CN115097570B - 一种波导的刻蚀方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种波导的刻蚀方法，该方法包括：提供表面具有波导材料层的半导体衬底；波导材料层基于化学气相沉积技术得到；采用光刻工艺在波导材料层表面形成图形化的掩膜层；掩膜层用于确定波导材料层的待刻蚀面；基于掩膜层，采用干法刻蚀工艺刻蚀波导材料层的待刻蚀面，以形成波导；其中，在刻蚀波导材料层的待刻蚀面的过程中，通过实时测量波导材料层的刻蚀深度和波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点。如此，可以提高波导的刻蚀精度，减少刻蚀所得波导深度的尺寸偏差，并提高波导的性能。

Description

一种波导的刻蚀方法
技术领域
本申请涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种波导的刻蚀方法。
背景技术
随着人们对信息传输和处理速度要求的不断提高，由于过热、延迟、电子干扰等缺陷，基于金属的电互连半导体器件的发展将出现瓶颈。而采用光互连的半导体器件可以有效避免上述缺陷。其中，硅基光互连具有速度快、带宽大、抗干扰、功耗低等优点，能够充分利用微电子工艺成熟、高密度集成、高成品率、成本低廉等优势。因此，硅基光互连有着广阔的市场应用前景。
硅基光互连的核心技术是在硅基上实现各种光电功能的集成器件，如集成光收发器。集成收发器包括锗光电探测器、锗硅调制器、波分复用器等元器件，而波导是各元器件的重要组成部分。
通常采用干法刻蚀工艺刻蚀波导材料形成波导，即采用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。其中，受到刻蚀工艺的影响，无法精确控制波导的尺寸和形状，如波导的宽度、厚度、侧壁粗糙度等，进而影响波导的性能。例如，由于晶圆中波导材料的厚度不均匀，晶圆之间的波导材料的厚度存在差异性，无法准确确定波导材料的刻蚀厚度，使得刻蚀终点难以控制，影响刻蚀所得波导的深度，进而影响波导的性能。
因此，亟需提供一种波导的刻蚀方法，对刻蚀工艺进行改进，以准确控制波导的尺寸，提高波导的性能。
发明内容
本申请实施例提供了一种波导的刻蚀方法，对刻蚀工艺进行改进，以准确控制波导的尺寸和形状，提高波导的性能。
本申请实施例提供的一种波导的刻蚀方法，包括：
提供表面具有波导材料层的半导体衬底；所述波导材料层基于化学气相沉积技术得到；
采用光刻工艺在所述波导材料层表面形成图形化的掩膜层；所述掩膜层用于确定所述波导材料层的待刻蚀面；
基于所述掩膜层，采用干法刻蚀工艺刻蚀所述波导材料层的所述待刻蚀面，以形成波导；其中，在所述刻蚀所述波导材料层的所述待刻蚀面的过程中，通过实时测量所述波导材料层的刻蚀深度和所述波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点。
可选的，上述通过实时测量所述波导材料层的刻蚀深度和所述波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点，包括：
通过第一波长光入射至所述波导材料层的所述待刻蚀面，并基于光干涉原理，实时确定所述波导材料层的所述刻蚀深度；
通过第二波长光入射至所述波导材料层的所述待刻蚀面，并基于光反射原理，实时确定所述波导材料层的所述衬底厚度；
基于所述刻蚀深度和所述衬底厚度，确定所述刻蚀终点。
可选的，上述基于光反射原理，实时确定所述波导材料层的所述衬底厚度，包括：
基于所述第二波长光所产生的反射光的强度变化速率，实时确定所述波导材料层的所述衬底厚度。
可选的，上述基于光干涉原理，实时确定所述波导材料层的所述刻蚀深度，包括：
基于所述第一波长光所产生的干涉光的干涉光信号，确定所述干涉光的条纹数；所述条纹数用于确定所述波导材料层的所述刻蚀深度。
可选的，上述第一波长光和所述第二波长光的波长基于所述波导材料层的波导材料对光的吸收强度确定。
可选的，上述波导材料为锗，所述第一波长光的波长范围为1.2μm -10.0μm；所述第二波长光的波长范围为 1.2μm -3.0μm。
可选的，上述干法刻蚀工艺包括采用包含多种气体的等离子体对所述波导材料层进行等离子体处理，所述方法还包括：
在刻蚀所述波导材料层的所述待刻蚀面的过程中，通过控制所述多种气体中各气体比例，来控制所述波导的侧壁的陡直度和/或所述侧壁粗糙度。
可选的，上述波导材料为锗；所述控制所述多种气体中各气体比例，包括：
