CN111924798A - 基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于微纳米测量仪器计量技术领域，提供了一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片及其制备方法，该寻迹式线宽标准样片包括：依次设置的第一衬底样片、多层介质层和第二衬底样片；第一衬底样片的第一面上设置多个第一凹槽，每个第一凹槽内均具有与第一衬底样片的第一面齐平的第一填充介质；第一凹槽内未设置第一填充介质的部分为第一寻迹凹槽；第二衬底样片的第一面上设置多个第二凹槽，每个第二凹槽内均具有与第二衬底样片的第一面齐平的第二填充介质；第二凹槽内未设置第二填充介质的部分为第二寻迹凹槽。本发明通过多个第一寻迹凹槽和多个第二寻迹凹槽，便于寻找多层介质层中作为标准线条的一层，实现大倍率测量的关键设备的快速校准。

Description

基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片及其制备方法

技术领域

本发明属于微纳米测量仪器计量技术领域，尤其涉及一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片及其制备方法。

背景技术

线宽标准样片广泛应用于半导体和微电子领域中扫描电子显微镜(Scanning-Electron-Microscope，SEM)、关键尺寸扫描电镜(Critical-DimensionScanning-Electron-Microscope，CD-SEM)、透射电子显微镜(Transmission-Electron-Microscope，TEM)等微纳米测量仪器的校准，目前国内外提出的该类样片的最小标称尺寸为25nm，尺寸非常小，可以用于校准电镜类仪器的高放大倍率。以CD-SEM为例，其放大倍数从几十倍到几十万倍，线宽标准样片可实现CD-SEM最大放大倍数下的量值校准，确保仪器的测量准确度。

然而，线宽标准样片是单一线条的样片，即在一块厘米量级的晶片上通过半导体工艺加工出单一量值的线条，如晶片尺寸为10mm×10mm。当CD-SEM的放大倍数达到十万倍量级时，其视场尺寸仅为微米量级，如图1所示。该图是CD-SEM在十万倍放大倍数下测量得到的图像，图像的整体尺寸为1.2μm×0.9μm左右。该视场的大小仅为线宽标准样片大小的一亿分之一，直接使用CD-SEM在线宽标准样片上寻找标准线条犹如大海捞针。因此，有必要设计快速寻迹结构，能够辅助CD-SEM方便、快捷的寻找到线宽标准样片上的标准线条。

现有技术中，基于电子束技术加工的线宽标准样片可以采用半导体的工艺手段直接在线宽标准样片表面加工各种寻迹标志，以便于使用人员快速寻找并准确定位，然而基于电子束加工的线宽标准样片的边缘不够陡直，质量不高，容易导致测量误差。而基于多层膜技术制备的线宽标准样片，虽然质量较好，但由于线宽标准样片的尺寸较小，无法直接在线宽标准样片表面加工各种寻迹标志，以至于使用人员很难快速寻找并准确定位线宽标准样片上的标准线条。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片及其制备方法，以解决现有技术中的基于多层膜沉积的线宽标准样片的结构不便于寻找标准线条，以至于线宽标准样片上的标准线条不易准确定位的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，包括：依次设置的第一衬底样片、多层介质层和第二衬底样片；所述第一衬底样片、所述多层介质层和所述第二衬底样片依次设置的方向为第一方向；

所述第一衬底样片的第一面上设置多个第一凹槽，每个所述第一凹槽内均具有与所述第一衬底样片的第一面齐平的第一填充介质；其中，所述第一衬底样片的第一面为与所述第一方向垂直且与所述多层介质层相接触或背离的一面，每个所述第一凹槽的第一端与所述第一衬底样片的第一面的边缘齐平，且每个所述第一凹槽的第一端内的第一填充介质的端面距离所述第一凹槽的第一端的端面预设距离，所述第一凹槽的第一端为所述第一凹槽的任一端；所述第一凹槽内未设置所述第一填充介质的部分为第一寻迹凹槽；

