[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的分析方法及分析裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010517129.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN111678928B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃宗煉;王亞?wèn)|;彭冰川;熊柯迪;柳祚鉞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N23/04
• 分類號(hào): G01N23/04;G01N23/20;G01N3/40;G01N21/55
• 代理公司: 上海盈盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤;陳麗麗

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的分析方法及分析裝置。所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的分析方法包括如下步驟：提供一待測(cè)樣品，所述待測(cè)樣品包括襯底以及位于所述襯底表面的疊層，所述疊層包括沿垂直于所述襯底的方向疊置的多個(gè)沉積膜層，所有所述沉積膜層的材料均相同，且至少存在兩個(gè)相鄰的所述沉積膜層的致密度不同；檢測(cè)所述疊層的特征參數(shù)，獲得多個(gè)特征值，所述特征參數(shù)為能夠表征致密度的物理參數(shù)；根據(jù)所述特征值獲取相鄰的所述沉積膜層之間的界面；判斷所述界面是否平坦，若否，則確認(rèn)在所述界面處存在缺陷。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)具有相同材料、不同致密度的膜層之間界面的定位；并且，實(shí)現(xiàn)了對(duì)缺陷的定位，提高了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確度和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的分析方法及分析裝置。

背景技術(shù)

隨著平面型閃存存儲(chǔ)器的發(fā)展，半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝取得了巨大的進(jìn)步。但是最近幾年，平面型閃存的發(fā)展遇到了各種挑戰(zhàn)：物理極限、現(xiàn)有顯影技術(shù)極限以及存儲(chǔ)電子密度極限等。在此背景下，為解決平面閃存遇到的困難以及追求更低的單位存儲(chǔ)單元的生產(chǎn)成本，各種不同的三維(3D)閃存存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，例如3D NOR(3D或非)閃存和3D NAND(3D與非)閃存。

3D NAND存儲(chǔ)器是一種從二維到三維通過(guò)堆疊技術(shù)而形成的存儲(chǔ)器。隨著集成電路生成工藝的成熟化，3D NAND存儲(chǔ)器對(duì)各層生成工藝的成本和工藝性能要求越來(lái)越高。隨著對(duì)3D NAND存儲(chǔ)器更高的存儲(chǔ)功能的需求，其堆疊的層數(shù)在不斷的增加。

在3D NAND存儲(chǔ)器等半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，為了滿足功能和結(jié)構(gòu)上的要求，經(jīng)常會(huì)采用不同的方法形成材料相同但是密度不同的疊層結(jié)構(gòu)，但是，現(xiàn)有的方法和裝置卻不能準(zhǔn)確的分析具有相同材料但不同密度的膜層之間界面，進(jìn)而也就不能對(duì)缺陷位置進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，限制了對(duì)半導(dǎo)體制造工藝的進(jìn)一步改進(jìn)。

因此，如何提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確度和可靠性，為改善半導(dǎo)體制造工藝提供參考，是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的分析方法及分析裝置，用于解決現(xiàn)有的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析方法準(zhǔn)確度和可靠性較低的問(wèn)題，以提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造良率。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的分析方法，包括如下步驟：

提供一待測(cè)樣品，所述待測(cè)樣品包括襯底以及位于所述襯底表面的疊層，所述疊層包括沿垂直于所述襯底的方向疊置的多個(gè)沉積膜層，所有所述沉積膜層的材料均相同，且至少存在兩個(gè)相鄰的所述沉積膜層的致密度不同；

檢測(cè)所述疊層的特征參數(shù)，獲得多個(gè)特征值，所述特征參數(shù)為能夠表征致密度的物理參數(shù)；

根據(jù)所述特征值獲取相鄰的所述沉積膜層之間的界面；

判斷所述界面是否平坦，若否，則確認(rèn)在所述界面處存在缺陷。

可選的，檢測(cè)所述疊層的特征參數(shù)之前，還包括如下步驟：

獲取所述待測(cè)樣品的圖像；

根據(jù)所述圖像獲取所述待測(cè)樣品的缺陷信息。

可選的，所述圖像為透射電子顯微鏡圖像；

所述缺陷信息至少包括缺陷在所述疊層上方的缺陷區(qū)域的位置。

可選的，所述特征參數(shù)為硬度；獲得多個(gè)特征值的具體步驟包括：

檢測(cè)所述疊層內(nèi)部沿垂直于所述襯底的方向排布的多個(gè)區(qū)域的硬度，獲得多個(gè)硬度值。

可選的，所述特征參數(shù)為反射光強(qiáng)度；獲得多個(gè)特征值的具體步驟包括：

檢測(cè)所述疊層內(nèi)部沿垂直于所述襯底的方向排布的多個(gè)區(qū)域的反射光強(qiáng)度，獲得多個(gè)反射光強(qiáng)度值。