CN114018760A - 半导体结构的检测方法及其检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种半导体结构的检测方法及其检测装置。该检测方法包括获取电子能量损失谱，电子能量损失谱对应于半导体结构表面的选定区域；根据电子能量损失谱获得总谱的强度和氮、氧中至少一个的元素信息以及硅的元素信息；根据选定区域的面积、总谱的强度以及各元素信息获得选定区域对应的该元素的面密度。该检测方法通过电子能量损失谱对半导体结构中由硅、氮、氧构成的物质的材料密度进行检测，从而获得了纳米尺度内的密度信息，为后续的工艺优化提供坚实的数据支撑。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术，更具体地，涉及一种半导体结构的检测方法及其检测装置。
背景技术
半导体器件的材料密度与薄膜沉积的工艺紧密相关，通过监控材料的体积密度，能反应薄膜沉积的工艺的稳定性。
在现有技术中，半导体器件的材料的体积密度一般通过X光反射法(X-RayReflectometry，XRR)测量获得，但是XRR仅能用于薄膜整体的监控，无法对微纳米尺度内的结构进行分析。
因此，希望进一步改进半导体结构的检测方法及其检测装置，从而提高测量精度以及可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的半导体结构的检测方法及其检测装置，以解决现有技术中无法在半导体器件中薄膜结构的微纳米尺度内进行量化分析的技术问题。
根据本发明的一方面，提供了一种半导体结构的检测方法，包括：获取电子能量损失谱，所述电子能量损失谱的表征对应于半导体结构表面的选定区域；根据所述电子能量损失谱获得总谱的强度和氮、氧中至少一个的元素信息以及硅的元素信息；以及根据所述选定区域的面积、所述总谱的强度以及各所述元素信息获得所述选定区域对应的该元素的面密度。
可选地，采用扫描透射电子显微镜获取所述电子能量损失谱。
可选地，还包括根据所述选定区域的厚度与所述元素的面密度获得该元素的体积密度。
可选地，还包括根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度。
可选地，所述根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度包括：在每个元素中，根据该元素的体积密度与该元素的相对原子质量获得该元素的材料密度；以及根据元素的材料密度获得不同元素构成的物质的材料密度。
可选地，所述根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度包括：根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的体积密度；以及在每种物质中，根据该物质的体积密度与该物质的相对分子质量获得该物质的材料密度。
可选地，所述半导体结构包括由沉积工艺形成的氧化硅层或氮化硅层，其中，沿预设方向对所述半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的氧化硅或氮化硅的材料密度，所述预设方向为所述沉积工艺的沉积方向。
可选地，还包括根据各所述元素的面密度获得所述选定区域对应的各元素的元素含量。
可选地，所述半导体结构包括交替堆叠的氧化硅层与氮化硅层，其中，沿预设方向对所述半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的特征元素的元素含量，所述预设方向为所述氧化硅层与所述氮化硅层的堆叠方向，在所述氧化硅层中，所述特征元素为氧元素；在氮化硅层中，所述特征元素为氮元素。
可选地，所述半导体结构包括交替堆叠的氧化硅层与氮化硅层，其中，沿预设方向对所述半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的氧化硅或氮化硅的材料密度，所述预设方向为所述氧化硅层与所述氮化硅层的堆叠方向。
可选地，所述选定区域的厚度根据所述半导体结构的材料的平均自由程、所述电子能量损失谱的零损失峰强度以及所述总谱的强度获得。
可选地，所述选定区域的厚度与所述平均自由程的比值在0.3至0.4之间。
