一种沟道孔的测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种沟道孔的测量方法。
【背景技术】
[0002]三维存储器采用多层堆叠的方法来增加存储密度，现在主流产品的膜层数达到了39层。沟道孔的大小直接影响到存储单元特性的好坏，39层每层的沟道孔大小成为产品能够达到设计要求的最关键因素。如何快速的检测各层沟道孔的大小是急需解决的技术问题。传统的方法是化学机械研磨之后测一层的沟道孔大小，再次化学机械研磨后再次测量，这样的测量方法费时费力，测量效率较低，成本高。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提出了一种沟道孔尺寸的测量方法，所述测量方法包括:
[0004]提供一设置有若干膜层的半导体结构，且所述半导体结构中形成有贯穿各所述膜层的沟道孔；
[0005]根据所述沟道孔的排列方式对所述半导体结构进行斜切，以在所述半导体结构中形成暴露各所述膜层中的沟道孔的斜坡面；
[0006]采用测试仪器对所述斜坡面进行扫描，以得到一个平面多孔图；
[0007]根据所述平面多孔图，获取各所述膜层中的沟道孔的尺寸。
[0008]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述半导体结构为三维存储器。
[0009]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述半导体结构包括半导体衬底和堆叠于所述半导体衬底之上所述若干膜层，所述方法中，根据所述沟道孔的排列方式采用聚焦离子束以与所述半导体衬底成α的倾斜角对所述半导体结构进行斜切，以形成暴露各所述膜层中的沟道孔的所述斜坡面；
[0010]其中，10°Sa <80°。
[0011]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，采用所述测试仪器对所述斜坡面进行扫描时，所述测试仪器正对所述半导体衬底平面。
[0012]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述方法中:
[0013]根据所述倾斜角a和所述平面多孔图中相邻孔之间的间距，获取各所述膜层中的沟道孔的高度；
[0014]其中，若所述平面多孔图中各相邻孔之间的间距均为L，则形成有斜坡面的所述半导体结构中相邻沟道孔之间的高度差ΛΗ的值为L*tana。
[0015]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述方法中:
[0016]若各相邻的所述膜层之间的间距均为d，则所述倾斜角a的值为tan—Yd/L)，以使得形成有斜坡面的所述半导体结构中相邻沟道孔之间的高度差ΛΗ的值为d。
[0017]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，采用所述测试仪器对所述斜坡面进行扫描时，所述测试仪器正对所述斜坡面进行扫描。
[0018]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述测量方法还包括:
[0019]根据所述倾斜角α和所述平面多孔图中各所述沟道孔之间的间距L’，计算各所述沟道孔的高度；
[0020]其中，相邻所述沟道孔之间的间距相等;相邻所述沟道孔之间的高度差ΛΗ的值为L5^sina0
[0021]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述平面多孔图中各沟道孔的形状为椭圆形，长轴为a，短轴为b，则所述沟道孔的真实长轴a，的值为a*cosa，真实短轴b，的值为b。
[0022]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述平面多孔图中各沟道孔的形状为矩形，长为a，宽为b，则所述沟道孔的真实长a’的值为a*cosa，真实宽b’的值为b。
[0023]上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述测试仪器为SEM测量仪器。
[0024]综上所述，本发明提出了一种半导体结构中各膜层中沟道孔尺寸的测量方法，首先根据沟道孔的排列方式以与衬底形成的一预设倾斜角a对半导体结构进行刻蚀，形成用于测量的斜坡面，再利用测试仪器对斜坡面进行扫描，得到一平面多孔图，然后确定平面多孔图中各沟道孔对应的膜层，根据所述平面多孔图，获取各所述膜层中的沟道孔的尺寸，实现各膜层中沟道孔尺寸的快速测量。
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例斜切后的三维存储器及测试仪器正对衬底生成的平面多孔图的不意图；
[0026]图2为本发明实施例中沟道孔尺寸的测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明进行进一步说明。
[0028]如图1和图2所示，本实施例提出了一种沟道孔尺寸的测量方法，应用于半导体结构(该实施例以三维存储器I为例来阐述，但不应理解为是对本发明的限制)中各膜层(附图中未显示和标注，膜层的数量不作限制，优选的情况下为39层)中沟道孔2尺寸的测量，半导体结构包括半导体衬底(附图中未显示和标注)和堆叠于半导体衬底之上若干膜层，该测量方法包括:
[0029]提供一设置有若干膜层的三维存储器I，且三维存储器I中形成有贯穿各膜层的沟道孔2;根据沟道孔2的排列方式采用聚焦离子束以与三维存储器I衬底成a的倾斜角对三维存储器I进行斜切，以形成暴露各膜层中的沟道孔的斜坡面3; 10° < 80°，比如a可为10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°等;根据沟道孔2的排列方式对三维存储器进行斜切，以在三维存储器I中形成暴露各膜层中的沟道孔2的斜坡面;采用测试仪器(附图中未显示和标注)对斜坡面进行扫描，以得到一个平面多孔图4;根据平面多孔图4，获取各膜层中的沟道孔2的尺寸。
