[發明專利]一種檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202010078965.8
• 申請日: 2020-02-03
• 公開（公告）號: CN111276414A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 孟勝偉;李輝;周毅;羋健
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 郭化雨

本申請實施例公開了一種檢測方法及裝置，可以預先利用光學線寬量測設備對不同厚度的歷史膜層進行測量，得到光譜與膜層厚度的對應關系，而歷史膜層與待測膜層的材料相同，因此歷史膜層的光譜與膜層厚度的對應關系與待測膜層一致，這樣，在利用光學線寬量測設備對待測膜層進行測量得到量測光譜后，可以利用預先建立的光譜與膜層厚度的對應關系，確定量測光譜對應的量測厚度，作為待測膜層的厚度，提高了對待測膜層的厚度進行檢測的準確性，而在測試時，只要利用光學線寬量測設備對待測膜層進行測量，即可通過對測量光譜進行處理得到待測膜層的厚度，降低了操作難度以及減少了計算量。

技術領域

本申請涉及半導體器件制造領域，尤其涉及一種檢測方法及裝置。

背景技術

在半導體器件制備工藝中，可以對其中一些膜層的尺寸進行檢測，以精確控制膜層尺寸，從而提高器件制備的精度，例如在3D NAND存儲器的制造過程中，會對其上層的金屬線層的厚度進行檢測，以保證金屬線層的正常功能，從而提高3D NAND存儲器的電學性能。

目前沒有直接對半導體器件中的待測膜層的尺寸進行檢測的方法，而是在形成待測膜層的同時形成參考膜層，在對待測膜層進行處理的同時也對參考膜層進行處理，這樣可以認為待測膜層和參考膜層具有相同的厚度，因此可以通過進行參考膜層的厚度的檢測來檢測待測膜層的厚度。然而，隨著半導體器件結構的復雜化，形成待測膜層的基底和形成參考膜層的基底在形貌和尺寸上有所差異，因此加劇了負載效應(Loading effect)，即形成的待測膜層的厚度和參考膜層的厚度之間沒有穩定的相關性，這樣，通過對參考膜層的厚度檢測并不能真實反映待測膜層的厚度。

如何對待測膜層的厚度進行準確的測量，是半導體器件制備領域的一個重要問題。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種檢測方法及裝置，提高了待測膜層的尺寸檢測效率以及準確性。

本申請實施例提供了一種檢測方法，包括：

利用光學線寬量測設備對待測膜層進行測量，得到量測光譜；

利用預先建立的光譜與膜層厚度的對應關系，確定所述量測光譜對應的量測厚度，作為所述待測膜層的厚度；所述預先建立的光譜與膜層厚度的對應關系是利用所述光學線寬量測設備對不同厚度的歷史膜層進行測量得到的，所述歷史膜層與所述待測膜層的材料相同。

可選的，所述利用預先建立的光譜與膜層厚度的對應關系，確定所述量測光譜對應的量測厚度，包括：

利用預先訓練得到的機器學習模型確定所述量測光譜對應的量測厚度；所述機器學習模型基于光譜與膜層厚度的對應關系訓練得到。

可選的，所述機器學習模型包括：神經網絡模型。

可選的，所述歷史膜層的厚度利用金屬脈沖機臺對所述歷史膜層進行測量得到；所述光譜與膜層厚度的對應關系，通過所述光學線寬量測設備和所述金屬脈沖機臺對所述歷史膜層的相同位置進行測量得到。

可選的，在利用所述金屬脈沖機臺對所述歷史膜層進行測量得到所述歷史膜層的厚度之前，檢測方法還包括：

利用金屬脈沖機臺對校準膜層進行測量，得到第一結果；

利用透射電子顯微鏡對所述校準膜層進行測量，得到第二結果；

根據所述第一結果和所述第二結果，對所述金屬脈沖機臺進行校準。

可選的，所述待測膜層為半導體器件中位于頂層的金屬層。

可選的，所述歷史膜層為多個，至少一個所述歷史膜層為與所述半導體器件結構相同的器件中位于頂層的金屬層。

可選的，所述金屬層的材料為銅。

本申請實施例還提供了一種檢測裝置，包括：