CN116230572A - 一种半导体制程的材料残余状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种半导体制程的材料残余状态检测方法，半导体制程用于制备半导体结构，半导体结构包括目标区域，材料位于目标区域且至少包括第一元素，目标区域的面积记为S_t。目标区域包括待测区域，待测区域的面积记为S₀，其中，半导体结构包括至少一个标准半导体结构和至少一个待测半导体结构。检测方法包括：对标准半导体结构执行第一处理操作，以确定半导体结构的修正系数k，对待测半导体结构执行第二处理操作，以确定目标区域是否存在材料残留。

Description

一种半导体制程的材料残余状态检测方法

技术领域

本公开涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体制程的材料残余状态检测方法。

背景技术

在半导体结构的制备过程中，常会用到先将半导体材料沉积到目标区域，然后通过刻蚀等工艺去除部分半导体材料形成目标结构后，再将最先沉积的半导体材料去除的工艺操作。在上述工艺步骤中，若最先沉积的半导体材料去除的不够干净即存在材料残留的情况，容易对后续制程产生不利的影响，并影响最终形成的半导体结构的电性能。

因此，在很多情况中，需要对最先沉积的半导体材料的残余情况进行检测。

发明内容

本公开实施例提供了一种半导体制程的材料残余状态检测方法，所述半导体制程用于制备半导体结构，所述半导体结构至少包括目标区域，所述材料位于所述目标区域且至少包括第一元素，所述目标区域的面积记为S_t；所述目标区域至少包括待测区域，所述待测区域的面积记为S₀；其中，所述半导体结构包括至少一个标准半导体结构和至少一个待测半导体结构；所述检测方法包括：

对所述标准半导体结构执行第一处理操作，以确定所述半导体结构的修正系数k；

对所述待测半导体结构执行第二处理操作，以确定所述目标区域是否存在材料残留，包括：

获取所述待测半导体结构在第一制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第一检测强度I₁，并基于所述k、所述I₁及所述S₀计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁；

获取所述待测半导体结构在第二制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第二检测强度I₂，并基于所述k、所述I₂及所述S₀计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂；

基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀进行计算以获得计算结果，并基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留。

在一些实施例中，所述待测区域及位于所述待测区域外的所述目标区域上均设置有目标结构，将位于所述目标结构之间的部分定义为有效区域，所述材料位于所述有效区域；将所述有效区域位于所述待测区域部分的面积记为S₁；所述检测方法包括：

对所述标准半导体结构执行第一处理操作，以确定所述半导体结构的修正系数k；

对所述待测半导体结构执行第二处理操作，以确定所述目标区域是否存在材料残留，包括：

获取所述待测半导体结构在第一制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第一检测强度I₁，并基于所述k、所述I₁及所述S₁计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁；

获取所述待测半导体结构在第二制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第二检测强度I₂，并基于所述k、所述I₂及所述S₁计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂；

基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀进行计算以获得计算结果，并基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留。

在一些实施例中，对所述标准半导体结构执行第一处理操作，以确定所述半导体结构的修正系数k，包括：

获取所述标准半导体结构位于所述待测区域的所述第一元素的第三检测强度I₃；

执行湿式化学处理工艺，以获取第二制程结构时所述标准半导体结构位于所述目标区域的所述第一元素的材料残留量W_X1；

基于所述W_X1及所述I₃确定所述半导体结构的修正系数k。

在一些实施例中，获取所述标准半导体结构位于所述待测区域的所述第一元素的第三检测强度I₃，包括：

采用X射线荧光光谱分析法获取第一制程结束时，所述标准半导体结构位于所述待测区域的所述第一元素的第四检测强度I₄；

采用X射线荧光光谱分析法获取第二制程结束时，所述标准半导体结构位于所述待测区域的所述第一元素的第五检测强度I₅；

基于所述I₄及所述I₅确定所述第一元素的第三检测强度I₃。

在一些实施例中，基于所述W_X1及所述I₃确定所述半导体结构的修正系数k，包括：

将所述W_X1代入下述关系式(1)，计算得出第二制程执行时引入待测区域的所述第一元素的含量W_X2；

将所述I₃及所述W_X2代入下述关系式(2)，计算得出所述半导体结构的修正系数k：

将所述I₃及所述W_X2代入下述关系式(3)，计算得出所述半导体结构的修正系数k：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

在一些实施例中，基于所述k、所述I₁及所述S₀计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁，包括：

将所述k、所述I₁及所述S₀代入下述关系式(4)，计算得出所述第一元素的含量W₁：

基于所述k、所述I₂及所述S₀计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂，包括：

将所述k、所述I₂及所述S₀代入下述关系式(5)，计算得出所述第一元素的含量W₂：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

在一些实施例中，基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀进行计算以获得计算结果，包括：

将所述W₁、所述S_t和所述S₀代入如下关系式(6)，计算得出第一制程结束时位于所述目标区域的所述第一元素的含量W_a1，

将所述W₂、所述S_t和所述S₀代入如下关系式(7)，计算得出第二制程结束时位于目标区域的所述第一元素的含量W_a2：

将所述W_a2和所述W_a1进行做差运算以获得计算结果W_a3：

基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留，包括：

当W_a3≤0时，所述目标区域不存在材料残留；

当W_a3＞0时，所述目标区域存在材料残留。

在一些实施例中，基于所述k、所述I₁及所述S₁计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁，包括：

将所述k、所述I₁及所述S₁代入下述关系式(8)，计算得出所述第一元素的含量W₁：

基于所述k、所述I₂及所述S₁计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂，包括：

将所述k、所述I₂及所述S₁代入下述关系式(9)，计算得出所述第一元素的含量W₂：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

在一些实施例中，基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀计算所述目标区域的材料残留量W，包括：