[0030]优选地，采用SEM测试仪器(也可以是其他测试仪器)对斜坡面3进行扫描时，SEM测试仪器正对三维存储器I衬底平面，则该测量方法还包括:
[0031]根据倾斜角a和平面多孔图4中相邻孔之间的间距，获取各膜层中的沟道孔2的高度;平面多孔图4中各相邻孔之间的间距均为L，则形成有斜坡面3的三维存储器I中相邻沟道孔2之间的高度差ΛΗ的值为L*tana ；各相邻的膜层之间的间距均为d，则倾斜角a的值为tan—Yd/L)，以使得形成有斜坡面3的三维存储器I中相邻沟道孔2之间的高度差ΛΗ的值为d，使得专业人员可以通过高度差直观地判断沟道孔2所在的膜层。
[0032]优选地，采用SEM测试仪器对斜坡面3进行扫描时，SEM测试仪器正对斜坡3面进行扫描，形成的平面多孔图在附图中可大致以斜坡面来表示，该测量方法还包括:
[0033]根据倾斜角α和平面多孔图中各沟道孔2之间的间距L’，计算各沟道孔的高度;其中，相邻沟道孔2之间的间距相等;相邻沟道孔2之间的高度差ΛΗ的值为L’*sina;当平面多孔图中各沟道孔的形状为椭圆形，长轴为a，短轴为b，则沟道孔2的真实长轴a’的值为a*cosα，真实短轴b’的值与b相等；当平面多孔图中各沟道孔的形状为矩形，长为a，宽为b，则沟道孔I的真实长a’的值为a*cosa，真实宽b’的值与b相等。
[0034]综上所述，本发明提出了一种半导体结构中各膜层中沟道孔尺寸的测量方法，首先根据沟道孔的排列方式以与衬底形成的一预设倾斜角a对半导体结构进行刻蚀，形成用于测量的斜坡面，再利用测试仪器对斜坡面进行扫描，得到一平面多孔图，然后确定平面多孔图中各沟道孔对应的膜层，根据所述平面多孔图，获取各所述膜层中的沟道孔的尺寸，实现各膜层中沟道孔尺寸的快速测量。
[0035]通过说明和附图，给出了【具体实施方式】详细描述，对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
【主权项】
1.一种沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括: 提供一设置有若干膜层的半导体结构，且所述半导体结构中形成有贯穿各所述膜层的沟道孔； 根据所述沟道孔的排列方式对所述半导体结构进行斜切，以在所述半导体结构中形成暴露各所述膜层中的沟道孔的斜坡面； 采用测试仪器对所述斜坡面进行扫描，以得到一个平面多孔图； 根据所述平面多孔图，获取各所述膜层中的沟道孔的尺寸。2.根据权利要求1所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述半导体结构为三维存储器。3.根据权利要求1所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述半导体结构包括半导体衬底和堆叠于所述半导体衬底之上所述若干膜层，所述方法中，根据所述沟道孔的排列方式采用聚焦离子束以与所述半导体衬底成α的倾斜角对所述半导体结构进行斜切，以形成暴露各所述膜层中的沟道孔的所述斜坡面； 其中，10° < α < 80° ο4.根据权利要求3所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，采用所述测试仪器对所述斜坡面进行扫描时，所述测试仪器正对所述半导体衬底平面。5.根据权利要求4所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述方法中: 根据所述倾斜角α和所述平面多孔图中相邻孔之间的间距，获取各所述膜层中的沟道孔的高度； 其中，若所述平面多孔图中各相邻孔之间的间距均为L，则形成有斜坡面的所述半导体结构中相邻沟道孔之间的高度差ΛΗ的值为L*tana。6.根据权利要求5所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述方法中: 若各相邻的所述膜层之间的间距均为d，则所述倾斜角a的值为tan—Hd/L)，以使得形成有斜坡面的所述半导体结构中相邻沟道孔之间的高度差ΛΗ的值为d。7.根据权利要求3所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，采用所述测试仪器对所述斜坡面进行扫描时，所述测试仪器正对所述斜坡面进行扫描。8.根据权利要求7所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括: 根据所述倾斜角α和所述平面多孔图中各所述沟道孔之间的间距L’，计算各所述沟道孔的高度； 其中，相邻所述沟道孔之间的间距相等；相邻所述沟道孔之间的高度差ΛΗ的值为L’*Sina09.根据权利要求8所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述平面多孔图中各沟道孔的形状为椭圆形，长轴为a，短轴为b，则所述沟道孔的真实长轴a’的值为a*C0Sa，真实短轴b’的值为b。10.根据权利要求8所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述平面多孔图中各沟道孔的形状为矩形，长为a，宽为b，则所述沟道孔的真实长a’的值为a*cosa，真实宽b’的值为b。11.根据权利要求1?10所述的沟道孔尺寸的测量方法，其特征在于，所述测试仪器为SEM测量仪器。
【专利摘要】本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体结构中各膜层中沟道孔尺寸的测量方法，首先根据沟道孔的排列方式以与衬底形成的一预设倾斜角α对半导体结构进行刻蚀，形成用于测量的斜坡面，再利用测试仪器对斜坡面进行扫描，得到一平面多孔图，然后确定平面多孔图中各沟道孔对应的膜层，根据所述平面多孔图，获取各所述膜层中的沟道孔的尺寸，实现各膜层中沟道孔尺寸的快速测量。
【IPC分类】G01B15/00
【公开号】CN105674921
【申请号】CN201610055046
【发明人】夏志良, 徐强, 霍宗亮, 梅绍宁
【申请人】武汉新芯集成电路制造有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月27日