在所述掩膜层为光刻胶的情况下，所述多种气体包括六氟化硫和CHxFy，且控制六氟化硫和CHxFy的比例范围为1：2至1：5；其中CHxFy中的x和y均为自然数；
在所述掩膜层为氧化硅的情况下，所述多种气体包括六氟化硫、溴化氢和氧气，且控制六氟化硫和溴化氢的比例范围为1：2至1：10。
本实施例，通过控制等离子体的气体组成，以控制波导刻蚀的陡直度，进而控制波导侧壁的宽度和粗糙度，以提高波导形成半导体器件的性能。
可选的，上述干法刻蚀工艺中，所述掩膜层为氧化硅的情况下，所述多种气体所处刻蚀腔体内的压力范围为1 mT -10 mT；所述多种气体的源功率范围为100 w -1000w；所述多种气体的偏置功率范围为10w-100w；所述多种气体总气流量范围为20sccm-300sccm 。
可选的，上述波导材料包括锗硅。
本申请通过提供表面具有波导材料层的半导体衬底；波导材料层基于化学气相沉积技术得到；采用光刻工艺在波导材料层表面形成图形化的掩膜层；掩膜层用于确定波导材料层的待刻蚀面；基于掩膜层，采用干法刻蚀工艺刻蚀波导材料层的待刻蚀面，以形成波导；其中，在刻蚀波导材料层的待刻蚀面的过程中，通过实时测量波导材料层的刻蚀深度和波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点。可以提高波导的刻蚀精度，精确控制波导的尺寸和形状，提高波导的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是本申请实施例提供的一种脊形锗波导的示意图；
图1B是本申请实施例提供的一种脊型锗波导的部分示意图；
图2是本申请实施例提供的一种波导的刻蚀方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种确定波导的刻蚀终点方法的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种锗的光吸收示意图；
图5是本申请实施例提供的一种干法刻蚀装置的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种第一波长光的干涉原理的应用示意图；
图7是本申请实施例提供的一种第二波长光的反射原理的应用示意图；
图8是本申请实施例提供的一种波导的刻蚀终点示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在介绍本申请实施例的波导的刻蚀方法之前，首先对波导的结构进行介绍。
请参阅图1A和图1B，图1A是本申请实施例提供的一种脊形锗波导的示意图；图1B是本申请实施例提供的一种脊型锗波导的部分示意图。硅基光互连中的波导通常包括基于锗（Ge）材料的锗波导、基于硅锗材料的硅锗波导、基于硅基复合材料的硅基复合波导等。其中锗波导是探测器的重要部分，而锗硅波导是调制器的重要部分。波导形状包括矩形和脊型。
如前所述，受到刻蚀工艺的影响，无法精确控制波导的尺寸和形状，如波导的宽度、厚度、侧壁粗糙度等，进而影响波导的性能。尤其是，由于晶圆中波导材料的厚度难以预测，使得刻蚀终点难以控制，影响波导的深度，进而影响波导的性能。因此，在波导的刻蚀过程中，需要准确刻蚀出波导的尺寸（如图1A和图1B所示的脊形锗波导的厚度d1、剩余的衬底厚度d2，图1B所示的脊型锗波导的顶部宽度w1、腰部宽度w2、底部宽度w3等），以提高波导所形成的半导体器件的性能。
基于上述问题，本申请提供一种波导的刻蚀方法，通过实时测量波导材料层的刻蚀深度和波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点。可以提高波导的刻蚀精度，精确控制波导的尺寸和形状，减少刻蚀所得波导深度的尺寸偏差，尤其是控制波导的厚度，提高波导的性能。
以下介绍本申请一种波导的刻蚀方法的具体实施例，该方法适用于半导体材料的波导的刻蚀。图2是本申请实施例提供的一种波导的刻蚀方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行（例如并行处理器或者多线程处理的环境）。具体的如图2所示，该方法可以包括：
S201：提供表面具有波导材料层的半导体衬底；波导材料层基于化学气相沉积技术得到。
例如，半导体衬底包括如图1A所示依次排列的波导材料层1、第一硅层2、氧化硅层3和第二硅层4。第一硅层2用于形成器件（如刻蚀后形成锗硅波导）和第二硅层4用于分别用作衬底。