所述第二衬底样片的第一面上设置多个第二凹槽，每个所述第二凹槽内均具有与所述第二衬底样片的第一面齐平的第二填充介质；其中，所述第二衬底样片的第一面为与所述第一方向垂直且与所述多层介质层相接触或背离的一面，每个所述第二凹槽的第一端与所述第二衬底样片的第一面的边缘齐平，且每个所述第二凹槽的第一端内的第二填充介质的端面距离所述第二凹槽的第一端的端面预设距离，所述第二凹槽的第一端与所述第一凹槽的第一端处于同一平面内，所述第二凹槽内未设置所述第二填充介质的部分为第二寻迹凹槽。

可选的，每个所述第一凹槽或每个所述第二凹槽的宽度为0.2μm～0.5μm。

可选的，相邻两个第一凹槽之间的间隔范围为每个第一凹槽的宽度的2～5倍；

相邻两个第二凹槽之间的间隔范围为每个第二凹槽的宽度的2～5倍。

可选的，所述多个第一凹槽的位置与所述多个第二凹槽的位置对应。

可选的，任意的相邻两个第一凹槽之间的间隔相同；

或者，任意的相邻两个第二凹槽之间的间隔相同。

可选的，所述多层介质层包括依次设置的第一保护层、第一介质层、线宽标准尺寸介质层、第二介质层和第二保护层。

可选的，所述第一介质层对应的介质、所述第二介质层对应的介质、所述第一填充介质以及所述第二填充介质的材料均相同。

本发明实施例的第二方面提供了一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的制备方法，包括：

在第一原始衬底样片的第一面上刻蚀多个第一凹槽，并在所述多个第一凹槽内填充第一填充介质；以及在第二原始衬底样片的第一面上刻蚀多个第二凹槽，并在所述多个第二凹槽内填充第二填充介质；

在填充了所述第一填充介质的第一面上或者填充了所述第一填充介质的第一面的对应面上生长原始多层介质层；

将填充了所述第二填充介质的第一面或者填充了所述第二填充介质的第一面的对应面与所述原始多层介质层键合，获得原始线宽标准样片；其中，键合后所述多个第一凹槽的排列方向与所述多个第二凹槽的排列方向相同；

垂直于所述第一原始衬底样片的第一面，沿所述多个第一凹槽的排列方向对所述原始线宽标准样片进行划片，获得多个子原始线宽标准样片；

对每个子原始线宽标准样片表面的所述第一填充介质和所述第二填充介质进行刻蚀，使刻蚀后每个所述第一凹槽内的第一填充介质的端面距离所述第一凹槽的第一端的端面预设距离，每个所述第二凹槽内的第二填充介质的端面距离所述第二凹槽的第一端的端面预设距离，获得基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，所述第一凹槽的第一端为所述第一凹槽的任一端，所述第二凹槽的第一端为与所述第一凹槽的第一端位置齐平的一端。

可选的，所述第一凹槽的位置与所述第二凹槽的位置对应。

可选的，所述在填充了所述第一填充介质的第一面上生长原始多层介质层，包括：

在填充了所述第一填充介质的第一面上生长第一原始保护层；

在所述第一原始保护层上生长第一原始介质层；

在所述第一原始介质层上生长原始线宽标准尺寸介质层，并在所述原始线宽标准尺寸介质层上生长第二原始介质层。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过第一衬底样片的第一面上设置多个第一凹槽，每个第一凹槽内均具有与第一衬底样片的第一面齐平的第一填充介质，第一凹槽内未设置第一填充介质的部分构成第一寻迹凹槽；第二衬底样片的第一面上设置多个第二凹槽，每个第二凹槽内均具有与第二衬底样片的第一面齐平的第二填充介质，第二凹槽内未设置第二填充介质的部分构成第二寻迹凹槽；且第一衬底样片的第一面与多层介质层相接触或背离，第二衬底样片的第一面与第一衬底样片的第一面平行且与多层介质层相接触或背离，构成多层介质层两侧具有多个第一寻迹凹槽和多个第二寻迹凹槽的寻迹式线宽标准样片，通过多个第一寻迹凹槽和多个第二寻迹凹槽，可以方便的寻找多层介质层中作为标准线条的一层，解决了CD-SEM或者SEM等大倍率测量的关键设备不容易找到并准确定位到基于多层膜沉积的线宽标准样片上的标准线条的测量位置的问题，便于实现该类测量仪器的快速校准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的十万倍放大倍率下CD-SEM的视场图像；