可选地，所述半导体结构的厚度在40至60纳米之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种半导体结构的检测装置，包括：获取模块，用于获取电子能量损失谱，所述电子能量损失谱对应于半导体结构表面的选定区域；分析模块，用于根据所述电子能量损失谱获得总谱的强度和氮、氧中至少一个的元素信息以及硅的元素信息；以及第一计算模块，用于根据所述选定区域的面积、所述总谱的强度以及各所述元素信息获得所述选定区域对应的该元素的面密度。
可选地，还包括第二计算模块，用于根据所述选定区域的厚度与所述元素的面密度获得该元素的体积密度。
可选地，还包括第三计算模块，用于根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度。
可选地，还包括第四计算模块，用于根据各所述元素的面密度获得所述选定区域对应的各元素的元素含量。
可选地，所述半导体结构包括3D存储器件中的氧化硅层、氮化硅层以及绝缘叠层结构中的至少一个，其中，所述绝缘叠层包括交替堆叠的氧化硅层和氮化硅层。
根据本发明实施例的半导体结构的检测方法及其检测装置，通过电子能量损失谱对半导体结构中由硅、氮、氧构成的物质的面密度、体积密度、材料密度进行检测，从而获得了纳米尺度内材料密度的信息，为后续的工艺优化提供坚实的数据支撑。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出了相关技术中的半导体结构示意图。
图2示出了本发明实施例半导体结构的检测方法的步骤示意图。
图3示出了本发明第一实施例的半导体结构示意图。
图4与图5示出了电子能量损失谱的示意图。
图6示出了沿沉积方向硅元素面密度的变化曲线图。
图7示出了沿沉积方向硅元素体积密度的变化曲线图。
图8示出了沿沉积方向氧化硅材料密度的变化曲线图。
图9示出了本发明第二实施例的半导体结构示意图。
图10示出了多个氮化硅层中氮元素含量的柱状分布图。
图11示出了多个氮化硅层中氮化硅材料密度的柱状分布图。
图12示出了多个氧化硅层中氧元素含量的柱状分布图。
图13示出了多个氧化硅层中氧化硅材料密度的柱状分布图。
图14示出了本发明实施例半导体结构的检测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。
应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区称为位于另一层、另一个区“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区上面，或者在其与另一层、另一个区之间还包含其它的层或区。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区将位于另一层、另一个区“下面”或“下方”。
如果为了描述直接位于另一层、另一个区上面的情形，本文将采用“直接在……上面”或“在……上面并与之邻接”的表述方式。
在本申请中，术语“半导体结构”指在制造存储器件的各个步骤中形成的整个半导体结构的统称，包括已经形成的所有层或区。在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
图1示出了相关技术中的半导体结构示意图。
如图1所示，相关技术中的半导体结构包括氧化硅层101与位于氧化硅层101中的连接柱110，其中，连接柱110的材料包括但不限于金属钨。在连接柱110的侧壁处出现了豁口(虚框处位置)，造成这种现象的原因有可能是以豁口为分界线的上层氧化硅D1和下层氧化硅D2的材料密度不同。目前通过XRR测量仅能用于氧化硅层101整体的监控，无法对微纳米尺度内的结构进行分析，也就无法确认是否由于上层氧化硅D1和下层氧化硅D2的材料密度不同造成了连接柱110的侧壁处出现豁口。
本发明实施例提供了一种改进的检测方法与检测装置，从而提高测量精度以及可靠性，下面将对本发明实施例进行详细说明。
图2示出了本发明实施例半导体结构的检测方法的步骤示意图。
在步骤S011中，获取电子能量损失谱，其中，该电子能量损失谱的表征对应于半导体结构表面的选定区域，下面以本发明第一实施例的半导体结构为例对检测方法进行举例说明。如图3所示，该半导体结构是从待测样品中分离出来的，待测样品例如是基于晶圆形成的半导体器件结构。在本实施例中，分离出来的半导体结构包括由沉积工艺形成的氧化硅层101，其中，半导体结构的平均厚度为d，d的范围在40nm至60nm之间。在一些具体的实施例中，可以采用聚焦离子束(Focused Ion beam，FIB)工艺实现半导体结构的分离和d的控制。