将所述W₁、所述S_t和所述S₀代入如下关系式(10)，计算得出第一制程结束时位于所述目标区域的所述第一元素的含量W_a1，

将所述W₂、所述S_t和所述S₀代入如下关系式(11)，计算得出第二制程结束时位于目标区域的所述第一元素的含量W_a2：

将所述W_a2和所述W_a1进行做差运算，以获得计算结果W_a3：

基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留，包括：

当W_a3≤0时，所述目标区域不存在材料残留；

当W_a3＞0时，所述目标区域存在材料残留。

在一些实施例中，当W_a3＞0时，所述目标区域存在材料残留时，所述检测方法还包括：

根据所述第一元素在所述材料中的含量占比，基于所述W_a3计算所述目标区域的材料残留量W。

在一些实施例中，采用X射线荧光光谱分析法获得所述第一检测强度I₁和所述第二检测强度I₂。

在一些实施例中，在第一制程结束时，所述半导体结构包括：

衬底；

多个间隔排布的导电结构，所述导电结构位于所述衬底上；将所述导电结构所在的区域定义为目标区域；

第一介质层，所述第一介质层填充多个所述导电结构之间的间隙，且覆盖所述导电结构的表面。

在一些实施例中，在第二制程结束时，所述半导体结构至少还包括：

位于所述导电结构上的所述目标结构，所述目标结构呈孔状；

下电极，所述下电极覆盖所述目标结构的侧壁和底部；

第二介质层，所述第二介质层至少覆盖所述目标结构的部分外侧壁。

在一些实施例中，将所述目标结构的面积记为S_h，位于所述待测区域的所述目标结构的数量记为A；获得所述有效区域位于所述待测区域的部分的面积S₁，包括：

将所述S_h、所述A代入下述关系式(12)，计算得出所述有效区域位于所述待测区域的部分的面积S₁：

S₁＝S₀-S_h×A (12)。

在一些实施例中，所述材料包括硼磷硅玻璃，所述第一元素包括硼或磷中的一种。

本公开提供的半导体制程的材料残余状态检测方法，所述半导体制程用于制备半导体结构，所述半导体结构至少包括目标区域，所述材料位于所述目标区域且至少包括第一元素，所述目标区域的面积记为S_t；所述目标区域至少包括待测区域，所述待测区域的面积记为S₀；其中，所述半导体结构包括至少一个标准半导体结构和至少一个待测半导体结构；所述检测方法包括：对所述标准半导体结构执行第一处理操作，以确定所述半导体结构的修正系数k；对所述待测半导体结构执行第二处理操作，以确定所述目标区域是否存在材料残留，包括：获取所述待测半导体结构在第一制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第一检测强度I₁，并基于所述k、所述I₁及所述S₀计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁；获取所述待测半导体结构在第二制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第二检测强度I₂，并基于所述k、所述I₂及所述S₀计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂；基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀进行计算以获得计算结果，并基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留。如此，在本公开实施例中，在采用标准半导体结构获得修正系数k之后，通过对待测半导体结构在两制程结束后的第一元素的含量分别进行检测，可获得第一元素的第一检测强度I₁及第二检测强度I₂，在各项面积(S_t和S₀)、第一元素的检测强度(I₁和I₂)及修正参数k均为已知项的情况下，仅通过计算，即可获知待测半导体结构在两个制程之间引入至目标区域上的第一元素的含量，基于该含量的表现情况可获得目标区域是否存在材料残留的反馈。也就是说，在本公开实施例中，在有限次(可以为一次)执行第一处理操作获得半导体结构的修正系数k之后，采用较为便捷的第二处理操作(仪器检测加计算)即可获得目标区域的材料残留情况。因此，本公开实施例提供的检测方法具有较高的检测效率，且可有效减少检测过程对半导体结构的破坏，从而可显著降低检测成本。

本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开一个实施例提供的半导体制程的材料残余状态检测方法的流程框图；

图2为本公开一个实施例提供的半导体结构的俯视示意图；其中，(1)图为本公开实施例提供的半导体结构在第一制程结束时的俯视示意图；(2)图为本公开实施例提供的半导体结构在第二制程结束的俯视示意图；

图3为本公开另一实施例提供的半导体制程的材料残余状态检测方法的流程框图；

图4为本公开另一实施例提供的半导体结构在第一制程结束时的结构示意图；其中，(1)图为本公开实施例提供的半导体结构在第一制程结束时沿其中一个方向的剖视示意图；(2)图为本公开实施例提供的半导体结构在第一制程结束时沿另一个方向的剖视示意图；

图5至图8为本公开另一实施例提供的半导体结构在第二制程中的工艺流程图；其中，(1)图为本公开实施例提供的半导体结构在第二制程中沿其中一个方向的剖视示意图；(2)图为本公开实施例提供的半导体结构在第二制程中沿另一个方向的剖视示意图；

图9为本公开另一实施例提供的半导体结构在第二制程结束时的俯视示意图；

图10为本公开实施例提供的半导体结构获得目标区域上材料残留状态的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本公开发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。

在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本公开必然存在第一元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

在半导体结构的制备过程中，通常会先将半导体材料沉积到目标区域，然后通过刻蚀等工艺去除部分半导体材料形成目标结构后，再将最先沉积的半导体材料去除的工艺操作。在上述工艺步骤之后，若最先沉积的半导体材料去除的不够干净即存在材料残留的情况时，容易对后续制程产生不利的影响，甚至会对最终形成的半导体结构的电性能产生不利的影响。

在实际操作中，可采用元素分析的方法借助于各种仪器或者湿法工艺来对半导体材料的残余情况进行检测，但由于上述检测方法具有量测深度有限性、无法精准定位及容易对检测样品造成破坏性的局限性，使得操作人员无法对半导体结构中材料的残余情况进行快速、准确的检测，且破坏性检测影响生产成本。

基于此，提出了本公开实施例的以下技术方案。

本公开实施例提供了一种半导体制程的材料残余状态检测方法，半导体制程用于制备半导体结构，半导体结构至少包括目标区域，材料位于目标区域且至少包括第一元素，目标区域的面积记为S_t；目标区域至少包括待测区域，待测区域的面积记为S₀；其中，半导体结构包括至少一个标准半导体结构和至少一个待测半导体结构；如图1所示，检测方法包括了如下几个步骤：

