[发明专利]样品表面膜层厚度的测量方法有效
| 申请号： | 202111392715.2 | 申请日： | 2021-11-23 |
| 公开（公告）号： | CN114061496B | 公开（公告）日： | 2023-06-16 |
| 发明（设计）人： | 林琳;佘晓羽;陈文辉;刘丽娟;刘婧;冯路;锁志勇 | 申请（专利权）人： | 长江存储科技有限责任公司 |
| 主分类号： | G01B15/02 | 分类号： | G01B15/02;H01L21/66 |
| 代理公司： | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人： | 杜娟;骆希聪 |
| 地址： | 430079 湖北省武*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 样品 表面 厚度 测量方法 | ||
1.一种样品表面膜层厚度的测量方法，包括：
提供第一样品基底，所述第一样品基底不包含目标物质；
在所述第一样品基底的表面上形成所述目标物质的第一膜层；
采用第一表面定量分析方法检测所述第一膜层，获得所述目标物质在所述第一膜层中的含量，所述含量对应于所述第一表面定量分析方法的第一检测极限；
采用第二表面定量分析方法检测所述第一膜层，获得所述目标物质的相对灵敏度因子，其中，所述第一表面定量分析方法的第一检测极限大于所述第二表面定量分析方法的第二检测极限；
提供与所述第一样品基底相同的第二样品基底，在所述第二样品基底的表面上形成所述目标物质的目标膜层，所述目标膜层的厚度小于所述第一膜层的厚度；
采用所述第二表面定量分析方法检测所述目标膜层，采用所述相对灵敏度因子计算所述目标物质在所述目标膜层中的原子浓度；
根据所述原子浓度计算所述目标物质在所述目标膜层中的原子密度；以及
根据所述原子密度和所述目标物质的参考原子密度的比值获得所述目标膜层的厚度。
2.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述第一表面定量分析方法包括XPS方法。
3.如权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述含量用平均原子浓度百分比来表征。
4.如权利要求3所述的测量方法，其特征在于，在到达所述第一检测极限时，所述第一膜层中的目标物质的平均原子浓度百分比是所述XPS方法所能检测到的最小值。
5.如权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述第二表面定量分析方法包括SIMS方法或TOF-SIMS方法。
6.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，采用下面的公式计算所述目标物质在所述目标膜层中的原子密度：
原子密度＝原子浓度*所述第二表面定量分析方法的信号深度。
7.如权利要求2所述的测量方法，其特征在于，在所述第一样品基底的表面上形成所述目标物质的第一膜层的步骤之后还包括：在所述第一膜层上形成第一保护层，所述第一保护层的厚度大于所述XPS方法的信号深度，所述第一保护层不包含所述目标物质。
8.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述第一保护层的厚度大于等于10nm。
9.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述目标膜层的厚度范围是1-2埃。
10.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述第一样品基底和所述第二样品基底适用于3D NAND存储器。
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