在该步骤中，例如先调整仪器的收集半角、汇聚半角以及加速电压大小，具体的，例如将仪器的收集半角调整为29mrad和将汇聚半角调整为16mrad，结合扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscopy，STEM)技术与电子能量损失谱分析(Electron Energy Loss Spectroscopy，EELS)技术获得区域10对应的电子能量损失谱，其中，STEM技术的空间分辨率可以达到0.1nm。本领域技术人员还可以根据需要对收集半角、汇聚半角以及加速电压大小进行其他设置。然后通过电子能量损失谱的Low-loss段精确地选择要表征的区域。具体地，选择区域10内半导体结构的厚度t与平均自由程λ的比值在0.3至0.4之间的区域做为选定区域20，从而可以减少多次散色发生的概率，进而减少检测误差。具体地，可以通过以下等式(1)来获得厚度t与平均自由程λ的比值：
t/λ＝ln(It/I0) (1)
其中，I0为零损失峰强度，It为总谱的强度或者说是入射电子束强度，如图4所示，在电子能量损失谱的Low-loss段中，总谱的强度It可近似为零损失峰强度I0(图4中实线围成的面积)与非弹性散射的能力损失电子强度II(图4中虚线围成的面积)之和。在一些具体地实施例中，选定区域20的厚度t与平均自由程λ的比值为0.35。在后续的步骤中，电子能量损失谱的表征均对应于半导体结构表面的选定区域20。
在步骤S012中，根据电子能量损失谱获得总谱的强度和硅的元素信息以及氧的元素信息。
在该步骤中，例如在电子能量损失谱中选择能量范围在200eV至3200eV之间的High-loss段进行信息的采集，从而获得硅的元素信息和氧的元素信息，其中，元素信息包括该元素对应的K吸收边的强度与电离横截面。当半导体结构中包括由沉积工艺形成的氮化硅时，也需要获得氮的元素信息。具体的，硅的元素信息包括硅元素对应的K吸收边的强度Ik-Si和电离横截面σSi，氮的元素信息包括氮元素对应的K吸收边的强度Ik-N和电离横截面σN，氧的元素信息包括氧元素对应的K吸收边的强度Ik-O和电离横截面σO。通过Hartree-Slater公式，根据收集角，汇聚角，加速电压大小对σSi，σN，σO进行校准。图5中示出了氧的元素对应的K吸收边的强度Ik-O，在外推窗口内根据Power Law模型拟合出背底的函数，再通过外推法计算出拟合窗口内的背底强度Ib后，将其扣除得到曲线·围成的面积，即为氧元素对应的K吸收边的强度Ik-O，Ik-Si与Ik-N的获得方式与Ik-O相类似，此处不再单独图示说明。
在步骤S013中，根据选定区域的面积、总谱的强度以及各元素信息获得选定区域对应的元素的面密度。具体地，可以通过以下等式(2)、(3)、(4)来分别获得选定区域对应的硅元素的面密度ASi、氧元素的面密度AO以及氮元素的面密度AN：
ASi＝Ik-Si/SσSiIt (2)
AO＝Ik-O/SσOIt (3)
AN＝Ik-N/SσNIt (4)
其中，S为选定区域20的面积。
在步骤S014中，根据选定区域的厚度与元素的面密度获得该元素的体积密度。具体地，可以通过以下等式(5)、(6)、(7)来分别获得选定区域对应的硅元素的体积密度VSi、氧元素的体积密度VO以及氮元素的体积密度VN：
VSi＝ASi/t (5)
VO＝AO/t (6)
VN＝AN/t (7)
其中，t为选定区域20的厚度，具体可通过等式(1)获得，而本实施例半导体结构的材料的平均自由程λ可通过FIB 3D制样的办法获得。
在步骤S015中，根据元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度。
在本实施例中，例如先根据元素的体积密度与元素的相对原子质量获得元素的材料密度，然后再根据元素的材料密度获得不同元素构成的物质的材料密度，具体地，可以通过以下等式(8)、(9)、(10)来分别获得选定区域对应的硅元素的材料密度ρSi、氧元素的材料密度ρO以及氮元素的材料密度ρN：
ρSi＝VSi*MSi/NA (8)
