[发明专利]半导体检测结构及形成方法、检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体检测结构及形成方法、检测方法。

背景技术

扫描探针显微技术(Scanning Probe Microscopy，SPM)一种显微成像技术，可以通过不同的传感形式(Sensing Modalities)对特定的对象进行成像。

扫描探针显微技术依赖于控制探针和样本表面之间的相互作用，同时在样本表面附近扫描探针。扫描探针显微技术的基本操作原理在于：为了获取样本空间的“相互作用图形”，在样本表面上以纳米探针进行机械地扫描，而不同类型的扫描探针显微镜的局部探针与样本表面存在相互作用不同。

基于不同的扫描探针形式，扫描探针显微镜具有不同类型，例如扫描电容显微镜(SCM，Scanning Capacitance Microscope)、扫描隧穿显微镜(STM，Scanning Tunneling Microscope)、磁力显微镜(MFM，Magnetic Force Microscope)和原子力显微镜(AFM，Atom Force Microscope)。扫面探针显微技术用于获取“相互作用图形”的方式包括：接触模式、非接触模式、间歇接触模式(或敲击模式)。

其中，扫描电容显微镜能够在空间分辨率为10纳米～15纳米的范围内，获取待测器件内的二维掺杂浓度图形，而且所获得的掺杂浓度范围为1e¹⁵atoms/cm³～1e²⁰atoms/cm³。而且，扫描电容显微镜为接触模式的扫描探针显微镜，在成像过程中，需要将探针与待测器件表面接触，并且在待测器件表面拖动探针进行扫描。因此，扫描电容显微镜对于待测器件表面形貌的平整度具有较高的要求。

然而，现有技术所形成的待测半导体结构的表面粗糙度较大，不适用于接触模式的扫描探针显微镜检测。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体检测结构及形成方法、检测方法，所形成的半导体检测结构适用于扫描探针显微镜检测，且能够使检测结果更精确。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体检测结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底表面具有待测器件结构，所述衬底和待测器件结构表面具有介质层，所述介质层表面具有导电结构、以及用于电隔离所述导电结构的绝缘层；采用第一平坦化工艺去除所述导电结构和绝缘层，直至暴露出所述介质层的第一表面为止；在所述第一平坦化工艺之后，采用粘结层使介质层的第一表面固定于基底表面；在所述介质层固定于基底表面之后，去除所述衬底，并暴露出介质层的第二表面和待测器件结构表面为止，所述介质层的第二表面与待测器件表面齐平，所述介质层的第二表面与第一表面相对。

可选的，所述衬底内还具有隔离结构。

可选的，还包括：在所述第一平坦化工艺之后，所述介质层的第一表面固定于基底表面之前，采用第二平坦化工艺对所述衬底、隔离结构和介质层进行平坦化，以形成第三表面，所述第三表面垂直于衬底表面，且所述第三表面到所述待测器件结构具有预设距离，所述第二平坦化工艺以平行于衬底表面的方向、自衬底边缘向待测器件结构进行平坦化；在所述第二平坦化工艺之后，在所述介质层内形成标记开口，所述标记开口暴露出衬底表面；在去除所述衬底之后，在所述介质层的第二表面、隔离结构表面和待测器件表面形成保护层，所述保护层覆盖于所述标记开口的顶部，使所述标记开口内部形成空腔；去除所述保护层和隔离结构，直至暴露出所述标记开口和介质层的第二表面、以及待测器件表面为止。

可选的，所述预设距离为1微米～5微米。

可选的，形成所述标记开口的工艺为第一聚焦离子束轰击刻蚀工艺，轰击离子源为镓离子源、惰性离子源中的一种或多种，电压为1kV～30kV。

可选的，所述保护层的材料与隔离结构的材料相同。

可选的，所述保护层和隔离结构的材料为氧化硅。

可选的，去除所述保护层和隔离结构的工艺为第二聚焦离子束轰击刻蚀工艺，轰击离子源为镓离子源、惰性离子源中的一种或多种，电压为1kV～30kV。

可选的，所述第二聚焦粒子束轰击刻蚀工艺的电压为2kV。

可选的，在去除所述保护层和隔离结构之后，对暴露出的介质层第二表面和待测器件结构表面进行抛光，以去除介质层第二表面和待测器件结构表面的缺陷，所述抛光工工艺的抛光液为水，研磨垫的转速为20rpm～80rpm。