图2是本发明实施例提供的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的俯视图；

图3是本发明实施例提供的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片沿AA’方向的剖面示意图

图4是本发明实施例提供的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的制备方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的在第一原始衬底样片的第一面上刻蚀多个第一凹槽的俯视图；

图6是本发明实施例提供的在多个第一凹槽内填充第一填充介质的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的生长第一原始保护层的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的生长原始多层介质层的流程示意图；

图9是本发明实施例提供的键合过程示意图；

图10是本发明实施例提供的具有深槽的基片的结构示意图

图11是本发明实施例提供的具有快速寻迹标志的晶圆片的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图2和图3，一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，包括：依次设置的第一衬底样片100、多层介质层300和第二衬底样片200。

其中，第一衬底样片100、多层介质层300和第二衬底样片200依次设置的方向为第一方向，如图2中AA’的方向。

其中，第一衬底样片100的第一面上设置多个第一凹槽101，每个第一凹槽101内均具有与第一衬底样片100的第一面齐平的第一填充介质102；其中，第一衬底样片100的第一面为与第一方向垂直且与多层介质层300相接触或背离的一面，每个第一凹槽101的第一端与第一衬底样片100的第一面的边缘齐平，且每个第一凹槽101的第一端内的第一填充介质102的端面距离第一凹槽101的第一端的端面预设距离，第一凹槽101的第一端为第一凹槽101的任一端；第一凹槽101内未设置第一填充介质102的部分为第一寻迹凹槽103。

其中，第二衬底样片200的第一面上设置多个第二凹槽201，每个第二凹槽201内均具有与第二衬底样片200的第一面齐平的第二填充介质202；其中，第二衬底样片200的第一面为与第一方向垂直且与多层介质层300相接触或背离的一面，每个第二凹槽201的第一端与第二衬底样片200的第一面的边缘齐平，且每个第二凹槽201的第一端内的第二填充介质202的端面距离第二凹槽201的第一端的端面预设距离，第二凹槽201的第一端与第一凹槽101的第一端处于同一平面内，第二凹槽201内未设置第二填充介质202的部分为第二寻迹凹槽203。

其中，第一衬底样片100或第二衬底样片200的材料可以为半导体材料中常见的硅，也可以为二氧化硅、碳化硅、蓝宝石、金刚石等等，本发明实施例对第一衬底样片或第二衬底样片的材料不做限定。

本发明实施例通过第一衬底样片100的第一面上设置多个第一凹槽101，每个第一凹槽101内均具有与第一衬底样片100的第一面齐平的第一填充介质102，第一凹槽101内未设置第一填充介质102的部分构成第一寻迹凹槽103；第二衬底样片200的第一面上设置多个第二凹槽201，每个第二凹槽201内均具有与第二衬底样片200的第一面齐平的第二填充介质202，第二凹槽201内未设置第二填充介质202的部分构成第二寻迹凹槽203；且第一衬底样片100的第一面与多层介质层300相接触或背离，第二衬底样片200的第一面与第一衬底样片100的第一面平行且与多层介质层300相接触或背离，构成多层介质层300两侧具有多个第一寻迹凹槽103和多个第二寻迹凹槽203的寻迹式线宽标准样片，通过多个第一寻迹凹槽103和多个第二寻迹凹槽203，可以方便的寻找多层介质层中作为标准线条的一层，解决了CD-SEM或者SEM等大倍率测量的关键设备不容易找到并准确定位到基于多层膜沉积的线宽标准样片上的标准线条的测量位置的问题，便于实现该类测量仪器的快速校准。

可选的，多层介质层300可以包括依次设置的第一保护层301、第一介质层302、线宽标准尺寸介质层303、第二介质层304和第二保护层305。

其中，第一保护层301和第二保护层305的材料可以与第一衬底样片100或者第二衬底样片200的材料相同，例如第一衬底样片100或者第二衬底样片200为硅衬底样片，第一保护层301和第二保护层305的材料为多晶硅。第一保护层301和第二保护层305的材料也可以为其他材料，只要不与刻蚀第一介质层302对应的介质、第二介质层304对应的介质、第一填充介质102以及第二填充介质202的气体反应即可。