ρO＝VO*MO/NA (9)
ρN＝VN*MN/NA (10)
其中，MSi为硅元素的相对原子质量，MO为氧元素的相对原子质量，MN为氮元素的相对原子质量，NA为阿伏伽德罗常数。进一步的，可以通过以下等式(11)、(12)来分别获得选定区域对应的氧化硅的材料密度ρSiOx、氮化硅的材料密度ρSiNx：
ρSiOx＝ρSi+ρO (11)
ρSiNx＝ρSi+ρN (12)
在一些其他实施例中，还可以先根据元素的体积密度获得不同元素构成的物质的体积密度，然后根据该物质的体积密度与该物质的相对分子质量获得该物质的材料密度，其中，该物质的相对分子质量可以根据组成该物质的元素种类和元素含量确定，具体的，若仅针对沉积的氧化硅层进行检测，可以通过以下等式(13)、(14)来分别获得选定区域对应的硅的元素含量Si％和氧的元素含量O％：
Si％＝ASi/(ASi+AO) (13)
O％＝AO/(ASi+AO) (14)
若仅针对沉积的氮化硅层进行检测，可以通过以下等式(15)、(16)来分别获得选定区域对应的硅的元素含量Si％和氮的元素含量N％：
Si％＝ASi/(ASi+AN) (15)
N％＝AN/(ASi+AN) (16)
以氧化硅为例，根据等式(13)与(14)以及硅元素的相对原子质量MSi，氧元素的相对原子质量MO得到氧化硅的相对分子质量，然后将硅元素的体积密度VSi与氧元素的体积密度VO求和，再除以氧化硅的相对分子质量得到氧化硅的材料密度。
为了检测沉积工艺的质量，需要沿预设方向对半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的氧化硅的材料密度，如图3所示，在本实施例中，预设方向为氧化硅层101的沉积方向Z1。
如图6至图8所示，沿沉积方向Z1，随着氧化硅层101的厚度不断增加，氧化硅的材料密度会发生相应的变化。图6示出了沿沉积方向硅元素面密度的变化曲线图，其中，横坐标表示氧化硅沉积的厚度，纵坐标表示硅元素的面密度。图7示出了沿沉积方向硅元素体积密度的变化曲线图，其中，横坐标表示氧化硅沉积的厚度，纵坐标表示硅元素的体积密度。图8示出了沿沉积方向氧化硅材料密度的变化曲线图，其中，横坐标表示氧化硅沉积的厚度，纵坐标表示氧化硅的材料密度。
由图6至图8可知，在氧化硅的沉积工艺中，沉积厚度达到100至150纳米之间时，硅元素的面密度、体积密度都会快速增加，进而使得沉积的氧化硅的材料密度会快速增加。更具体的，由图8可知，在氧化硅沉积的厚度小于100nm时，氧化硅的材料密度在2.35g/cm3左右，在氧化硅沉积的大于150nm时，氧化硅的材料密度在2.45g/cm3左右。通过上述方法，可以准确的分析出在微纳米尺寸内，氧化硅的材料密度变化，进而可以通过检测结果对氧化硅的沉积工艺进行调整。当然，本发明实施例并不限于此，本领域技术人员还可以根据采用上述方法对氮化硅的材料密度进行检测，进而通过检测结果对氮化硅的沉积工艺进行调整。
图9示出了本发明第二实施例的半导体结构示意图。
如图9所示，在本实施例中，该半导体结构包括交替堆叠的氧化硅层101与氮化硅层102。其中，沿预设方向对半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的氧化硅或氮化硅的材料密度，在本实施例中，预设方向为氧化硅层101与氮化硅层102的堆叠方向Z2。关于氧化硅或氮化硅的材料密度检测方法可以参照上述步骤S011至S015，此处不再赘述。
在步骤S016中，根据各元素的面密度获得选定区域对应的各元素的元素含量。具体地，可以通过以下等式(17)、(18)、(19)来分别获得选定区域对应的硅的元素含量Si％、氧的元素含量O％，氮的元素含量N％：
Si％＝ASi/(ASi+AO+AN) (17)
O％＝AO/(ASi+AO+AN) (18)
N％＝AN/(ASi+AO+AN) (19)
与第一实施例不同，在本实施例中，在确定元素含量时，无论选定区域对应于氧化硅层101还是氮化硅层102，均要综合考虑硅、氧、氮三种元素，这是因为氧化硅层101与氮化硅层102交替堆叠，即氧化硅层101与氮化硅层102交替沉积，导致每层都可能会包含氧元素与氮元素。