S203：采用光刻工艺在波导材料层表面形成图形化的掩膜层；掩膜层用于确定波导材料层的待刻蚀面。
例如，图1A所示的掩膜层5为氧化硅，未被掩膜保护的波导材料表面（即待刻蚀面）需要进行刻蚀。
S205：基于掩膜层，采用干法刻蚀工艺刻蚀波导材料层的待刻蚀面，以形成波导；其中，在刻蚀波导材料层的待刻蚀面的过程中，通过实时测量波导材料层的刻蚀深度和波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点。
本实施例中，通过实时测量波导材料层的刻蚀深度和波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点。可以提高判断刻蚀终点的准确性，提高波导的刻蚀精度，以精确控制波导的尺寸和形状，提高波导的性能。
波导侧壁的陡直度为波导截面中宽和侧边的夹角，例如图1B所示的角a。通常硅基电子芯片工艺控制中，脊形波导的陡直度为90°，控制其陡直度范围在85°-95°，即可满足要求。
在本申请的一些可选实施例中，上述干法刻蚀工艺包括采用包含多种气体的等离子体对波导材料层进行等离子体处理；在刻蚀波导材料层的待刻蚀面的过程中，通过控制多种气体中各气体比例，来控制波导的侧壁的陡直度和/或侧壁粗糙度。
本实施例，通过控制等离子体的气体组成，控制波导侧壁的陡直度和粗糙度，进而控制波导刻蚀的宽度，提高波导形成半导体器件的性能。通过本实施例，刻蚀脊形波导的陡直度范围在89°-91°；脊型锗波导的宽度（如平均宽度）：高度比例在1：1 到1：5的情况下，脊型波导的宽度偏差范围为+/-100 nm。具体的，上述等离子体中直接参与刻蚀中化学反应的气体包括氯（Cl）基，（如Cl2， BCl3）、氟（F）基（如SFx，CxFy，CHxFy）、溴(Br)基（如HBr）、氧（O）基（如O2）等气体。上述等离子体中不直接参与刻蚀中化学反应的气体包括氩(Ar)，氦（He），氮气（N2）等气体，该气体用于调节温度，实现气体混合，继而改善刻蚀均匀性。
在本申请的一些可选实施例中，上述波导材料为锗；控制多种气体中各气体比例，包括：
在掩膜层为光刻胶的情况下，多种气体包括六氟化硫和CHxFy，且控制六氟化硫和CHxFy的比例范围为1：2至1：5；其中CHxFy中的x和y均为自然数；
在掩膜层为氧化硅的情况下，多种气体包括六氟化硫、溴化氢和氧气，且控制六氟化硫和溴化氢的比例范围为1：2至1：10。
本实施例中，溴化氢和氧气用于降低锗波导侧壁粗糙度；同时通过进一步调节六氟化硫和氧气的比例，使锗波导陡直度达到角度范围89°-91°。
在本申请的一些可选实施例中，干法刻蚀工艺中，掩膜层为氧化硅的情况下，多种气体所处刻蚀腔体内的压力范围为1mT -10mT；多种气体（电耦合等离子体）的源功率范围为100w -1000w；多种气体的偏置功率范围为10w-100w；多种气体总气流量范围为20sccm-300sccm。
如此，通过控制多种气体的种类和气体流量，可以有效控制波导的陡直度，进而控制波导宽度，以及控制波导侧壁粗糙度。
波导的刻蚀终点难以控制。通常晶圆中的波导材料层的厚度非均匀分布，刻蚀的过程中，需要刻蚀掉部分波导材料，而不能刻蚀波导材料层与其相邻的材料层之间的界面。因此，在晶圆进行正式的刻蚀之前，通常需要对晶圆的样品进行实现刻蚀，以检测晶圆波导材料的厚度。但是由于各个晶圆之间也存在差异性，所以该获取波导材料层厚度的方法，耗费时间和成本，且刻蚀的精确度较低，通常精确度可以控制在目标值的+/-10%，难以满足器件设计的要求。
以下介绍本申请一种确定波导的刻蚀终点方法的具体实施例，解决波导的刻蚀终点难以控制的问题。图3是本申请实施例提供的一种确定波导的刻蚀终点方法的流程示意图，具体的如图3所示，上述步骤S205中，通过实时测量波导材料层的刻蚀深度和波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点，包括：
S2051：通过第一波长光入射至波导材料层的待刻蚀面，并基于光干涉原理，实时确定波导材料层的刻蚀深度。
在本申请的一些可选实施例中，基于光干涉原理，实时确定波导材料层的刻蚀深度，包括：
基于第一波长光所产生的干涉光的干涉光信号，确定干涉光的条纹数；条纹数用于确定波导材料层的刻蚀深度。
例如，通过信号探测器实时探测干涉光的强度变化，刻蚀深度d和干涉光信号变化的关系如下述公式，
d= xλ/(2 n cosθ)                     (1)
其中λ第一波长光的波长，n 为刻蚀腔体介电常数， x为cosine函数周期数，且 x可以是非整数。
