[发明专利]3D NAND存储器阶梯结构关键尺寸的量测方法

权利要求书

1.一种3D NAND存储器阶梯结构关键尺寸的量测方法，其特征在于，所述量测方法包括：

在存储单元的非字线区设置关键尺寸量测区；所述关键尺寸量测区的薄膜组成结构与字线区的薄膜组成结构相同；

在字线区形成多级阶梯结构，同时在所述量测区形成多个周期性排布的独立阶梯结构，其中，形成在所述量测区内的独立阶梯结构与形成在字线区内的阶梯结构具有相同的关键尺寸，且形成在所述量测区内的独立阶梯结构的阶梯数目小于形成在字线区内的阶梯结构的阶梯数目；

采用光学关键尺寸测量方法对所述量测区内的周期性分布的阶梯结构进行关键尺寸测量，得到的测量结果用于表征字线区阶梯结构的关键尺寸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在字线区形成多级阶梯结构，同时在所述量测区形成多个周期性排布的独立阶梯结构，具体包括：

通过多道光刻工艺依次分别对字线区和量测区进行光刻刻蚀，以在字线区形成N级阶梯结构，同时在量测区形成M个周期性排布的独立阶梯结构；

其中，每道光刻工艺配合多次光刻刻蚀集成工艺；

所述N级阶梯结构中的N级阶梯连续均匀分布，其中，N≥2、M≥2，且N和M均为整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过多道光刻工艺依次分别对字线区和量测区进行光刻刻蚀，以在字线区形成N级阶梯结构，同时在量测区形成M个周期性排布的独立阶梯结构，具体包括：

步骤A：将量测区划分为若干个均匀分布的区域段；

步骤B：在字线区和量测区上方涂覆光刻胶，并进行掩模图案化，以分别在字线区n级阶梯结构最底层阶梯上的远离台阶的一端形成刻蚀窗口和量测区的一个区域段上形成刻蚀窗口；

步骤C：根据刻蚀窗口对字线区和量测区进行刻蚀；

步骤D：修整字线区和量测区上方的光刻胶宽度，使其均缩减预设值，刻蚀窗口的宽度增大预设值，所述预设值为字线区阶梯结构中的台阶面宽度；

步骤E：根据修整后的刻蚀窗口继续对所述字线区和量测区进行刻蚀；

步骤F：循环执行步骤D和E，在所述字线区的一个区域段形成均匀分布的n级阶梯结构，同时在量测区的一个区域段形成一个具有n级台阶的独立阶梯结构；其中，n为正整数；

步骤G：去除光刻胶，并在字线区和量测区上方重新涂覆光刻胶，并进行掩模图案化，以分别在字线区的n级阶梯结构的最底层阶梯上远离台阶的一端形成刻蚀窗口，并在量测区的另一个区域段上形成刻蚀窗口；

循环执行步骤C至步骤G，直至在字线区形成N级阶梯结构，同时在量测区形成M个周期性排布的独立阶梯结构，其中，N≥2、M≥2，且N和M均为整数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：

根据字线区的阶梯层级数、台阶面的宽度和一道光刻工艺能够形成的阶梯级数将量测区划分为若干个均匀分布的区域段。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述量测区形成有至少4个周期性排布的独立阶梯结构。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，形成于所述量测区的每个独立阶梯结构的台阶级数不少于2。

7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，形成于所述量测区的每个独立阶梯结构为倒金字塔镂空结构。

8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，形成于量测区内的周期性排布的多个独立阶梯结构沿同一方向排列。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成于量测区内的周期性排布的多个独立阶梯结构沿量测区呈矩阵排列。