步骤S101：对标准半导体结构执行第一处理操作，以确定半导体结构的修正系数k；

步骤S102：对待测半导体结构执行第二处理操作，以确定目标区域是否存在材料残留，包括：

获取待测半导体结构在第一制程结束时位于待测区域内的第一元素的第一检测强度I₁，并基于k、I₁及S₀计算第一制程结束时待测区域内的第一元素的含量W₁；

获取待测半导体结构在第二制程结束时位于待测区域内的第一元素的第二检测强度I₂，并基于k、I₂及S₀计算第二制程结束时待测区域内的第一元素的含量W₂；

基于W₁、W₂、S_t和S₀进行计算以获得计算结果，并基于计算结果判断目标区域是否存在材料残留。

如此，在本公开实施例中，在采用标准半导体结构获得修正系数k之后，通过对待测半导体结构在两制程结束后的第一元素的含量分别进行检测，可获得第一元素的第一检测强度I₁及第二检测强度I₂，在各项面积(S_t和S₀)、第一元素的检测强度(I₁和I₂)及修正参数k均为已知项的情况下，仅通过计算，即可获知待测半导体结构在两个制程之间引入至目标区域上的第一元素的含量，基于该含量的表现情况可获得目标区域是否存在材料残留的反馈。也就是说，在本公开实施例中，在有限次(可以为一次)执行第一处理操作获得半导体结构的修正系数k之后，采用较为便捷的第二处理操作(仪器检测加计算)即可获得目标区域的材料残留情况。因此，本公开实施例提供的检测方法具有较高的检测效率，且可有效减少检测过程对半导体结构的破坏，从而可显著降低检测成本。

为使本公开的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本公开的具体实施方式做详细的说明。在详述本公开实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本公开的保护范围。

图2为本公开一个实施例提供的半导体结构的俯视示意图；其中，(1)图为本公开实施例提供的半导体结构在第一制程结束时的俯视示意图；(2)图为本公开实施例提供的半导体结构在第二制程结束的俯视示意图；图3为本公开另一实施例提供的半导体制程的材料残余状态检测方法的流程框图；图4为本公开另一实施例提供的半导体结构在第一制程结束时的结构示意图；其中，(1)图为本公开实施例提供的半导体结构在第一制程结束时沿其中一个方向的剖视示意图；(2)图为本公开实施例提供的半导体结构在第一制程结束时沿另一个方向的剖视示意图；图5至图8为本公开另一实施例提供的半导体结构在第二制程中的工艺流程图；其中，(1)图为本公开实施例提供的半导体结构在第二制程中沿其中一个方向的剖视示意图；(2)图为本公开实施例提供的半导体结构在第二制程中沿另一个方向的剖视示意图；图9为本公开另一实施例提供的半导体结构在第二制程结束时的俯视示意图；图10为本公开实施例提供的半导体结构获得目标区域上材料残留状态的流程图。

下面将对本公开一个实施例提供的半导体制程的材料残余状态检测方法再作进一步详细的说明。

在本公开一个实施例中，当半导体结构位于目标区域的部分不包括其他结构，比如孔洞等时，材料在整个目标区域上均存在残留的可能性，此时可采用如下检测方法来判断在目标区域内是否存在材料的残留。

如图2所示，可以看出，半导体制程可用于制备半导体结构，半导体结构至少包括目标区域21，材料位于目标区域21且至少包括第一元素，目标区域21的面积记为S_t；目标区域21至少包括待测区域22，待测区域22的面积记为S₀。其中，半导体结构包括至少一个标准半导体结构A1和至少一个待测半导体结构A2；执行检测方法包括：

首先，执行步骤S101，如图2和图10所示，对标准半导体结构A1执行第一处理操作，以确定半导体结构的修正系数k。

这里，半导体结构的修正系数k可用于在后续步骤中待测半导体结构A2的材料残留状态及材料残留量的计算。

在一些实施例中，对标准半导体结构A1执行第一处理操作，以确定半导体结构的修正系数k，包括：

获取标准半导体结构A1位于待测区域22的第一元素的第三检测强度I₃；

执行湿式化学处理工艺，以获取第二制程结构时标准半导体结构A1位于目标区域21的第一元素的材料残留量W_X1；

基于W_X1及I₃确定半导体结构的修正系数k。

这里，涉及到的材料可以为半导体结构制备过程中可能用到的任意材料，第一元素可以为材料所包含的任一元素。可选的，当材料为硼磷硅玻璃时，第一元素可以为硼或磷中的任一种，具有较高的检测灵活性。

在实际操作中，关于待测区域22的选取可以从方便仪器检测或者方便计算的角度进行选取，例如，可根据获得第三检测强度I₃时采用的仪器辐照范围的大小选取合适的待测区域22。此外，还可从是否方便计算的角度来选取合适的待测区域22。可选的，在一些实施例中，还可兼顾方便检测或者方便计算两个因素的前提下来选取合适的待测区域22。

需要说明的是，待测区域22的选取并不局限于上述文字描述的考量角度，事实上，操作者还可根据需求从其他角度选取合适的待测区域22，在此不做具体限定。

在一些实施例中，获取标准半导体结构A1位于待测区域22的第一元素的第三检测强度I₃，包括：

采用X射线荧光光谱分析法获取第一制程结束时，标准半导体结构A1位于待测区域22的第一元素的第四检测强度I₄(具体请参考图2中的(1)图)；

采用X射线荧光光谱分析法获取第二制程结束时，标准半导体结构A1位于待测区域22的第一元素的第五检测强度I₅(具体请参考图2中的(2)图)；

基于I₄及I₅确定第一元素的第三检测强度I₃。

可选的，在一些实施例中，基于I₄及I₅确定第一元素的第三检测强度I₃，包括：

将I₄及I₅进行做差运算(I₃＝I₅-I₄)，以获得第一元素的第三检测强度I₃。

这里，在第一制程和第二制程结束后，分别对标准半导体结构A1中第一元素的强度进行检测来获得第三检测强度I₃的方式可有效提高最终获得的修正系数k的精度。

可以理解的，由于X射线荧光光谱分析法检测时具有较大的临界厚度，使得操作者可较为准确的获得位于半导体结构底层和表层的元素分布情况，即使在面对具有较大深宽比的结构时，采用X射线荧光光谱分析法也可将半导体结构中第一元素的强度和分布情况进行较为准确的量测。因此，采用X射线荧光光谱分析法可以显著增加检测结果的可靠性。

