超薄栅极氮氧化硅薄膜的氮含量测量方法

摘要

本发明涉及一种超薄栅极氮氧化硅薄膜的氮含量测量方法，用于对在硅衬底上形成有超薄栅极氮氧化硅薄膜的半导体结构进行测量；所述氮含量测量方法通过对所述半导体结构进行再氧化处理，并根据所述半导体结构在进行再氧化处理之前和之后薄膜的厚度增加量，来计算得到与该厚度增加量相对应的氮氧化硅薄膜中的氮含量。检测结构更为直观，不需要破坏送检的硅片，通过常规的厚度测量工具就可以实现，不需要借助外部昂贵的检测设备，能够节省检测成本，并有效缩短检测时间。

主权项

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，从而在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；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。