当2 n d cosθ = mλ， m为整数或条纹个数，两光束作用的干涉光的光强最强。当2n d cosθ=（m+1/2）λ，两光束作用的干涉光的光强最弱。当光强变化一个周期T0，刻蚀的深度为d0的计算公式如下：
d0=λ/2n                          (2)
由此可得：
d= x d0                           (3)
由此可见，仅需探测出干涉光强度变化的个数，可以得到刻蚀深度d。
S2052：通过第二波长光入射至波导材料层的待刻蚀面，并基于光反射原理，实时确定波导材料层的衬底厚度。
第二波长光在待刻蚀面的反射光强度随着波导材料的厚度减小而增大。在本申请的一些可选实施例中，基于光反射原理，实时确定波导材料层的衬底厚度，包括：
基于第二波长光所产生的反射光的强度变化速率，实时确定波导材料层的衬底厚度。
如此，通过探测第二波长光的反射光强度信号，可以确定波导材料层的衬底厚度。
S2053：基于刻蚀深度和衬底厚度，确定刻蚀终点。
本实施例中，通过检测第一波长光的干涉光条纹信号和第二波长光的反射光强度信号，实时确定刻蚀终点，可实现波导刻蚀的精准度控制在目标值的+/- 3%，精确控制波导的刻蚀终点。
在本申请的一些可选实施例中，第一波长光和第二波长光的波长基于波导材料层的波导材料对光的吸收强度确定。
图4是本申请实施例提供的一种锗的光吸收示意图，其中该示意图基于厚度为5nm，且未图层的锗窗口（0.2μm -25μm）得到；横坐标为光的波长，纵坐标为透射率（即吸收率）。由图4可知，锗材料对波长在1.2μm-10.0μm的光的吸收性较好。
为了保证第一波长光就有较好的反射光，以及第二波长光具有较好在本申请的一些可选实施例中，波导材料为锗，第一波长光的波长范围为1.2μm -10.0μm；第二波长光的波长范围为 1.2μm -3.0μm。如此，保证在刻蚀的过程中第一波长光入射至锗表面后产生足够的反射光，降低信号探测器探测干涉光的灵敏度；以及实现在刻蚀的过程中在波导材料上的剩余衬底（如剩余衬底12）厚度足够厚的情况下，第二波长光被锗波导材料吸收，在剩余衬底厚度足够薄的情况下，第二波长光被锗波导材料反射。
请参阅图5至图8，图5是本申请实施例提供的一种干法刻蚀装置的结构示意图；图6和图7分别是本申请实施例提供的一种第一波长光的干涉原理的应用示意图和第二波长光的反射原理的应用示意图；图8是本申请实施例提供的一种波导的刻蚀终点示意图。刻蚀过程如下：
采用图5所示的干法刻蚀装置50进行刻蚀。图5所示的刻蚀腔56内的等离子体（刻蚀气体）刻蚀波导材料层1的刻蚀面（没有接触硬掩膜的部分），波导材料层1包括波导11和剩余衬底12。如图6至图8所示，在晶圆的表面具有锗的波导材料层1，在这波导材料层1上面形成有图像化的硬掩膜层5。
在刻蚀过程中，光源51发射横向的第一波长光，经过光线处理装置52、反射镜53和透光片54将第一波长光转换为纵向，并传输至刻蚀腔56内晶圆的表面，即锗波导材料层1的表面，表面基于第一波长光的反射光与第一波长光发生干涉，产生干涉光信号。干涉光信号经过反射镜53和光线处理装置52进入信号探测器55，信号探测器55用于探测干涉光条纹数，如干涉光强度变化次数。其中，基于干涉光条纹数可以得到锗材料层1刻蚀的深度。例如，如图6所示，开始的刻蚀时间T1/平面P1，刻蚀中时间T1’/平面P1’，时间T1和T1’之间的光程差为2nd，第一波长光在平面P1和平面P1’均产生反射光，该发射光与第一波长光发生干涉。
在刻蚀过程中，光源51发射横向的第二波长光，经过光线处理装置52和反射镜53将第二波长光转换为纵向，并传输至刻蚀腔56内晶圆的表面。表面基于第二波长光的反射光强度随着锗材料层1的厚度减小而增大，其中在锗材料层1的厚度足够厚的情况下，反射光强度随厚度的变化率非常小；在锗材料层1的厚度较小到一定阈值后，反射光强度随厚度的变化率急剧加快。反射光经过反射镜53和光线处理装置52进入信号探测器55，信号探测器55探测反射光强度变化率，以确定锗材料层1的剩余衬底12厚度。例如，如图7所示，在时间T2/平面P2’，由于剩余衬底12足够厚，所以第二波长光在平面P2’未发生反射，或者反射光的光强极弱。如图8所示，在时间T3/平面P3’，由于剩余衬底12足够薄，所以第二波长光在平面P2’产生明显的反射光。
如此，在刻蚀过程中，实时测量锗材料层1刻蚀的深度和剩余衬底12厚度，并确定刻蚀终点，提高了刻蚀精度，使得刻蚀的深度接近锗材料层上刻蚀处的厚度，提高波导的性能，并减小了半导体器件的体积。