可选的，在一些实施例中，执行湿式化学处理工艺，包括：

首先，提供湿式化学处理溶液，包括但不限于酸性溶液或者碱性溶液等，具体可根据材料的实际组成选取合适的溶液组成及配比，在此不做具体限制。

接着，将标准半导体结构A1浸置于湿式化学处理溶液中。

最后，对湿式化学处理溶液进行检测分析，以确定标准半导体结构A1位于目标区域21的第一元素的材料残留量W_X1。

可以理解的，在将标准半导体结构A1浸置于湿式化学处理溶液中时，还可辅以添加检测试剂的方式，此时，通过观察处理溶液的颜色变化情况即可确认是否已经将包含第一元素的残留材料17溶解完全。

在该过程中，湿式化学处理溶液会对标准半导体结构A1产生不可逆转的破坏性，使得标准半导体结构A1在湿式化学处理工艺之后无法应用到半导体结构的后续制备工艺中。

可选的，在实际操作中，除湿式化学处理工艺之外，还可采用干法刻蚀的方式例如感应耦合等离子体刻蚀方式来去除残留材料17，此时，根据该过程中消耗的反应气体的量即可确定标准半导体结构A1位于目标区域21的第一元素的材料残留量W_X1。可以理解的，该过程的执行需要耗费一定的时间且会对生产设备产生不必要的占用。

在一些实施例中，如图10所示，基于W_X1及I₃确定半导体结构的修正系数k，包括：

将W_X1代入下述关系式(1)，计算得出第二制程执行时引入待测区域22的第一元素的含量W_X2；

将I₃、W_X2代入下述关系式(2)，计算得出半导体结构的修正系数k：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

可以理解的，由于通过仪器测出的元素的检测强度通常与被测区域的面积、元素的含量及元素的相对原子质量之间具有较强的相关性。因此，在该实施例中，通过在这些因素之间建立如关系式(2)所示的等式的方式即可获得跟半导体结构的特性相关的修正系数k，修正系数k可用于在后续步骤中待测半导体结构A2的材料残留状态及材料残留量的计算。

需要说明的是，在该步骤中，标准半导体结构A1的数量可以为一个，也可以为多个。此时，采用一个标准半导体结构A1来获取半导体结构的修正系数k的方式可有效减少该步骤执行过程中对半导体结构的破坏数量，降低检测成本。而采用多个标准半导体结构A1来获取半导体结构的修正系数k的方式可有效提高最终获得的修正系数k的精度，使得计算结果可以更准确的反馈位于目标区域21的材料残留状态或材料残留量。

可以理解的，与常规操作中对所有待测样品均采用破坏性的方式来获得目标区域21上的材料残留状态或残留量的方式相比，在本公开实施例中，不论最终采用的标准半导体结构A1的数量为一个或者多个，只是为了获得修正系数k，而修正系数k的获得使得后续对待测半导体结构A2执行检测的过程中可避开破坏性操作的情况并可便捷的获得材料残留状态或残留量的结果反馈，有利于提高检测效率、增加检测结果的可靠性并可显著降低检测成本。

可以理解的，在该实施例中，半导体结构除包含如图2所示的衬底10外，还可以包含其他结构，例如，在一些实施例中，半导体结构还可以包括：

隔离结构(图未示出)及有源区(图未示出)，其中，隔离结构(图未示出)将衬底10限定为多个间隔设置的有源区(图未示出)；

位于有源区(图未示出)上的位线结构(图未示出)及穿过多个隔离结构(图未示出)和有源区(图未示出)的字线结构(图未示出)，其中，字线结构(图未示出)和位线结构(图未示出)沿相互垂直的方向延伸。

接下来，执行步骤S102，如图2和图10所示，对待测半导体结构A2执行第二处理操作，以确定目标区域21是否存在材料残留，包括：

首先，获取待测半导体结构A2在第一制程结束时位于待测区域22内的第一元素的第一检测强度I₁，并基于k、I₁及S₀计算第一制程结束时待测区域22内的第一元素的含量W₁。

然后，获取待测半导体结构A2在第二制程结束时位于待测区域22内的第一元素的第二检测强度I₂，并基于k、I₂及S₀计算第二制程结束时待测区域22内的第一元素的含量W₂。

在一些实施例中，基于k、I₁及S₀计算第一制程结束时待测区域22内的第一元素的含量W₁，包括：

将k、I₁及S₀代入下述关系式(4)，计算得出第一元素的含量W₁：

基于k、I₂及S₀计算第二制程结束时待测区域22内的第一元素的含量W₂，包括：

将k、I₂及S₀代入下述关系式(5)，计算得出第一元素的含量W₂：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

可选的，可采用X射线荧光光谱分析法获得第一检测强度I₁和第二检测强度I₂。

最后，继续参考图2和图10所示，基于W₁、W₂、S_t和S₀进行计算以获得计算结果，并基于计算结果判断目标区域21是否存在材料残留。

在一些实施例中，基于W₁、W₂、S_t和S₀进行计算以获得计算结果，包括：

将W₁、S_t和S₀代入如下关系式(6)，计算得出第一制程结束时位于目标区域21的第一元素的含量W_a1，

将W₂、S_t和S₀代入如下关系式(7)，计算得出第二制程结束时位于目标区域的第一元素的含量W_a2：

将W_a2和W_a1进行做差运算，以获得计算结果W_a3(W_a3＝W_a2-W_a1)：

基于计算结果判断目标区域是否存在材料残留，包括：

当W_a3≤0时，目标区域不存在材料残留；

当W_a3＞0时，目标区域存在材料残留。

可以看出，在本公开实施例中，在仅经历有限次的第一处理操作(具有破坏性)之后，可通过获得第一元素的第一检测强度I₁后通过计算即可获得待测区域内的第一元素的含量W₁；及获得第一元素的第二检测强度I₂后通过计算即可获得待测区域内的第一元素的含量W₂。在获得第一元素的含量W₁和W₂之后，可再次通过计算获得计算结果，此后，根据计算结果即可对目标区域是否存在材料残留的情况做出判断。也就是说，在本公开实施例中，采用仅包含强度检测加计算的第二处理操作方式即可便捷的对目标区域是否存在材料残留的情况做出判断。