其中，第一介质层302对应的介质、第二介质层304对应的介质、第一填充介质102以及第二填充介质202的材料可以相同。

线宽标准尺寸介质层303作为基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的标准线条，线宽标准尺寸介质层303的材料与其两侧的第一介质层302对应的介质、第二介质层304对应的介质的材料不同。

可选的，当线宽标准尺寸介质层303的材料为硅或二氧化铪时，第一介质层302对应的介质、第二介质层304、第一填充介质102以及第二填充介质202的材料可以为二氧化硅；当线宽标准尺寸介质层303的材料为镓铝砷时，第一介质层302对应的介质、第二介质层304对应的介质、第一填充介质102以及第二填充介质202的材料可以为砷化镓；当线宽标准尺寸介质层303的材料为砷化镓时，第一介质层302对应的介质、第二介质层304对应的介质、第一填充介质102以及第二填充介质202的材料可以为磷化镓铟。本发明实施例只是给出了几个线宽标准尺寸介质层303、第一介质层302对应的介质、第二介质层304对应的介质、第一填充介质102以及第二填充介质202的材料的具体实施例，并不对线宽标准尺寸介质层303、第一介质层302对应的介质、第二介质层304对应的介质、第一填充介质102以及第二填充介质202的材料进行限定。

可选的，如图2所示，每个第一凹槽101的宽度W1或每个第二凹槽201的宽度W2可以为0.2μm～0.5μm。

其中，每个第一凹槽沿多个第一凹槽排列方向的宽度即为每个第一凹槽的宽度W1，每个第二凹槽沿多个第二凹槽排列方向的宽度即为每个第二凹槽的宽度W2。

可选的，相邻两个第一凹槽之间的间隔范围为每个第一凹槽的宽度的2～5倍；相邻两个第二凹槽之间的间隔范围为每个第二凹槽的宽度的2～5倍。

其中，相邻两个第一凹槽之间的间隔范围，或者相邻两个第二凹槽之间的间隔范围，太大不利于寻找多层介质层300中的标准线条，太小制作困难。

对应上述基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，以下实施例中提供一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的制备方法，参照图4，对该制备方法详述如下：

步骤S101，在第一原始衬底样片的第一面上刻蚀多个第一凹槽，并在多个第一凹槽内填充第一填充介质；以及在第二原始衬底样片的第一面上刻蚀多个第二凹槽，并在多个第二凹槽内填充第二填充介质。

参见图5，示例性的，第一原始衬底样片和第二原始衬底样片可以选择两片四寸的硅衬底基片，可以采用投影光刻技术在第一原始衬底样片10的第一面加工刻蚀多个第一凹槽11，同样的，可以在第二原始衬底样片的第一面加工刻蚀多个第二凹槽。其中，作为第一原始衬底样片和第二原始衬底样片的衬底材料可以为硅，也可以为二氧化硅、碳化硅、蓝宝石、金刚石等等，本发明实施例对第一原始衬底样片和第二原始衬底样片的材料不做限定。

图6中(1)所示为与图5对应的主视图，示例性的，第一原始衬底样片10上的每个第一凹槽11的宽度W1可以为0.2μm～0.5μm，每个第一凹槽11的深度H1也可以为0.2μm～0.5μm，例如，采用投影光刻技术在第一原始衬底样片10的第一面加工刻蚀多个宽0.5μm、深0.5μm、长80mm的第一凹槽11，其中，第一凹槽11的长度与第一原始衬底样片10的尺寸有关，任意相邻两个第一凹槽11之间的间隔范围可以为每个第一凹槽11的宽度W1的2～5倍，例如，任意相邻两个第一凹槽11之间的间隔可以为2μm。

同样的，第二原始衬底样片上的每个第二凹槽的宽度也可以为0.2μm～0.5μm，每个第二凹槽的深度也可以为0.2μm～0.5μm，例如，可以采用投影光刻技术在第二原始衬底样片的第一面加工刻蚀多个宽0.5μm、深0.5μm、长80mm的第二凹槽，任意相邻两个第二凹槽之间的间隔可以为2μm。其中，第二凹槽的位置可以与第一凹槽11的位置对应。

