【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體量測，具體提供一種量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統及方法。
技術介紹
1、3d-nand是當前應用最為廣泛的非易失性存儲芯片，廣泛應用于電子產品的存儲器件中。如圖1所示，記憶孔結構（memory?holes）和深槽蝕刻結構（slit）是3d-nand必不可少的結構。記憶孔用于信號的存儲，深槽蝕刻結構用于3d-nand制備工藝過程中氮氧化硅置換成鎢形成最后的柵級。記憶孔結構和深槽蝕刻結構的關鍵尺寸(cd)對于3d-nand芯片的性能和良率有至關重要的影響
2、自3d-nand專利技術以來，閃存制造商一直追求在相同的芯片面積下提高3d-nand存儲器件存儲面密度，從而降低每比特的成本。近年來，3d-nand的發展趨勢在保持記憶孔的排布周期不變的情況下，逐漸增加深槽蝕刻結構的排布周期，從而可以在相同芯片面積下，提升芯片的整體的存儲密度。
3、3d-nand中記憶孔結構和深槽蝕刻結構都是高深寬比結構，對量測帶來極大的挑戰。并且隨著3d-nand的發展，堆疊結構的層數越來越多，深寬比會進一步增大，量測挑戰也會進一步增大。掃描電子顯微鏡(sem)、透射電子顯微鏡(tem)和光學關鍵尺寸量測（ocd)是常用的3d-nand的記憶孔結構和深槽蝕刻結構的量測手段。但sem和tem屬于破壞性量測技術，昂貴且非常耗時，而且提供的精確過程控制的統計反饋也很少。ocd隨著3d-nand結構的深寬比逐漸增加，量測的準確性也受到越來越大的挑戰。
4、關鍵尺寸小角x射線散射量測技術(cd-saxs)
5、在3d-nand的工藝制程上，進行深槽刻蝕工藝時，記憶孔結構已存在。所以cd-saxs探測到的信號會同時包含深槽蝕刻結構周期性結構產生的散射信號和記憶孔周期性結構產生的散射信號。然而深槽蝕刻結構由于結構密度遠小于記憶孔結構的密度，所以深槽蝕刻結構的散射信號會受到記憶孔散射信號的極大干擾。如圖2和圖3所示，為了能夠求解3dnand中深槽蝕刻結構的精確尺寸，需要把深槽納米結構對應的散射信號從總的散射信號中分離提取出來。
6、而隨著3d?nand制造工藝的發展，閃存制造商為了在相同的芯片面積下提高3d-nand存儲器件存儲面密度，在保持記憶孔結構的排布周期不變的情況下，逐漸增加深槽蝕刻結構的排布周期，從而可以在相同芯片面積下，提升芯片的整體的存儲密度。這也導致了深槽蝕刻結構的密度進一步降低，利用現有的cd-saxs系統對3d?nand中深槽蝕刻結構進行量測時，cd-saxs探測系統獲取的散射信號中屬于深槽蝕刻結構的信號會變得更加“弱小”，從而使cd-saxs算法系統從總的散射信號中準確分離提取出深槽蝕刻結構對應的散射信號變得更加困難。
技術實現思路
1、本專利技術為解決上述問題，提供了一種量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統及方法，通過增設相位光柵增大了入射至3d?nand中深槽蝕刻結構上的x射線光強，降低入射至3dnand中記憶孔結構上的x射線光強，有效解決了難以從cd-saxs量測結果中準確分離出深槽蝕刻結構對應的散射信號的問題。
2、為達到上述目的，本專利技術創造的技術方案是這樣實現的：
3、一方面，本專利技術提供的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，包括：
4、光源組件，用于提供cd-saxs量測的探測光；
5、多自由度樣品臺，用于承載被測樣品；
6、探測組件，用于采集探測光照射在被測樣品上后產生的散射信號；
7、相位光柵，其設于所述cd-saxs量測單元提供的探測光入射至被測樣品之前的光路上，用以調制探測光。
8、優選的，還包括：設于所述光源組件與所述多自由度樣品臺之間的真空準直組件，以及設于所述多自由度樣品臺與所述探測組件之間真空散射組件。
9、優選的，光源組件提供的探測光為x射線。
10、優選的，真空準直組件包括真空腔體和至少1個設置在真空腔體外部的狹縫。
11、優選的，真空準直組件包括3個狹縫，其中，2個狹縫設置在真空腔體內部，1個狹縫設置在真空腔體外部。
12、優選的，相位光柵設置在真空腔體與設置在真空腔體外部的狹縫之間。
13、優選的，多自由度樣品臺可帶動被測樣品進行x、y和z軸運動，以及帶動被測樣品相對于探測光進行角度偏轉。
14、優選的，探測組件包括二維陣列x射線探測器。
15、優選的，相位光柵與被測樣品的間距為talbot距離或分數talbot距離。
16、優選的，talbot距離的計算式為：
17、；
18、其中，為相位光柵的周期，為探測光的波長；
19、分數talbot距離的計算式為：
20、；
21、其中，表示talbot衍射級次，即分數talbot距離的階數。
22、優選的，相位光柵與被測樣品的間距為talbot距離時，相位光柵的周期與被測樣品的深槽蝕刻結構的周期相等，相位光柵的無相位延遲部分的線寬與被測樣品的深槽蝕刻結構的線寬對應相等。
23、優選的，相位光柵與被測樣品的間距為m階的分數talbot距離時，相位光柵的周期與被測樣品的深槽蝕刻結構周期的m倍相等，相位光柵的無相位延遲部分的線寬與被測樣品的深槽蝕刻結構的線寬的m倍對應相等。
24、另一方面，本專利技術提供的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的方法，包括：
25、提供cd-saxs量測設備，在cd-saxs量測設備提供的探測光入射至被測樣品之前的光路上設置相位光柵；
26、通過相位光柵調制探測光，增大入射至被測樣品的深槽蝕刻結構上的探測光光強，降低入射至被測樣品的記憶孔結構上的探測光光強。
27、優選的，相位光柵，其設于cd-saxs量測設備提供的探測光入射至被測樣品之前的光路上，相位光柵與被測樣品的間距為talbot距離或分數talbot距離。
28、優選的，相位光柵與被測樣品的間距為talbot距離時，相位光柵的周期與被測樣品的深槽蝕刻結構的周期相等，相位光柵的無相位延遲部分的線寬與被測樣品的深槽蝕刻結構的線寬對應相等。
29、優選的，相位光柵與被測樣品的間距為m階的分數talbot距離時，相位光柵的周期與被測樣品的深槽蝕刻結構周期的m倍相等，相位光柵的無相位延遲部分的線寬與被測樣品的深槽蝕刻結構的線寬的m倍對應相等。