可以理解的，在实际操作中，标准半导体结构A1的数量可以为1个或多个(1个即可获得修正系数k，而多个仅为提高修正系数k精度的作用)，待测半导体结构A2的数量可以为几个、十几个、几百个、几千个甚至更多个。通常，待测半导体结构A2的数量可以远远大于标准半导体结构A1的数量。因此，采用本公开实施例提供的方法极大程度上减少了检测过程中对半导体结构的破坏，从而可有效减少检测成本。另外，在执行完有限次的第一处理操作之后，执行第二处理操作时的具体操作在一定条件下可以主要依靠仪器来完成，从而有助于实现在线测量，提高了检测效率的同时还可有效减少人力成本。

可选的，当判断出在目标区域内存在材料残留时，本公开实施例还提供了对材料残留量进行计算的方法。例如，在一些实施例中，当W_a3＞0时，目标区域存在材料残留时，检测方法还包括：

根据第一元素在材料中的含量占比，基于W_a3计算目标区域的材料残留量W。

这里，可根据材料的化学式将第一元素在材料中的含量占比计算出来，之后基于W_a3的数值即可获得位于目标区域的材料残留量W。

在本公开另一实施例中，当半导体结构位于目标区域的部分包括其他结构，比如孔洞等目标结构时，材料会在位于目标结构外的部分存在残留，此时可采用如下检测方法来判断在目标区域内是否存在材料的残留。

在本公开另一实施例中，如图3所示，检测方法包括了如下几个步骤：

步骤S201：对标准半导体结构执行第一处理操作，以确定半导体结构的修正系数k；

步骤S202：对待测半导体结构执行第二处理操作，以确定目标区域是否存在材料残留，包括：

获取待测半导体结构在第一制程结束时位于待测区域内的第一元素的第一检测强度I₁，并基于k、I₁及S₁计算第一制程结束时待测区域内的第一元素的含量W₁；

获取待测半导体结构在第二制程结束时位于待测区域内的第一元素的第二检测强度I₂，并基于k、I₂及S₁计算第二制程结束时待测区域内的第一元素的含量W₂；

基于W₁、W₂、S_t和S₀进行计算以获得计算结果，并基于计算结果判断目标区域是否存在材料残留。

可以理解的，如图9所示，在进行检测操作之前，可先将位于待测区域22中的有效区域23的部分的面积先计算出来。例如，在一些实施例中，将目标结构15的面积记为S_h，位于待测区域22的目标结构15的数量记为A；获得有效区域23位于待测区域22的部分的面积S₁，包括：

将S_h、A代入下述关系式(12)，计算得出有效区域23位于待测区域22的部分的面积S₁：

S₁＝S₀-S_h×A (12)。

需要说明的是，在图4、图5、图6、图7和图8中，为使图片清晰易懂，仅示意性的标示了一个有效区域23，事实上，在实际检测操作中，位于目标结构15之间的区域均可作为有效区域23。

下面将结合附图对本公开另一实施例提供的检测方法再作进一步详细的说明。

如图6至图9所示，可以看出，在该实施例中，待测区域22及位于待测区域22外的目标区域21上均设置有目标结构15，将位于目标结构15之间的部分定义为有效区域23，材料位于有效区域23；将有效区域23位于待测区域22部分的面积记为S₁，执行检测方法包括：

首先，执行步骤S201，如图9和图10所示，对标准半导体结构A1执行第一处理操作，以确定半导体结构的修正系数k。

这里，半导体结构的修正系数k可用于在后续步骤中待测半导体结构A2的材料残留状态及材料残留量的计算。

可选的，在该实施例中，确定半导体结构的修正系数k的方式可以与上一实施例中提供的方式类似，例如，

在一些实施例中，如图4、图8、图9和图10所示，对标准半导体结构A1执行第一处理操作，以确定半导体结构的修正系数k，包括：

获取标准半导体结构A1位于待测区域22的第一元素的第三检测强度I₃；

执行湿式化学处理工艺，以获取第二制程结构时标准半导体结构A1位于目标区域21的第一元素的材料残留量W_X1；

基于W_X1及I₃确定半导体结构的修正系数k。

这里，涉及到的材料可以为半导体结构制备过程中可能用到的任意材料，第一元素可以为材料所包含的任一元素。可选的，当材料为硼磷硅玻璃时，第一元素可以为硼或磷中的任一种，具有较高的检测灵活性。

在实际操作中，关于待测区域22的选取可以从方便选取完整数量的目标结构、方便仪器检测或者方便计算等多个方面中的至少一个方面入手来进行选取。可选的，在一些实施例中，可在兼顾方便选取完整数量的目标结构、方便检测或者方便计算多个因素的前提下来选取合适的待测区域22。

需要说明的是，待测区域22的选取并不局限于上述文字描述的考量角度，事实上，操作者还可根据需求从其他角度选取合适的待测区域22，在此不做具体限定。

可选的，在一些实施例中，获取标准半导体结构A1位于待测区域22的第一元素的第三检测强度I₃，包括：

采用X射线荧光光谱分析法获取第一制程结束时，标准半导体结构A1位于待测区域22的第一元素的第四检测强度I₄(具体请参考图4)；

采用X射线荧光光谱分析法获取第二制程结束时，标准半导体结构A1位于待测区域22的第一元素的第五检测强度I₅(具体请参考图8)；

基于I₄及I₅确定第一元素的第三检测强度I₃。

可选的，在一些实施例中，基于I₄及I₅确定第一元素的第三检测强度I₃，包括：

将I₄及I₅进行做差运算(I₃＝I₅-I₄)，以获得第一元素的第三检测强度I₃。

这里，在第一制程和第二制程结束后，分别对标准半导体结构A1中第一元素的强度进行检测来获得第三检测强度I₃的方式可有效提高最终获得的修正系数k的精度。

在一些实施例中，执行湿式化学处理工艺的方式可以与上一实施例相同，例如：

首先，提供湿式化学处理溶液，包括但不限于酸性溶液或者碱性溶液等，具体可根据材料的实际组成选取合适的溶液组成及配比，在此不做具体限制。

接着，将标准半导体结构A1浸置于湿式化学处理溶液中。

最后，对湿式化学处理溶液进行检测分析，以确定标准半导体结构A1位于目标区域21的第一元素的材料残留量W_X1。

可以理解的，在将标准半导体结构A1浸置于湿式化学处理溶液中时，还可辅以添加检测试剂的方式，此时，通过观察处理溶液的颜色变化情况即可确认是否已经将包含第一元素的残留材料17溶解完全。