参见图6中(2)和图6中(3)，在第一原始衬底样片10的第一面加工刻蚀多个第一凹槽11后，或者在第二原始衬底样片的第一面加工刻蚀多个第二凹槽后，可以分别在第一原始衬底样片10刻蚀了多个第一凹槽11的第一面沉积第一填充介质12，在第二原始衬底样片刻蚀了多个第二凹槽的第一面沉积第二填充介质，并采用化学机械研磨技术将高出第一凹槽11的第一填充介质12打磨掉，同样的，将高出第二凹槽的第二填充介质打磨掉，获得图6中(3)所示的填充了第一填充介质12’的第一原始衬底样片，以及与第一原始衬底样片结构相同的第二原始衬底样片。

其中，第一填充介质和第二填充介质的材料可以为SiO₂，第一填充介质和第二填充介质的材料与后续生长的原始多层介质层的材料有关。

步骤S102，在填充了第一填充介质的第一面上或者填充了第一填充介质的第一面的对应面上生长原始多层介质层。

可选的，如图7和图8所示，在填充了第一填充介质12’的第一面上生长原始多层介质层，可以先在填充了第一填充介质12’的第一面上生长第一原始保护层13，在第一原始保护层13上生长第一原始介质层31，在第一原始介质层31上生长原始线宽标准尺寸介质层32，并在原始线宽标准尺寸介质层32上生长第二原始介质层33。

可选的，在填充了第一填充介质的第一面的对应面上生长原始多层介质层，可以先在填充了第一填充介质的第一面上生长第一原始保护层，在填充了第一填充介质的第一面的对应面上生长第一原始介质层，在第一原始介质层上生长原始线宽标准尺寸介质层，并在原始线宽标准尺寸介质层上生长第二原始介质层。

其中，第一原始保护层的材料可以与第一原始衬底样片的材料相同，例如第一原始衬底样片的材料为硅，第一原始保护层的材料为多晶硅。第一原始保护层的材料也可以为其他材料，只要不与后续刻蚀第一原始介质层、第二原始介质层、第一填充介质以及第二填充介质的气体反应即可。

可选的，第一原始保护层的厚度可以在20nm～100nm之间，第一原始介质层或者第二原始介质层的厚度可以在300nm～1000nm之间，具体可以依据需要制作的线宽标准样片的尺寸选择。

其中，第一原始介质层、第二原始介质层的材料可以与第一填充介质、第二填充介质的材料相同。例如，第一原始介质层、第二原始介质层的材料可以为SiO₂，此时原始线宽标准尺寸介质层的材料为HfO₂。

示例性的，参见图8，可以先在填充了第一填充介质12’的第一面上生长厚度为20nm的多晶硅13，在多晶硅13上生长厚度为500nm的SiO₂，在二氧化硅31上生长HfO₂，其中，原始线宽标准尺寸介质层HfO₂的厚度根据线宽标准样片中标准线条所需的标准尺寸制作，例如，需要制作标准尺寸为25nm的线宽标准样片，则在二氧化硅上生长厚度为25nm的HfO₂。

可选的，当原始线宽标准尺寸介质层32的材料为硅或二氧化铪时，第一原始介质层31、第二原始介质层33、第一填充介质以及第二填充介质的材料可以为二氧化硅；当原始线宽标准尺寸介质层32的材料为镓铝砷时，第一原始介质层31、第二原始介质层33、第一填充介质以及第二填充介质的材料可以为砷化镓；当原始线宽标准尺寸介质层32的材料为砷化镓时，第一原始介质层31、第二原始介质层33、第一填充介质以及第二填充介质的材料可以为磷化镓铟。本发明实施例只是给出了几个原始线宽标准尺寸介质层32、第一原始介质层31、第二原始介质层33、第一填充介质以及第二填充介质的材料的具体实施例，并不对原始线宽标准尺寸介质层32、第一原始介质层31、第二原始介质层33、第一填充介质以及第二填充介质的材料进行限定。

步骤S103，将填充了第二填充介质的第一面或者填充了第二填充介质的第一面的对应面与原始多层介质层键合，获得原始线宽标准样片。

其中，键合后多个第一凹槽的排列方向与多个第二凹槽的排列方向相同。

可选的，如图9所示，可以先在第二填充介质22’的第一面上生长第二原始保护层23，将第二原始保护层23所在的面与原始多层介质层中的第二原始介质层33键合；或者将第二原始保护层23的对应面与原始多层介质层中的第二原始介质层33键合，获得原始线宽标准样片。

