一种沟道孔的测量方法技术领域
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种沟道孔的测量方法。
背景技术
三维存储器采用多层堆叠的方法来增加存储密度，现在主流产品
的膜层数达到了39层。沟道孔的大小直接影响到存储单元特性的好
坏，39层每层的沟道孔大小成为产品能够达到设计要求的最关键因
素。如何快速的检测各层沟道孔的大小是急需解决的技术问题。传统
的方法是化学机械研磨之后测一层的沟道孔大小，再次化学机械研磨
后再次测量，这样的测量方法费时费力，测量效率较低，成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种沟道孔尺寸的测量方法，所述
测量方法包括：
提供一设置有若干膜层的半导体结构，且所述半导体结构中形成
有贯穿各所述膜层的沟道孔；
根据所述沟道孔的排列方式对所述半导体结构进行斜切，以在所
述半导体结构中形成暴露各所述膜层中的沟道孔的斜坡面；
采用测试仪器对所述斜坡面进行扫描，以得到一个平面多孔图；
根据所述平面多孔图，获取各所述膜层中的沟道孔的尺寸。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述半导体结构为三维存
储器。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述半导体结构包括半导
体衬底和堆叠于所述半导体衬底之上所述若干膜层，所述方法中，根
据所述沟道孔的排列方式采用聚焦离子束以与所述半导体衬底成α
的倾斜角对所述半导体结构进行斜切，以形成暴露各所述膜层中的沟
道孔的所述斜坡面；
其中，10°≤α≤80°。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，采用所述测试仪器对所述
斜坡面进行扫描时，所述测试仪器正对所述半导体衬底平面。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述方法中：
根据所述倾斜角α和所述平面多孔图中相邻孔之间的间距，获取
各所述膜层中的沟道孔的高度；
其中，若所述平面多孔图中各相邻孔之间的间距均为L，则形成
有斜坡面的所述半导体结构中相邻沟道孔之间的高度差△H的值为
L*tanα。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述方法中：
若各相邻的所述膜层之间的间距均为d，则所述倾斜角α的值为
tan-1(d/L)，以使得形成有斜坡面的所述半导体结构中相邻沟道孔之
间的高度差△H的值为d。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，采用所述测试仪器对所述
斜坡面进行扫描时，所述测试仪器正对所述斜坡面进行扫描。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述测量方法还包括：
根据所述倾斜角α和所述平面多孔图中各所述沟道孔之间的间距
L’，计算各所述沟道孔的高度；
其中，相邻所述沟道孔之间的间距相等；相邻所述沟道孔之间的
高度差△H的值为L’*sinα。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述平面多孔图中各沟道
孔的形状为椭圆形，长轴为a，短轴为b，则所述沟道孔的真实长轴
a’的值为a*cosα，真实短轴b’的值为b。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述平面多孔图中各沟道
孔的形状为矩形，长为a，宽为b，则所述沟道孔的真实长a’的值为
a*cosα，真实宽b’的值为b。
上述的沟道孔尺寸的测量方法，其中，所述测试仪器为SEM测量
仪器。
综上所述，本发明提出了一种半导体结构中各膜层中沟道孔尺寸
的测量方法，首先根据沟道孔的排列方式以与衬底形成的一预设倾斜
角α对半导体结构进行刻蚀，形成用于测量的斜坡面，再利用测试仪
器对斜坡面进行扫描，得到一平面多孔图，然后确定平面多孔图中各
沟道孔对应的膜层，根据所述平面多孔图，获取各所述膜层中的沟道
孔的尺寸，实现各膜层中沟道孔尺寸的快速测量。
附图说明
图1为本发明实施例斜切后的三维存储器及测试仪器正对衬底生
成的平面多孔图的示意图；
图2为本发明实施例中沟道孔尺寸的测量方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
如图1和图2所示，本实施例提出了一种沟道孔尺寸的测量方法，
应用于半导体结构(该实施例以三维存储器1为例来阐述，但不应理
解为是对本发明的限制)中各膜层(附图中未显示和标注，膜层的数
量不作限制，优选的情况下为39层)中沟道孔2尺寸的测量，半导
体结构包括半导体衬底(附图中未显示和标注)和堆叠于半导体衬底
之上若干膜层，该测量方法包括：
提供一设置有若干膜层的三维存储器1，且三维存储器1中形成
有贯穿各膜层的沟道孔2；根据沟道孔2的排列方式采用聚焦离子束
以与三维存储器1衬底成α的倾斜角对三维存储器1进行斜切，以形
成暴露各膜层中的沟道孔的斜坡面3；10°≤α≤80°，比如α可为
10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°等；根据沟道孔
2的排列方式对三维存储器进行斜切，以在三维存储器1中形成暴露
各膜层中的沟道孔2的斜坡面；采用测试仪器(附图中未显示和标注)
对斜坡面进行扫描，以得到一个平面多孔图4；根据平面多孔图4，
获取各膜层中的沟道孔2的尺寸。
优选地，采用SEM测试仪器(也可以是其他测试仪器)对斜坡面
3进行扫描时，SEM测试仪器正对三维存储器1衬底平面，则该测量
方法还包括：
根据倾斜角α和平面多孔图4中相邻孔之间的间距，获取各膜层
中的沟道孔2的高度；平面多孔图4中各相邻孔之间的间距均为L，
则形成有斜坡面3的三维存储器1中相邻沟道孔2之间的高度差△H
的值为L*tanα；各相邻的膜层之间的间距均为d，则倾斜角α的值
为tan-1(d/L)，以使得形成有斜坡面3的三维存储器1中相邻沟道孔
2之间的高度差△H的值为d，使得专业人员可以通过高度差直观地
判断沟道孔2所在的膜层。
优选地，采用SEM测试仪器对斜坡面3进行扫描时，SEM测试
仪器正对斜坡3面进行扫描，形成的平面多孔图在附图中可大致以斜
坡面来表示，该测量方法还包括：
根据倾斜角α和平面多孔图中各沟道孔2之间的间距L’，计算各
沟道孔的高度；其中，相邻沟道孔2之间的间距相等；相邻沟道孔2
之间的高度差△H的值为L’*sinα；当平面多孔图中各沟道孔的形
状为椭圆形，长轴为a，短轴为b，则沟道孔2的真实长轴a’的值为
a*cosα，真实短轴b’的值与b相等；当平面多孔图中各沟道孔的形
状为矩形，长为a，宽为b，则沟道孔1的真实长a’的值为a*cosα，
真实宽b’的值与b相等。
综上所述，本发明提出了一种半导体结构中各膜层中沟道孔尺寸
的测量方法，首先根据沟道孔的排列方式以与衬底形成的一预设倾斜
角α对半导体结构进行刻蚀，形成用于测量的斜坡面，再利用测试仪
器对斜坡面进行扫描，得到一平面多孔图，然后确定平面多孔图中各
沟道孔对应的膜层，根据所述平面多孔图，获取各所述膜层中的沟道
孔的尺寸，实现各膜层中沟道孔尺寸的快速测量。
通过说明和附图，给出了具体实施方式详细描述，对于本领域的
技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。
因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全
部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，
都应认为仍属本发明的意图和范围内。