可以理解的，在该过程中，湿式化学处理溶液会对标准半导体结构A1产生不可逆转的破坏性，使得标准半导体结构A1在湿式化学处理工艺之后无法应用到半导体结构的后续制备工艺中。

在一些实施例中，基于W_X1及I₃确定半导体结构的修正系数k，包括：

将W_X1代入下述关系式(1)，计算得出第二制程执行时引入待测区域的第一元素的含量W_X2；

将I₃及W_X2代入下述关系式(3)，计算得出半导体结构的修正系数k：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

可以理解的，由于通过仪器测出的元素的检测强度通常与被测区域的面积、元素的含量及元素的相对原子质量之间具有较强的相关性。因此，在包含目标结构15的实施例中，通过在这些因素之间建立如关系式(3)所示的等式的方式即可获得跟半导体结构的特性相关的修正系数k，修正系数k可用于在后续步骤中待测半导体结构A2的材料残留状态及材料残留量的计算。

需要说明的是，在该步骤中，标准半导体结构A1的数量可以为一个，也可以为多个。此时，采用一个标准半导体结构A1来获取半导体结构的修正系数k的方式可有效减少该步骤执行过程中对半导体结构的破坏数量，降低检测成本。而采用多个标准半导体结构A1来获取半导体结构的修正系数k的方式可有效提高最终获得的修正系数k的精准度，使得计算结果可以更准确的反馈位于目标区域21的材料残留状态或材料残留量。

可以理解的，与常规操作中对所有待测样品均采用破坏性的方式来获得目标区域21上的材料残留状态或残留量的方式相比，在本公开实施例中，不论最终采用的标准半导体结构A1的数量为一个或者多个，只是为了获得修正系数k，而修正系数k的获得使得后续对待测半导体结构A2执行检测的过程中可避开破坏性操作的情况并可便捷的获得材料残留状态或残留量的结果反馈，有利于提高检测效率、增加检测结果的可靠性并可显著降低检测成本。

接下来，执行步骤S202，对待测半导体结构执行第二处理操作，以确定目标区域21是否存在材料残留，包括：

首先，如图4所示，获取待测半导体结构A2在第一制程结束时位于待测区域22内的第一元素的第一检测强度I₁，并基于k、I₁及S₁计算第一制程结束时待测区域22内的第一元素的含量W₁。

在一些实施例中，如图4所示，在第一制程结束时，半导体结构包括：

衬底10；

多个间隔排布的导电结构13，导电结构13位于衬底10上；将导电结构13所在的区域定义为目标区域21；

第一介质层11，第一介质层11填充多个导电结构13之间的间隙，且覆盖导电结构13的表面。

继续参考图4所示，可以看出，在一些实施例中，在第一制程结束后，半导体结构还包括：

隔离结构STI及有源区101，其中，隔离结构STI将衬底10限定为多个间隔设置的有源区101；

位于有源区101上的位线接触插塞181及位于位线接触插塞181上的位线结构BL；其中，位线结构BL通过位线接触插塞181与有源区101进行连接；

位于位线接触插塞181一侧且位于有源区101上的节点接触插塞182，导电结构13通过节点接触插塞182与有源区101进行连接。

字线结构WL，字线结构WL穿过多个隔离结构STI和有源区101，且字线结构WL和位线结构BL沿相互垂直的方向延伸。

在一些实施例中，在第一制程结束后，通常会执行形成电容结构的操作，例如先行沉积多个材料层，然后执行刻蚀工艺形成图6所示的目标结构15(电容孔)，接着在其中沉积电容结构的下电极16，然后执行将位于目标结构15(电容孔)之间的部分材料去除的工艺，然而在去除位于目标结构15(电容孔)之间的材料的工艺步骤中，材料极易在有效区域23处产生残留，对最终形成的半导体结构的电性能或其他性能产生不利的影响。因此，需要执行对有效区域23中材料的残余情况进行检测的操作。

在该步骤中，为对后续工艺步骤中引入的第一元素的含量进行较为准确的评估，需要在第二制程执行前对已经获得的待测半导体结构A2(如图4所示)中第一元素的含量进行检测，具体的，可采用X射线荧光光谱分析法来对第一元素的强度进行检测以获得第一检测强度I₁，此后，通过计算即可获得待测区域22内的第一元素的含量W₁，W₁将用于后续材料残留状态的评估。

在一些实施例中，如图4和图10所示，基于k、I₁及S₁计算第一制程结束时待测区域22内的第一元素的含量W₁，包括：

将k、I₁、S₁代入下述关系式(8)，计算得出第一元素的含量W₁：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

然后，获取待测半导体结构A2在第二制程结束时位于待测区域22内的第一元素的第二检测强度I₂，并基于k、I₂及S₁计算第二制程结束时待测区域22内的第一元素的含量W₂。

可选的，在一些实施例中，如图5所示，执行第二制程，包括：

在第一介质层11上形成第一材料层141，第一材料层141包括等待检测的材料；

在第一材料层141上形成中间介质层121，中间介质层121覆盖第一材料层141；

在中间介质层121上从下到上依次形成第二材料层142和顶部介质层122，第二材料层142覆盖中间介质层121的表面，第一材料层141和第二材料层142共同构成材料层14，中间介质层121和顶部介质层122共同构成第二介质层12。