其中，第二原始保护层23的材料和厚度可以与第一原始保护层13的材料和厚度相同。

步骤S104，垂直于第一原始衬底样片的第一面，沿多个第一凹槽的排列方向对原始线宽标准样片进行划片，获得多个子原始线宽标准样片。

如图9所示，垂直于第一原始衬底样片10的第一面，也就是顺着第二原始衬底样片20与原始多层介质层的第二原始介质层33键合的方向，沿多个第一凹槽11的排列方向对原始线宽标准样片进行划片，获得多个子原始线宽标准样片。

步骤S105，对每个子原始线宽标准样片表面的第一填充介质和第二填充介质进行刻蚀，使刻蚀后每个所述第一凹槽内的第一填充介质的端面距离第一凹槽的第一端的端面预设距离，每个第二凹槽内的第二填充介质的端面距离第二凹槽的第一端的端面预设距离，获得基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，第一凹槽的第一端为第一凹槽的任一端，第二凹槽的第一端为与第一凹槽的第一端位置齐平的一端。

参见图2和图3所示制备完成后的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，在获得多个子原始线宽标准样片后，可以先对每个子原始线宽标准样片的表面研磨和抛光，获得表面光滑平整的子原始线宽标准样片，然后对每个子原始线宽标准样片表面的第一填充介质和第二填充介质进行刻蚀，使刻蚀后每个第一凹槽内的第一填充介质的端面距离第一凹槽的第一端的端面预设距离，也就是使刻蚀第一填充介质后的第一凹槽形成第一寻迹凹槽；每个第二凹槽内的第二填充介质的端面距离第二凹槽的第一端的端面预设距离，即使刻蚀第二填充介质后的第二凹槽形成第二寻迹凹槽，获得图2和图3所示的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片。

应用上述基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的制备方法，可以获得具有多个第一寻迹凹槽和多个第二寻迹凹槽的寻迹式线宽标准样片，便于寻找线宽标准样片中作为标准线条的一层，也便于CD-SEM或者SEM等大倍率测量的关键设备准确定位到线宽标准样片上的标准线条的测量位置，实现该类测量仪器的快速校准。

其中，通过本发明实施例的方法制备得到的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的整体尺寸一般很小，一般为2mm*2mm*0.5mm，而CD-SEM等关键设备对被测晶圆片的尺寸和厚度要求很高，因此需要将获得的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片嵌入到一个合适的基片上，如图10所示，可以在一个合适的基片上制作一个深槽，将获得的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片“嵌入”于该深槽内，使基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片与基片融合为一个整体。

其中，可以采用MEMS体硅刻蚀工艺在基片上加工出尺寸与基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片匹配的深槽，加工时需要严格控制刻蚀工艺，确保加工得到的深槽的侧壁垂直度，进而保证后续镶嵌基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的垂直度。

其中，可以使用粘合剂将线宽标准样片嵌入到深槽中，粘合时需要严格控制粘合剂的使用量，既要保证线宽标准样片粘结的牢固，又要避免粘合剂用量过大污染样片。确保固定后线宽标准样片的侧壁垂直，且整个基片表面平整光滑，即可得到CD-SEM等关键设备可测量的晶圆片。

如图11所示，为了便于晶圆片的应用，可以在晶圆片上预先设计并加工好快速寻迹标志，镶嵌基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片时，将基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片镶嵌到快速寻迹标志指示的位置，多个三角组成的快速寻迹标志可以帮助在小倍率下快速寻找到基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的大致位置，再根据基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片上的多个第一寻迹凹槽和第二寻迹凹槽，确定基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片中标准线条的测量位置，进而利用基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片对CD-SEM等关键设备进行校准。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，其特征在于，包括：依次设置的第一衬底样片、多层介质层和第二衬底样片；所述第一衬底样片、所述多层介质层和所述第二衬底样片依次设置的方向为第一方向；