在本实施例中，沿预设方向对半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的特征元素的元素含量，其中，在氧化硅层101中，特征元素为氧元素；在氮化硅层102中，特征元素为氮元素。在图9中仅示出了第一层氧化硅层TO1至第六层氧化硅层TO6以及第一层氮化硅层TN1至第六层氮化硅层TN6，当然，本领域技术人员可以根据需要选择其他堆叠层进行检测。
如图10至图13所示，沿堆叠方向Z2，随着氧化硅层101与氮化硅102的堆叠层数不断增加，多个氧化硅层101中氧元素含量和氧化硅的材料密度、多个氮化硅102中氮元素含量和氮化硅的材料密度也呈现出不同的分布趋势。图10示出了多个氮化硅层中氮元素含量的柱状分布图，其中，横坐标表示氮化硅层的堆叠层数，纵坐标表示氮化硅层中的氮元素含量；图11示出了多个氮化硅层中氮化硅材料密度的柱状分布图，其中，横坐标表示氮化硅层的堆叠层数，纵坐标表示氮化硅层的材料密度；图12示出了多个氧化硅层中氧元素含量的柱状分布图，其中，横坐标表示氧化硅层的堆叠层数，纵坐标表示氧化硅层中的氧元素含量；图13示出了多个氧化硅层中氧化硅材料密度的柱状分布图，其中，横坐标表示氧化硅层的堆叠层数，纵坐标表示氧化硅层的材料密度。
由图10与图11可知，第65至67层的氮化硅的材料密度平均值为2.60g/cm3，第74至76层的氮化硅的材料密度平均值为2.59g/cm3，而第68至73层的氮化硅的材料密度平均值比其它层小，仅为2.48g/cm3，但是第65至76层的氮元素含量基本相同。
由图12与图13可知，第65至68层以及第74至76层的氧化硅的材料密度平均值为2.22g/cm3，而第69至73层的氧化硅的材料密度平均值比其它层小，仅为2.15g/cm3，而且第69至73层的氧元素含量也小于其他层。
通过上述方法，可以准确的分析出在微纳米尺寸内，各氧化硅层的材料密度变化、氧元素含量变化以及各氮化硅层的材料密度变化、氮元素含量变，进而可以通过检测结果有针对性的调整各个堆叠层的沉积工艺。
图14示出了本发明实施例半导体结构的检测装置的结构示意图。
如图14所示，本发明实施例半导体结构的检测装置包括：获取模块210、分析模块220以及计算模块230，用于实现如图2所示的检测方法。具体的，获取模块210用于获取电子能量损失谱，电子能量损失谱对应于半导体结构表面的选定区域。分析模块220用于根据电子能量损失谱获得总谱的强度和氮、氧中至少一个的元素信息以及硅的元素信息，元素信息包括该元素对应的K吸收边的强度与电离横截面。计算模块230包括第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块以及第四计算模块，其中，第一计算模块用于根据选定区域的面积、总谱的强度以及各元素信息获得选定区域对应的该元素的面密度；第二计算模块用于根据选定区域的厚度与元素的面密度获得该元素的体积密度；第三计算模块用于根据元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度；四计算模块用于根据各元素的面密度获得选定区域对应的各元素的元素含量。
根据本发明实施例的半导体结构的检测方法及其检测装置，通过电子能量损失谱对半导体结构中由硅、氮、氧构成的物质的面密度、体积密度、材料密度以及各元素的元素含量进行检测，从而获得了纳米尺度内材料信息，为后续的工艺优化提供坚实的数据支撑。其中，在针对较为复杂的半导体结构例如3D存储器件时，本申请的检测方法与检测装置可以有效的对3D存储器件中氧化硅层、氮化硅层以及绝缘叠层结构中的至少一个进行分析，其中，绝缘叠层包括交替堆叠的氧化硅层和氮化硅层。
在以上的描述中，对于各层的构图、蚀刻等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
以上对本发明的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本发明的范围之内。
Claims (18)
1.一种半导体结构的检测方法，其特征在于，包括：
获取电子能量损失谱，所述电子能量损失谱的表征对应于半导体结构表面的选定区域；
根据所述电子能量损失谱获得总谱的强度和氮、氧中至少一个的元素信息以及硅的元素信息；以及