这里，构成材料层14的材料可以包括但不限于硼磷硅玻璃、二氧化硅等，构成第二介质层12的材料包括但不限于氮化硅、碳氮化硅等。

在一些实施例中，如图6至图9所示，在形成材料层14和第二介质层12之后，执行第二制程还包括：

对第二介质层12和材料层14执行刻蚀工艺，以形成多个目标结构15，目标结构15暴露出导电结构13，剩余的第二介质层12和剩余的材料层14位于有效区域23；

形成下电极16，下电极16覆盖目标结构15的侧壁和底部；

去除材料层14及部分第二介质层12。

可以看出，在经历了材料沉积(如图5所示)、材料刻蚀(如图6所示)、下电极16沉积(如图7所示)及材料再次刻蚀(如图8和图9所示)的一系列步骤后，在第二制程结束时，半导体结构至少还包括：

位于导电结构13上的目标结构15，目标结构15呈孔状；

下电极16，下电极16覆盖目标结构15的侧壁和底部；

第二介质层12，第二介质层12至少覆盖目标结构15的部分外侧壁。

可以理解的，由于工艺条件、目标结构较大的深宽比等因素的限制，在有效区域23上可能存在残留材料17。因此，当采用仪器例如X射线荧光光谱仪对第二制程结束后的半导体结构进行检测时，所获得的第一元素的检测强度I₂可能会与第一制程结束后第一元素的检测强度I₁有所不同，通过获得两次制程结束后第一元素的检测强度信息可为后续材料的残余状态的判断提供有利条件。

可选的，这里，残留材料17可以为第一材料层141在有效区域23上存在残留的部分所构成。可选的，残留材料的成分可以包括但不限于硼磷硅玻璃，此时，第一元素可以为硼或磷中的任一种，具有较高的检测灵活性。

在一些实施例中，如图9和10所示，基于k、I₂及S₁计算第二制程结束时待测区域22内的第一元素的含量W₂，包括：

将k、I₂、S₁代入下述关系式(9)，计算得出第一元素的含量W₂：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

最后，如图9和10所示，基于W₁、W₂、S_t和S₀进行计算以获得计算结果，并基于计算结果判断目标区域21是否存在材料残留。

在一些实施例中，基于W₁、W₂、S_t和S₀计算目标区域21的材料残留量W，包括：

将W₁、S_t和S₀代入如下关系式(10)，计算得出第一制程结束时位于目标区域21的第一元素的含量W_a1，

将W₂、S_t和S₀代入如下关系式(11)，计算得出第二制程结束时位于目标区域21的第一元素的含量W_a2：

将W_a2和W_a1进行做差运算，以获得计算结果W_a3(W_a3＝W_a2-W_a1)：

基于计算结果判断目标区域21是否存在材料残留，包括：

当W_a3≤0时，目标区域21不存在材料残留；

当W_a3＞0时，目标区域21存在材料残留。

可以看出，在本公开实施例中，在仅经历有限次的第一处理操作(具有破坏性)之后，可通过获得第一元素的第一检测强度I₁后通过计算即可获得待测区域内的第一元素的含量W₁；及获得第一元素的第二检测强度I₂后通过计算即可获得待测区域内的第一元素的含量W₂。在获得第一元素的含量W₁和W₂之后，可再次通过计算获得计算结果，此后，根据计算结果即可对目标区域是否存在材料残留的情况做出判断。也就是说，在本公开实施例中，采用仅包含强度检测加计算的第二处理操作方式即可便捷的对目标区域是否存在材料残留的情况做出判断。

可以理解的，在实际操作中，标准半导体结构A1的数量可以为1个或多个(1个即可获得修正系数k，而多个仅为提高修正系数k精度的作用)，待测半导体结构A2的数量可以为几个、十几个、几百个、几千个甚至更多个。通常，待测半导体结构A2的数量可以远远大于标准半导体结构A1的数量。因此，采用本公开实施例提供的方法极大程度上减少了检测过程中对半导体结构的破坏，从而可有效减少检测成本。另外，在执行完有限次的第一处理操作之后，执行第二处理操作时的具体操作在一定条件下可以主要依靠仪器来完成，从而有助于实现在线测量，提高了检测效率的同时还可有效减少人力成本。

可以理解的，常规方式中，采用湿式化学法造成检测效率低且所有样品会被破坏，增加检测成本；而仪器检测所包括的X射线光电子能谱技术(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、表面扫描法等，则由于仪器测量方式具有量测深度有限性、无法精准定位的缺点难以对残留材料的残余状态做出准确的量测，从而难以对目标区域内的材料残余状况做出正确的判断。

在本公开实施例中，采用的是X射线荧光光谱分析法来对第一元素的强度进行检测时，由于X射线荧光光谱分析法检测时待测样品可以具有较大的临界厚度，使得操作者可较为准确的获得位于半导体结构底层和表层的元素分布情况。因此，即使面对的是具有较大深宽比的结构时，采用X射线荧光光谱分析法也可将半导体结构中第一元素的强度和分布情况进行较为准确的量测，从而增加了检测结果的可靠性。

此外，由于采用X射线荧光光谱分析法进行检测时，仪器具有较大的光斑尺寸，例如在一些仪器中，光斑的直径可以达到40mm，扫描区域较大。相较于单个芯片的尺寸来说，由于光斑直径足够大，不同检测位置获得的检测结果差异并不会很大，使得操作者在检测前无需花费时间在晶圆上选取合适的位置便能进行检测，从而节省了检测操作所需要的执行时间。同时，该方法还具有较快的检测速度，可有效提高第一元素强度检测时的效率，及降低人力成本。

在一些实施例中，当W_a3＞0时，目标区域21存在材料残留时，检测方法还包括：

根据第一元素在材料中的含量占比，基于W_a3计算目标区域21的材料残留量W。

这里，可根据材料的化学式将第一元素在材料中的含量占比计算出来，之后基于W_a3的数值即可获得位于目标区域的材料残留量W。

在一些实施例中，材料包括硼磷硅玻璃，第一元素包括硼或磷中的一种。此时，若判断出在目标区域上存在材料残留且第一元素包括硼时，可根据硼在硼磷硅玻璃化学式中的占比计算出硼磷硅玻璃的具体残留量。同理的，若判断出在目标区域上存在材料残留且第一元素包括磷时，可根据磷在硼磷硅玻璃化学式中的占比计算出硼磷硅玻璃的具体残留量。

