻胶、不定型碳等。
优选地，在一实施例中，所述光阻材料薄膜的材料包括光刻胶。
这里，所述反射光线均具有多个方向可以理解为，分光处理后的光线在晶圆的光阻材料薄膜表面上及在晶圆的基底结构上均发生了多种形式的反射，从而分光处理后的光线的反射光线具有多个方向。这里，所述多种形式的反射可以包括：镜面反射、漫反射等。实际应用中，分光处理后的光线发生发射的具体情况由光阻材料薄膜的表面及晶圆的基底结构的表面的平整度决定的。
为了便于安装，如图5所示，所述光线接收单元403，设置在所述刻蚀反应腔的腔壁上。
基于此，在一实施例中，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403设置在所述刻蚀反应腔的腔壁上。
这里，所述光线接收单元403具体用于接收分别在N个区域处的反射光线(包括各区域对应的第一反射光线和第二反射光线的)的强度。
实际应用中，光线接收单元403可以通过多种原理实现反射光线强度的测量，这里不对光线接收单元403的原理进行限制。在一实施例中，光线接收单元403可以通过光敏电阻来实现光线强度的测量。具体地：将光敏电阻接入电路中，不同光照强度导致光敏阻值变化，于是光敏电阻上的电压发生变化，导致电路的输出电压也相应变化。光线接收单元403将该变化的电压值发送给数据处理单元404，数据处理单元404根据电压和光线强度的函数关系，可以得到反射光线的强度。
所述数据处理单元404，可以根据所述光线接收单元404发送的反射光线的数据，确定所述N个区域处中每个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。
在一实施例中，所述分光单元402的几何中心与所述光源产生单元401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404，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。
其中，在一实施例中，所述数据处理单元404，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；
根据所述相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的厚度，确定相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。
实际应用时，为了方便计算对光源产生单元401、分光单元402以及晶圆的位置进行了限定。这里，所述几何中心是指物体所在的几何图形的中心，如当所述光源产生单元401为圆柱体时，光源产生单元401的几何中心为圆柱体侧面中位线所在圆的圆心。此时，光源产生单元401在晶圆表面不同区域处产生的光斑的与光线接收单元403的距离不同即反射光线与光线接收单元403的距离不同，同时由于反射光线在刻蚀反应腔中的传播速度不同，因此在发射光线的时刻一定时，可以通过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。
实际应用时，这里所述N组反射光线具体可以是三组，如图5中示出的晶圆中心、晶圆中部以及晶圆边缘。
实际应用时，对于时刻的确定可以通过在数据处理单元404中设置计时器来实现，具体地可以在光源产生单元401发射光线的时刻，所述计时器(实际应用中，所述光源产生单元需要与数据处理单元连接)开始计时，在光线接收单元403接收到反射光线的时刻来区分所测量的反射光线的强度属于N个区域中的哪个区域。实际应用时，可以通过具体的实验的方式，确定每个区域的反射光线对应的接收时刻。如，通过每次露出一个区域、遮住其它区域的实验方式，确定露出的那个区域的反射光线的接收时刻。
实际应用时，为了使得到的反射光线的强度测量更准确，还可以将两个时刻间测量的反射光线的强度的平均值作为两个时刻中前一个时刻所对应区域的反射光的强度的平均值。利用对应区域的反射光的强度的平均值可以得到更精确的光阻材料薄膜的厚度。
这里，所述相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸可以是所述N个区域处中每个区域处台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。
利用光线接收单元403反射光线的光强，结合相关方程，可以得到所述N 个区域处中每个区域处光阻材料薄膜的厚度。按照对光阻材料薄膜进行修整的制程，如可以在1stETCH和2st ETCH时分别发射光线测量光阻材料薄膜的厚度，这两次的厚度差即为2st TRIM完成时，所述N个区域处中每个区域处光阻材料薄膜垂直方向的刻蚀尺寸ΔLZ，根据△Lx＝K*△Lz即可得到△Lz，即所述N个区域处中每个区域处台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。
本发明实施例提供的测量装置，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，用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。本发明实施例中，利用分光单元对光源产生单元发射的具有相同的方向的光线进行分光处理，得到具有多个方向的光线，这些多个方向的光线在晶圆光阻材料薄膜表面上的多个区域处以及所述晶圆的基底结构对应的多个区域处均形成反射光线，利用该反射光线能够得到多个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。如此，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，从而提高了测量范围及测量效率。
另一方面，当每一次在TRIM(如，1st TRIM、2st TRIM、3st TRIM等)的过程中，光线产生单元均周期的发射光线时，可以实时的测量晶圆表面上多个区域处中每个区域处台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。因此，本发明实施的方案有利于实时反应晶圆的TRIMCD的变化；同时有利于实时监测刻蚀反应腔中光阻材料薄膜刻蚀速率的标准差变化。
基于上述装置，本发明实施例还提供了一种测量方法，如图5所示，所述测量方法包括以下步骤：
步骤601：测量装置的光源产生单元发射一束光线，发射的光线具有相同的方向；
步骤602：所述测量装置的分光单元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；
步骤603：所述测量装置的光线接收单元接收所述反射光线；
步骤604：所述测量装置的数据处理单元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。
其中，在一些实施例中，所述分光单元包括光栅；所述测量装置的分光单元将所述光源产生单元发射的光线进行分光处理，包括：
所述测量装置的光栅将所述光源产生单元发射的光线进行分光处理。
在一些实施例中，所述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，包括：
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；
其中，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。
在一些实施例中，所述利用所述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，包括：
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；
根据所述相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的厚度，确定相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。
本发明实施例提供的测量方法，包括：测量装置的光源产生单元发射一束光线，发射的光线具有相同的方向；所述测量装置的分光单元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；所述测量装置的光线接收单元接收所述反射光线；所述测量装置的数据处理单元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。本发明实施例中，利用分光单元对光源产生单元发射的具有相同的方向的光线进行分光处理，得到具有多个方向的光线，这些多个方向的光线在晶圆光阻材料薄膜表面上的多个区域处以及所述晶圆的基底结构对应的多个区域处均形成反射光线，利用该反射光线能够得到多个区域处的台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。如此，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，从而提高了测量范围及测量效率。
需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外，本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种测量装置，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分光单元包括光栅。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，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；
根据所述相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的厚度，确定相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光阻材料薄膜的材料包括光刻胶。
7.一种测量方法，其特征在于，所述方法包括：
测量装置的光源产生单元发射一束光线，发射的光线具有相同的方向；
所述测量装置的分光单元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；
所述测量装置的光线接收单元接收所述反射光线；
所述测量装置的数据处理单元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。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述分光单元包括光栅；所述测量装置的分光单元将所述光源产生单元发射的光线进行分光处理，包括：
所述测量装置的光栅将所述光源产生单元发射的光线进行分光处理。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述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，包括：
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；
其中，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。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述利用所述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，包括：
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；
根据所述相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的厚度，确定相应台阶结构对应的光阻材料薄膜的刻蚀尺寸。
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