[发明专利]沟道孔缺陷的改进方法、检测方法及检测系统

权利要求书

1.一种沟道孔缺陷的检测方法，其特征在于，包括：

提供待检测半导体结构，所述待检测半导体结构包括：半导体衬底，位于所述半导体衬底上的牺牲层和隔离层交替层叠的堆叠结构，贯穿所述堆叠结构的若干沟道孔，位于所述沟道孔底部的半导体衬底中的凹槽，位于所述凹槽中的半导体外延层；位于所述沟道孔侧壁表面和半导体外延层表面的电荷存储层；位于所述半导体外延层上的电荷存储层中的开口；

提供标准灰度图像；

去除所述半导体衬底上的堆叠结构，暴露出所述半导体外延层；

通过检测获得所述半导体外延层表面对应的灰度图像；

将所述检测获得的灰度图像与标准灰度图像进行比较，判断所述沟道孔是否存在DVC缺陷，包括：获得所述检测获得的灰度图像对应的第一灰度值以及所述标准灰度图像对应的第二灰度值；将第一灰度值和第二灰度值进行比较，若所述第一灰度值大于所述第二灰度值，则认为相应的沟道孔存在DVC缺陷，若所述第一灰度值小于或等于所述第二灰度值，则认为相应的沟道孔不存在DVC缺陷。

2.如权利要求1所述的沟道孔缺陷的检测方法，其特征在于，所述待检测半导体结构还包括：位于所述电荷存储层表面的沟道层，所述沟道层包括第一沟道层，所述开口贯穿所述第一沟道层；所述电荷存储层包括阻挡层、位于阻挡层上的电荷捕获层以及位于电荷捕获层上的隧穿层。

3.如权利要求2所述的沟道孔缺陷的检测方法，其特征在于，所述半导体结构中的电荷存储层和第一沟道层的形成过程包括：在所述堆叠结构的表面、沟道孔的侧壁表面和所述半导体外延层的表面依次形成阻挡层、位于所述阻挡层上的电荷捕获层、位于所述电荷捕获层上的隧穿层和位于所述隧穿层上的第一沟道层；刻蚀去除所述沟道孔底部的半导体外延层上的部分第一沟道层、隧穿层、电荷捕获层和阻挡层，在所述沟道孔底部的第一沟道层、隧穿层、电荷捕获层和阻挡层中形成开口。

4.如权利要求3所述的沟道孔缺陷的检测方法，其特征在于，在刻蚀去除所述沟道孔底部的半导体外延层上的部分第一沟道层、隧穿层、电荷捕获层和阻挡层形成开口时，实际工艺存在三种结果：第一种结果是所述形成的开口贯穿所述第一沟道层、隧穿层、电荷捕获层和阻挡层，所述开口暴露出预设面积的所述半导体外延层；第二种结果是所述形成的开口贯穿所述第一沟道层、隧穿层、电荷捕获层和阻挡层，所述开口暴露出小于预设面积的所述半导体外延层；第三种结果是所述形成的开口的底部停在第一沟道层、隧穿层、电荷捕获层和阻挡层中任一层中，所述形成的开口未暴露出所述半导体外延层的表面。

5.如权利要求1所述的沟道孔缺陷的检测方法，其特征在于，所述标准灰度图像为不存在DVC缺陷时，去除所述堆叠结构后获得的半导体外延层表面的灰度图像。

6.如权利要求4所述的沟道孔缺陷的检测方法，其特征在于，所述标准灰度图像为形成的开口贯穿所述第一沟道层、隧穿层、电荷捕获层和阻挡层，暴露出预设面积的所述半导体外延层时，去除所述堆叠结构后获得的半导体外延层表面的灰度图像。

7.如权利要求1或4中任意一项所述的沟道孔缺陷的检测方法，其特征在于，将所述检测获得的灰度图像与标准灰度图像进行比较，判断所述沟道孔是否存在DVC缺陷的过程包括：通过检测获得至少一个所述半导体外延层表面的灰度图像；将所述检测获得的至少一个灰度图像与对应的标准灰度图像进行比较，判断所述至少一个所述半导体外延层上对应的沟道孔是否存在DVC缺陷。

8.如权利要求1或4中任意一项所述的沟道孔缺陷的检测方法，其特征在于，将所述检测获得的灰度图像与标准灰度图像进行比较，判断所述沟道孔是否存在DVC缺陷的过程包括：将所述半导体衬底划分为位于中间的第一区域，环绕第一区域的第二区域以及环绕第二区域的第三区域；通过检测获得第一区域中所有半导体外延层表面的对应灰度图像；将所述检测获得的所有的灰度图像与对应的标准灰度图像进行比较，判断所述第一区域中所述半导体外延层上对应的沟道孔是否存在DVC缺陷。