30、與現有技術相比，本專利技術創造能夠取得如下有益效果：
31、本專利技術通過在傳統cd-saxs量測系統中增加了針對x射線本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，還包括：設于所述光源組件與所述多自由度樣品臺之間的真空準直組件，以及設于所述多自由度樣品臺與所述探測組件之間真空散射組件。
3.如權利要求2所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述光源組件提供的探測光為X射線。
4.如權利要求2所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述真空準直組件包括真空腔體和至少1個設置在真空腔體外部的狹縫。
5.如權利要求4所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述真空準直組件包括3個狹縫，其中，2個狹縫設置在真空腔體內部，1個狹縫設置在真空腔體外部。
6.如權利要求4所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述相位光柵設置在真空腔體與設置在真空腔體外部的狹縫之間。
7.如權利要求1所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述多自由度樣品臺可帶動被測樣
8.如權利要求1所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，探測組件包括二維陣列X射線探測器。
9.如權利要求1所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述相位光柵與被測樣品的間距為Talbot距離或分數Talbot距離。
10.如權利要求9所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，Talbot距離的計算式為：
11.如權利要求9所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述相位光柵與被測樣品的間距為Talbot距離時，所述相位光柵的周期與被測樣品的深槽蝕刻結構的周期相等，所述相位光柵的無相位延遲部分的線寬與被測樣品的深槽蝕刻結構的線寬對應相等。
12.如權利要求9或11所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述相位光柵與被測樣品的間距為m階的分數Talbot距離時，所述相位光柵的周期與被測樣品的深槽蝕刻結構周期的m倍相等，所述相位光柵的無相位延遲部分的線寬與被測樣品的深槽蝕刻結構的線寬的m倍對應相等。
13.一種量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的方法，其特征在于，包括：
14.如權利要求13所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的方法，其特征在于，所述相位光柵，其設于所述CD-SAXS量測設備提供的探測光入射至被測樣品之前的光路上，所述相位光柵與被測樣品的間距為Talbot距離或分數Talbot距離。
15.如權利要求13所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的方法，其特征在于，所述相位光柵與被測樣品的間距為Talbot距離時，所述相位光柵的周期與被測樣品的深槽蝕刻結構的周期相等，所述相位光柵的無相位延遲部分的線寬與被測樣品的深槽蝕刻結構的線寬對應相等。
16.如權利要求13所述的量測3D?NAND中深槽蝕刻結構的方法，其特征在于，所述相位光柵與被測樣品的間距為m階的分數Talbot距離時，所述相位光柵的周期與被測樣品的深槽蝕刻結構周期的m倍相等，所述相位光柵的無相位延遲部分的線寬與被測樣品的深槽蝕刻結構的線寬的m倍對應相等。
...【技術特征摘要】
1.一種量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，還包括：設于所述光源組件與所述多自由度樣品臺之間的真空準直組件，以及設于所述多自由度樣品臺與所述探測組件之間真空散射組件。
3.如權利要求2所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述光源組件提供的探測光為x射線。
4.如權利要求2所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述真空準直組件包括真空腔體和至少1個設置在真空腔體外部的狹縫。
5.如權利要求4所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述真空準直組件包括3個狹縫，其中，2個狹縫設置在真空腔體內部，1個狹縫設置在真空腔體外部。
6.如權利要求4所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述相位光柵設置在真空腔體與設置在真空腔體外部的狹縫之間。
7.如權利要求1所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述多自由度樣品臺可帶動被測樣品進行x、y和z軸運動，以及帶動被測樣品相對于探測光進行角度偏轉。
8.如權利要求1所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，探測組件包括二維陣列x射線探測器。
9.如權利要求1所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，所述相位光柵與被測樣品的間距為talbot距離或分數talbot距離。
10.如權利要求9所述的量測3d?nand中深槽蝕刻結構的系統，其特征在于，talbot距離的計算式為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳魯，馬硯忠，駱榮輝，楊天娟，白園園，
申請(專利權)人：深圳中科飛測科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。