[发明专利]半导体结构的量测装置及其量测方法

说明书

本发明涉及半导体器件制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构的量测装置及其量测方法。所述半导体结构的量测方法包括如下步骤：提供一参考区域，所述参考区域的表面平整度小于或者等于一量测装置自身的背景平整度；采用所述量测装置量测所述参考区域的形貌，获取参考量测结果；采用所述量测装置量测一待测晶圆中一图案区域的形貌，获取初始量测结果；自所述初始量测结果中移除所述参考量测结果，获取所述图案区域的校准量测结果。本发明能够有效的消除量测装置本身的背景平整度对待测晶圆中图案区域量测结果的影响，实现了对待测晶圆量测结果准确度的提高，有助于改善半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构的量测装置及其量测方法。

背景技术

随着平面型闪存存储器的发展，半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是最近几年，平面型闪存的发展遇到了各种挑战：物理极限、现有显影技术极限以及存储电子密度极限等。在此背景下，为解决平面闪存遇到的困难以及追求更低的单位存储单元的生产成本，各种不同的三维(3D)闪存存储器结构应运而生，例如3D NOR(3D或非)闪存和3D NAND(3D与非)闪存。

3D NAND存储器是一种从二维到三维通过堆叠技术而形成的存储器。随着集成电路生成工艺的成熟化，3D NAND存储器对各层生成工艺的成本和工艺性能要求越来越高。随着对3D NAND存储器更高的存储功能的需求，其堆叠的层数在不断的增加。

在3D NAND存储器等半导体器件的制造过程中，通过AFM(Atomic ForceMicroscope，原子力显微镜)测量半导体结构的形貌是至关重要的步骤。但是，当前由于AFM机台本身结构及量测方法的限制，在量测半导体结构形貌时的准确度较差，从而限制了对半导体制程工艺的改进。

因此，如何提高对半导体结构形貌量测的准确度，提高半导体器件的性能，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种半导体结构的量测装置及其量测方法，用于解决现有的量测装置在量测半导体结构的形貌时准确度较低的问题，以提高半导体器件的性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体结构的量测方法，包括如下步骤：

提供一参考区域，所述参考区域的表面平整度小于或者等于一量测装置自身的背景平整度；

采用所述量测装置量测所述参考区域的形貌，获取参考量测结果；

采用所述量测装置量测一待测晶圆中一图案区域的形貌，获取初始量测结果；

自所述初始量测结果中移除所述参考量测结果，获取所述图案区域的校准量测结果。

可选的，提供一参考区域的具体步骤包括：

制备一样品，所述样品中具有一参考区域，所述参考区域沿第一方向的长度大于或者等于所述量测装置的量程。

可选的，获取参考量测结果的具体步骤包括：

驱动所述样品沿所述第一方向运动，获取所述参考区域沿所述第一方向的所述参考量测结果。

可选的，驱动所述样品沿所述第一方向运动之前，还包括如下步骤：

水平放置所述样品与所述待测晶圆，且所述样品与所述待测晶圆沿第二方向平行排布，所述第二方向与所述第一方向相交。

可选的，获取初始量测结果的具体步骤包括：

驱动所述待测晶圆沿所述第一方向运动，获取所述图案区域沿所述第一方向的所述初始量测结果，所述样品中所述参考区域沿所述第一方向运动的距离与所述待测晶圆中所述图案区域沿所述第一方向运动的距离相等。