[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明提供一种半导体器件及其制造方法。该半导体器件包括衬底及形成于衬底上的堆叠结构。衬底包括器件区及位于器件区外围的切割道区，堆叠结构包括位于器件区的第一堆叠结构及位于切割道区的第二堆叠结构。第一堆叠结构形成有沿垂直于所述第一堆叠结构的方向延伸的器件沟道，第二堆叠结构形成有多个沿垂直于所述第二堆叠结构的方向延伸并穿通所述第二堆叠结构的第一参照沟道。其中，器件沟道的关键尺寸小于第一参照沟道的关键尺寸。当该半导体器件进行电子束检测时，基于器件沟道及多个第一参照沟道各自呈现的电压衬度特征，不仅可以判断器件沟道是否存在刻蚀缺陷，还可以判断器件沟道产生刻蚀缺陷的原因，检测效率高，降低了对产能的影响。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件的制造过程中，为了保证生产良率，在完成整个沟道制程后需要对沟道进行刻蚀缺陷的检测。沟道的刻蚀缺陷有两种：一种是沟道的关键尺寸较小，导致沟道孔的刻蚀深度不足而未贯穿半导体器件的堆叠结构，使得沟道没有和堆叠结构下方的衬底接触；另一种是沟道的关键尺寸足够大，刻蚀形成的沟道孔贯穿堆叠结构至衬底，但沟道孔内有刻蚀气体残余，导致沟道孔内的沉积材料被腐蚀，使得形成的沟道出现缺损断裂。其中，沟道的关键尺寸较小时，沟道孔的刻蚀深度不足，不易有刻蚀气体残余，因此，沟道一般只存在上述两种刻蚀缺陷之一。

目前，常用电子束检测的技术手段来检测沟道的刻蚀缺陷。然而，不管沟道存在哪一种刻蚀缺陷，沟道在电子束检测下的结果都是呈现出暗场电压衬度的特征，虽然可以确定沟道存在刻蚀缺陷，却无法判断出刻蚀缺陷的种类，也即无法确定刻蚀缺陷产生的原因。现有技术中，通过电子束检测确定沟道存在刻蚀缺陷后，还需要采用透射电子显微镜进行检测以进一步确定沟道刻蚀缺陷产生的原因。但是，采用透射电子显微进行检测时，不仅要耗费较多的时间和成本，还需要停止产线，严重影响了产能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种半导体器件及其制造方法，通过电子束检测所述半导体器件时，不仅可以判断该半导体器件的沟道是否存在刻蚀缺陷，还可以判断产生刻蚀缺陷的原因，检测效率高，有利于降低对产能的影响。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种半导体器件，包括：

衬底，包括器件区及位于所述器件区外围的切割道区；以及

堆叠结构，形成于所述衬底上，包括位于所述器件区的第一堆叠结构及位于所述切割道区的第二堆叠结构，所述第一堆叠结构形成有沿垂直于所述第一堆叠结构的方向延伸的器件沟道，所述第二堆叠结构形成有参照沟道，所述参照沟道包括多个沿垂直于所述第二堆叠结构的方向延伸并穿通所述第二堆叠结构的第一参照沟道；

所述器件沟道、所述参照沟道远离所述衬底的一端的直径定义为关键尺寸，所述器件沟道的关键尺寸小于所述第一参照沟道的关键尺寸。

本发明另一方面还提供一种半导体器件的制造方法，包括如下步骤：

提供衬底，所述衬底包括器件区及位于所述器件区外围的切割道区；

在所述衬底上形成堆叠结构，所述堆叠结构包括位于所述器件区的第一堆叠结构及位于所述切割道区的第二堆叠结构；

在所述第一堆叠结构中形成沿垂直于所述第一堆叠结构的方向延伸的器件沟道，以及在所述第二堆叠结构中形成参照沟道，所述参照沟道包括多个沿垂直于所述第二堆叠结构的方向延伸并穿通所述第二堆叠结构的第一参照沟道，其中，所述器件沟道的关键尺寸小于所述第一参照沟道的关键尺寸，所述器件沟道、所述参照沟道远离所述衬底的一端的直径定义为关键尺寸；

对所述堆叠结构进行电子束检测，基于所述器件沟道呈现的电压衬度特征判断所述器件沟道是否存在刻蚀缺陷，并且在确定所述器件沟道存在刻蚀缺陷时，基于所述第一参照沟道呈现的电压衬度特征判断所述器件沟道产生刻蚀缺陷的原因。