本申请通过提供表面具有波导材料层的半导体衬底；波导材料层基于化学气相沉积技术得到；采用光刻工艺在波导材料层表面形成图形化的掩膜层；掩膜层用于确定波导材料层的待刻蚀面；基于掩膜层，采用干法刻蚀工艺刻蚀波导材料层的待刻蚀面，以形成波导；其中，在刻蚀波导材料层的待刻蚀面的过程中，通过实时测量波导材料层的刻蚀深度和波导材料层剩余的衬底厚度，来确定刻蚀终点。如此，可以提高波导的刻蚀精度，精确控制波导的尺寸和形状，减少刻蚀所得波导深度的尺寸偏差，尤其是控制波导的厚度，提高波导的性能。
通过本申请提供的刻蚀方法，可以控制脊型波导的宽度偏差达到+/- 100 nm；控制脊型波导的深度偏差范围在+/- 3%，控制脊型波导的剩余底板厚度小于200 nm，使得包含脊型锗波导的锗探测器单波速率达到100GbE 以上。其中光刻工艺后光刻胶的线宽达到+/- 20 nm，有利于上述波导的宽度、厚度和剩余衬底厚度的控制。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (8)

1.一种波导的刻蚀方法，其特征在于，所述方法包括：
提供表面具有波导材料层的半导体衬底；所述波导材料层基于化学气相沉积技术得到；采用光刻工艺在所述波导材料层表面形成图形化的掩膜层；所述掩膜层用于确定所述波导材料层的待刻蚀面；所述波导材料层的厚度不均匀；
基于所述掩膜层，采用干法刻蚀工艺刻蚀所述波导材料层的所述待刻蚀面，以形成波导；其中，在所述刻蚀所述波导材料层的所述待刻蚀面的过程中，通过第一波长光入射至所述波导材料层的所述待刻蚀面，并采用第一波长光在所述待刻蚀面的反射光与所述第一波长光，基于光干涉原理，实时确定所述波导材料层的刻蚀深度；通过第二波长光入射至所述波导材料层的所述待刻蚀面，并采用所述第二波长光在所述待刻蚀面的反射光，基于所述第二波长光所产生的反射光的强度信号，实时确定所述波导材料层剩余的衬底厚度；并基于所述刻蚀深度和所述衬底厚度，确定所述刻蚀终点；其中，在所述衬底厚度足够厚的情况下，所述第二波长光被所述波导材料层吸收，在所述衬底厚度足够薄的情况下，所述第二波长光被所述波导材料层反射。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于光干涉原理，实时确定所述波导材料层的刻蚀深度，包括：
基于所述第一波长光所产生的干涉光的干涉光信号，确定所述干涉光的条纹数；所述条纹数用于确定所述波导材料层的所述刻蚀深度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一波长光的波长基于所述波导材料层的波导材料对光的吸收强度确定。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述波导材料为锗，所述第一波长光的波长范围为1.2μm-10.0μm；所述第二波长光的波长范围为1.2μm-3.0μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺包括采用包含多种气体的等离子体对所述波导材料层进行等离子体处理，所述方法还包括：
在刻蚀所述波导材料层的所述待刻蚀面的过程中，通过控制所述多种气体中各气体比例，来控制所述波导的侧壁的陡直度和/或所述侧壁粗糙度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述波导材料为锗；
所述控制所述多种气体中各气体比例，包括：
在所述掩膜层为光刻胶的情况下，所述多种气体包括六氟化硫和CHxFy，且控制六氟化硫和CHxFy的比例范围为1：2至1：5；其中
CHxFy中的x和y均为自然数；
在所述掩膜层为氧化硅的情况下，所述多种气体包括六氟化硫、溴化氢和氧气，且控制六氟化硫和溴化氢的比例范围为1：2至1：10。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺中，所述掩膜层为氧化硅的情况下，所述多种气体所处刻蚀腔体内的压力范围为1mT-10mT；所述多种气体的源功率范围为100w-1000w；
所述多种气体的偏置功率范围为10w-100w；所述多种气体总气流量范围为20sccm-300sccm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波导材料包括锗硅。
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