[发明专利]超薄栅极氮氧化硅薄膜的氮含量测量方法

权利要求书

1.一种超薄栅极氮氧化硅薄膜的氮含量测量方法，在进行所述氮含量测量方法之前，已经在一个半导体结构中对应栅极的位置，在作为硅衬底的Si层上，生长了一层超薄栅极氧化物薄膜即第一SiO₂层；并进一步通过氮化工艺在所述Si层与所述第一SiO₂层的分界面处引入氮原子与硅原子键结以形成一个含氮层，所述第一SiO₂层及所述含氮层构成超薄栅极氮氧化硅薄膜即SiON层；所述氮含量测量方法，即适用于测量包含所述SiON层的半导体结构，其特征在于，

所述氮含量测量方法，包含以下步骤：

步骤1、对所述半导体结构上的薄膜厚度进行测量，并记该厚度为第一厚度h；

步骤2、对所述半导体结构进行再氧化处理；

步骤3、对经过再氧化处理后的半导体结构上的薄膜厚度进行测量，并记该厚度为第二厚度H；

步骤4、根据第二厚度H与第一厚度h的差值，计算半导体结构上薄膜厚度的增加量Δh ，即Δh =H-h，从而计算得到与所述厚度的增加量Δh相对应的氮氧化硅薄膜中的氮含量。

2.如权利要求1所述的氮含量测量方法，其特征在于，

步骤1中测量的，是所述半导体结构中对应栅极位置的SiON层的整体厚度。

3.如权利要求2所述的氮含量测量方法，其特征在于，

步骤2中所述再氧化处理，是对所述半导体结构进行的快速热氧化处理。

4.如权利要求3所述的氮含量测量方法，其特征在于，

步骤2中，在进行所述再氧化处理之后，会在Si层的表面进行氧化反应，并形成位于所述Si层与所述SiON层的分界面处的另一个氧化物薄膜即第二SiO₂层。

5.如权利要求4所述的氮含量测量方法，其特征在于，

步骤3中测量的，是所述半导体结构中对应栅极的位置从下至上依次布置的所述第二SiO₂层和所述SiON层的整体厚度。

6.如权利要求1~5中任意一项所述的氮含量测量方法，其特征在于，

步骤4中，所述半导体结构在进行再氧化处理之前和之后薄膜厚度的增加量Δh与氮氧化硅薄膜中的氮含量成反比，即，测得的厚度增加量Δh越大，氮氧化硅薄膜中的氮含量越低，而测得的厚度增加量Δh越少，氮氧化硅薄膜中的氮含量越高。

7.如权利要求6所述的氮含量测量方法，其特征在于，

步骤4中，还进一步包含以下过程：即，通过计算所述半导体结构在进行再氧化处理之前和之后薄膜厚度的增加量Δh与氮氧化硅薄膜中的氮含量之间的关系函数并绘制函数曲线，从而根据所述函数及函数曲线，以测得的薄膜厚度增加量Δh来计算所述氮氧化硅薄膜中的氮含量。