所述第一衬底样片的第一面上设置多个第一凹槽，每个所述第一凹槽内均具有与所述第一衬底样片的第一面齐平的第一填充介质；其中，所述第一衬底样片的第一面为与所述第一方向垂直且与所述多层介质层相接触或背离的一面，每个所述第一凹槽的第一端与所述第一衬底样片的第一面的边缘齐平，且每个所述第一凹槽的第一端内的第一填充介质的端面距离所述第一凹槽的第一端的端面预设距离，所述第一凹槽的第一端为所述第一凹槽的任一端；所述第一凹槽内未设置所述第一填充介质的部分为第一寻迹凹槽；

所述第二衬底样片的第一面上设置多个第二凹槽，每个所述第二凹槽内均具有与所述第二衬底样片的第一面齐平的第二填充介质；其中，所述第二衬底样片的第一面为与所述第一方向垂直且与所述多层介质层相接触或背离的一面，每个所述第二凹槽的第一端与所述第二衬底样片的第一面的边缘齐平，且每个所述第二凹槽的第一端内的第二填充介质的端面距离所述第二凹槽的第一端的端面预设距离，所述第二凹槽的第一端与所述第一凹槽的第一端处于同一平面内，所述第二凹槽内未设置所述第二填充介质的部分为第二寻迹凹槽。

2.如权利要求1所述的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，其特征在于，每个所述第一凹槽或每个所述第二凹槽的宽度为0.2μm～0.5μm。

3.如权利要求2所述的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，其特征在于，

相邻两个第一凹槽之间的间隔范围为每个第一凹槽的宽度的2～5倍；

相邻两个第二凹槽之间的间隔范围为每个第二凹槽的宽度的2～5倍。

4.如权利要求1-3任一项所述的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，其特征在于，所述多个第一凹槽的位置与所述多个第二凹槽的位置对应。

5.如权利要求4所述的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，其特征在于，

任意的相邻两个第一凹槽之间的间隔相同；

或者，任意的相邻两个第二凹槽之间的间隔相同。

6.如权利要求1所述的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，其特征在于，所述多层介质层包括依次设置的第一保护层、第一介质层、线宽标准尺寸介质层、第二介质层和第二保护层。

7.如权利要求6所述的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，其特征在于，所述第一介质层对应的介质、所述第二介质层对应的介质、所述第一填充介质以及所述第二填充介质的材料均相同。

8.一种基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的制备方法，其特征在于，包括：

在第一原始衬底样片的第一面上刻蚀多个第一凹槽，并在所述多个第一凹槽内填充第一填充介质；以及在第二原始衬底样片的第一面上刻蚀多个第二凹槽，并在所述多个第二凹槽内填充第二填充介质；

在填充了所述第一填充介质的第一面上或者填充了所述第一填充介质的第一面的对应面上生长原始多层介质层；

将填充了所述第二填充介质的第一面或者填充了所述第二填充介质的第一面的对应面与所述原始多层介质层键合，获得原始线宽标准样片；其中，键合后所述多个第一凹槽的排列方向与所述多个第二凹槽的排列方向相同；

垂直于所述第一原始衬底样片的第一面，沿所述多个第一凹槽的排列方向对所述原始线宽标准样片进行划片，获得多个子原始线宽标准样片；

对每个子原始线宽标准样片表面的所述第一填充介质和所述第二填充介质进行刻蚀，使刻蚀后每个所述第一凹槽内的第一填充介质的端面距离所述第一凹槽的第一端的端面预设距离，每个所述第二凹槽内的第二填充介质的端面距离所述第二凹槽的第一端的端面预设距离，获得基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片，所述第一凹槽的第一端为所述第一凹槽的任一端，所述第二凹槽的第一端为与所述第一凹槽的第一端位置齐平的一端。

9.如权利要求8所述的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的制备方法，其特征在于，所述第一凹槽的位置与所述第二凹槽的位置对应。

10.如权利要求8所述的基于多层膜沉积的寻迹式线宽标准样片的制备方法，其特征在于，所述在填充了所述第一填充介质的第一面上生长原始多层介质层，包括：

在填充了所述第一填充介质的第一面上生长第一原始保护层；

在所述第一原始保护层上生长第一原始介质层；

在所述第一原始介质层上生长原始线宽标准尺寸介质层，并在所述原始线宽标准尺寸介质层上生长第二原始介质层。

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