根据所述选定区域的面积、所述总谱的强度以及各所述元素信息获得所述选定区域对应的该元素的面密度。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，采用扫描透射电子显微镜获取所述电子能量损失谱。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，还包括根据所述选定区域的厚度与所述元素的面密度获得该元素的体积密度。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，还包括根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度包括：
在每个元素中，根据该元素的体积密度与该元素的相对原子质量获得该元素的材料密度；以及
根据元素的材料密度获得不同元素构成的物质的材料密度。
6.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度包括：
根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的体积密度；以及
在每种物质中，根据该物质的体积密度与该物质的相对分子质量获得该物质的材料密度。
7.根据权利要求4-6任一项所述的检测方法，其特征在于，所述半导体结构包括由沉积工艺形成的氧化硅层或氮化硅层，
其中，沿预设方向对所述半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的氧化硅或氮化硅的材料密度，所述预设方向为所述沉积工艺的沉积方向。
8.根据权利要求4-6任一项所述的检测方法，其特征在于，还包括根据各所述元素的面密度获得所述选定区域对应的各元素的元素含量。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述半导体结构包括交替堆叠的氧化硅层与氮化硅层，
其中，沿预设方向对所述半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的特征元素的元素含量，所述预设方向为所述氧化硅层与所述氮化硅层的堆叠方向，
在所述氧化硅层中，所述特征元素为氧元素；在氮化硅层中，所述特征元素为氮元素。
10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述半导体结构包括交替堆叠的氧化硅层与氮化硅层，
其中，沿预设方向对所述半导体结构进行多次检测，以获得不同选定区域对应的氧化硅或氮化硅的材料密度，所述预设方向为所述氧化硅层与所述氮化硅层的堆叠方向。
11.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述选定区域的厚度根据所述半导体结构的材料的平均自由程、所述电子能量损失谱的零损失峰强度以及所述总谱的强度获得。
12.根据权利要求11所述的检测方法，其特征在于，所述选定区域的厚度与所述平均自由程的比值在0.3至0.4之间。
13.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，所述半导体结构的厚度在40至60纳米之间。
14.一种半导体结构的检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电子能量损失谱，所述电子能量损失谱对应于半导体结构表面的选定区域；
分析模块，用于根据所述电子能量损失谱获得总谱的强度和氮、氧中至少一个的元素信息以及硅的元素信息；以及
第一计算模块，用于根据所述选定区域的面积、所述总谱的强度以及各所述元素信息获得所述选定区域对应的该元素的面密度。
15.根据权利要求14所述的检测装置，其特征在于，还包括第二计算模块，用于根据所述选定区域的厚度与所述元素的面密度获得该元素的体积密度。
16.根据权利要求15所述的检测装置，其特征在于，还包括第三计算模块，用于根据所述元素的体积密度获得不同元素构成的物质的材料密度。
17.根据权利要求16所述的检测装置，其特征在于，还包括第四计算模块，用于根据各所述元素的面密度获得所述选定区域对应的各元素的元素含量。
18.根据权利要求14-16任一项所述的检测装置，其特征在于，所述半导体结构包括3D存储器件中的氧化硅层、氮化硅层以及绝缘叠层结构中的至少一个，
其中，所述绝缘叠层包括交替堆叠的氧化硅层和氮化硅层。
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