[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制備方法及其相關(guān)檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010001913.0
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111276413A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉云飛
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L29/06
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 李路遙;張穎玲

本發(fā)明實施例提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制備方法及其相關(guān)檢測方法，其中所述檢測方法包括：在襯底上形成疊層結(jié)構(gòu)；在疊層結(jié)構(gòu)中形成通孔或溝槽；在所述通孔或溝槽中形成薄膜結(jié)構(gòu)；所述薄膜結(jié)構(gòu)包括一層或多層薄膜層；其中，所述一層或多層薄膜層中均含有不同于天然豐度的核磁共振活性的半導(dǎo)體元素；將所述薄膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行穿通處理，得到所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；將所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行核磁共振成像；利用核磁共振成像的結(jié)果，確定所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中薄膜結(jié)構(gòu)的穿通情況。如此，能夠?qū)Π雽?dǎo)體結(jié)構(gòu)中的薄膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行穿通情況的檢驗，并提供可靠的檢驗結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制備方法及其相關(guān)檢測方法。

背景技術(shù)

在存儲器的制造過程中，需要在襯底上疊層結(jié)構(gòu)的通孔底部形成外延層，然后在通孔的側(cè)壁形成薄膜結(jié)構(gòu)，如ONOP薄膜結(jié)構(gòu)，再將該薄膜結(jié)構(gòu)的底部穿通，以使后續(xù)在薄膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成的溝道層與外延層直接接觸，從而使源極、漏極(Source-Drain)之間導(dǎo)通。實際應(yīng)用中，一般采用干法刻蝕實現(xiàn)對薄膜結(jié)構(gòu)底部的穿通，然而隨著超深寬比(HAR，HighAspect Ratios)的增加，薄膜結(jié)構(gòu)的底部穿通的難度加大即對干法刻蝕能力要求更高。當(dāng)確保薄膜結(jié)構(gòu)底部穿通時，才能保證導(dǎo)通通道的正常形成，因此，檢驗薄膜結(jié)構(gòu)底部的穿通情況十分必要。

然而，相關(guān)技術(shù)中，在對薄膜結(jié)構(gòu)的穿通情況進(jìn)行檢驗時，存在檢測結(jié)果不可靠的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決相關(guān)技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制備方法及其相關(guān)檢測方法，該檢測方法能夠?qū)Π雽?dǎo)體結(jié)構(gòu)中的薄膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行穿通情況的檢驗，并提供可靠的檢驗結(jié)果。

本發(fā)明實施例提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中薄膜結(jié)構(gòu)穿通的檢測方法，包括：

在襯底上形成疊層結(jié)構(gòu)；

在疊層結(jié)構(gòu)中形成通孔或溝槽；

在所述通孔或溝槽中形成薄膜結(jié)構(gòu)；所述薄膜結(jié)構(gòu)包括一層或多層薄膜層；其中，所述一層或多層薄膜層中均含有不同于天然豐度的核磁共振活性的半導(dǎo)體元素；

將所述薄膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行穿通處理，得到所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

將所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行核磁共振成像；

利用核磁共振成像的結(jié)果，確定所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中薄膜結(jié)構(gòu)的穿通情況。

上述方案中，所述核磁共振活性的半導(dǎo)體元素為²⁹Si。

上述方案中，所述一層或多層薄膜層中含有的²⁹Si的含量高于天然豐度，所述²⁹Si的天然豐度為4.67％。

上述方案中，所述薄膜結(jié)構(gòu)為ONOP薄膜結(jié)構(gòu)。

上述方案中，所述利用核磁共振成像的結(jié)果，確定所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中薄膜結(jié)構(gòu)的穿通情況，包括：

利用核磁共振成像的結(jié)果中薄膜結(jié)構(gòu)的一層或多層薄膜層中的²⁹Si的灰度色差，確定所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中薄膜結(jié)構(gòu)的穿通情況。

上述方案中，所述利用核磁共振成像的結(jié)果，確定所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中薄膜結(jié)構(gòu)的穿通情況，包括：

所述利用核磁共振成像的結(jié)果，結(jié)合圖像識別算法，確定所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中薄膜結(jié)構(gòu)的穿通情況。

本發(fā)明實施例還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，包括：

在襯底上形成疊層結(jié)構(gòu)；

在所述疊層結(jié)構(gòu)中形成通孔或溝槽；

在所述通孔或溝槽中形成薄膜結(jié)構(gòu)；所述薄膜結(jié)構(gòu)包括一層或多層薄膜層；其中，所述一層或多層薄膜層中均含有不同于天然豐度的核磁共振活性的半導(dǎo)體元素