也就是说，本公开实施例提供的检测方法不仅可以对材料的残余状态做出判断，还可以进一步获得材料的具体残余量信息，为操作者的实际操作提供了较多的可选择性及较大的灵活性。

另外，在本公开实施例中，由于仅采用有限数量的标准半导体结构来执行第一处理操作，而后续用来检测的较多数量的待测半导体结构采用的是不具有破坏性的第二处理操作(强度检测加计算)，使得待测半导体结构在检测完成后可以继续参与后续的半导体制程中去，有效的节约了检测成本及生产成本。

在一些实施例中，在执行检测操作之后，剩余的待测半导体结构A2还可执行如下操作，例如，执行在下电极16上依次形成介电层(图未示出)、上电极层(图未示出)及填充层等以形成电容结构的操作。

需要说明的是，在本公开实施例中，残留材料的成分还可以为半导体结构制备过程中可能用到的任意材料的成分，只要是在制备过程中存在材料残留的情况，不论在目标区域中是否存在目标结构(包括但不限于孔洞结构等)均可采用本公开实施例提供的检测方法获得材料的残余状态及材料残留量相关的信息。

综上，本公开实施例提供的检测方法中，在获得修整系数k之后，采用强度检测加计算的方式即可对目标区域是否存在材料残留的情况做出判断，与前述的常规方法操作相比，本公开实施例可有效节省检测成本，提高检测效率。

另外，本公开实施例提供的检测方法不仅可以对材料的残余状态做出判断，还可以进一步获得材料的具体残余量信息，为操作者的实际操作提供了较多的可选择性及较大的灵活性。

需要说明的是，本公开实施例提供的半导体制程的材料残余状态检测方法，可应用于DRAM结构或其他任意半导体器件中，在此不做过多限定。

以上，仅为本公开的较佳实施例而已，并非用于限定本公开的保护范围，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种半导体制程的材料残余状态检测方法，其特征在于，所述半导体制程用于制备半导体结构，所述半导体结构至少包括目标区域，所述材料位于所述目标区域且至少包括第一元素，所述目标区域的面积记为S_t；所述目标区域至少包括待测区域，所述待测区域的面积记为S₀；其中，所述半导体结构包括至少一个标准半导体结构和至少一个待测半导体结构；所述检测方法包括：

对所述标准半导体结构执行第一处理操作，以确定所述半导体结构的修正系数k；

对所述待测半导体结构执行第二处理操作，以确定所述目标区域是否存在材料残留，包括：

获取所述待测半导体结构在第一制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第一检测强度I₁，并基于所述k、所述I₁及所述S₀计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁；

获取所述待测半导体结构在第二制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第二检测强度I₂，并基于所述k、所述I₂及所述S₀计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂；

基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀进行计算以获得计算结果，并基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述待测区域及位于所述待测区域外的所述目标区域上均设置有目标结构，将位于所述目标结构之间的部分定义为有效区域，所述材料位于所述有效区域；将所述有效区域位于所述待测区域部分的面积记为S₁；所述检测方法包括：

对所述标准半导体结构执行第一处理操作，以确定所述半导体结构的修正系数k；

对所述待测半导体结构执行第二处理操作，以确定所述目标区域是否存在材料残留，包括：

获取所述待测半导体结构在第一制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第一检测强度I₁，并基于所述k、所述I₁及所述S₁计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁；

获取所述待测半导体结构在第二制程结束时位于所述待测区域内的所述第一元素的第二检测强度I₂，并基于所述k、所述I₂及所述S₁计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂；

基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀进行计算以获得计算结果，并基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留。

3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，对所述标准半导体结构执行第一处理操作，以确定所述半导体结构的修正系数k，包括：

获取所述标准半导体结构位于所述待测区域的所述第一元素的第三检测强度I₃；

执行湿式化学处理工艺，以获取第二制程结构时所述标准半导体结构位于所述目标区域的所述第一元素的材料残留量W_X1；

基于所述W_X1及所述I₃确定所述半导体结构的修正系数k。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，获取所述标准半导体结构位于所述待测区域的所述第一元素的第三检测强度I₃，包括：

采用X射线荧光光谱分析法获取第一制程结束时，所述标准半导体结构位于所述待测区域的所述第一元素的第四检测强度I₄；

采用X射线荧光光谱分析法获取第二制程结束时，所述标准半导体结构位于所述待测区域的所述第一元素的第五检测强度I₅；

基于所述I₄及所述I₅确定所述第一元素的第三检测强度I₃。

5.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，基于所述W_X1及所述I₃确定所述半导体结构的修正系数k，包括：

将所述W_X1代入下述关系式(1)，计算得出第二制程执行时引入待测区域的所述第一元素的含量W_X2；

将所述I₃及所述W_X2代入下述关系式(2)，计算得出所述半导体结构的修正系数k：

或者，

将所述I₃及所述W_X2代入下述关系式(3)，计算得出所述半导体结构的修正系数k：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

6.根据权利要求1或5所述的检测方法，其特征在于，基于所述k、所述I₁及所述S₀计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁，包括：

将所述k、所述I₁及所述S₀代入下述关系式(4)，计算得出所述第一元素的含量W₁：

基于所述k、所述I₂及所述S₀计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂，包括：

将所述k、所述I₂及所述S₀代入下述关系式(5)，计算得出所述第一元素的含量W₂：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀进行计算以获得计算结果，包括：

将所述W₁、所述S_t和所述S₀代入如下关系式(6)，计算得出第一制程结束时位于所述目标区域的所述第一元素的含量W_a1，

将所述W₂、所述S_t和所述S₀代入如下关系式(7)，计算得出第二制程结束时位于目标区域的所述第一元素的含量W_a2：

将所述W_a2和所述W_a1进行做差运算以获得计算结果W_a3：

基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留，包括：

当W_a3≤0时，所述目标区域不存在材料残留；

当W_a3＞0时，所述目标区域存在材料残留。

8.根据权利要求2或5所述的检测方法，其特征在于，基于所述k、所述I₁及所述S₁计算第一制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₁，包括：

将所述k、所述I₁及所述S₁代入下述关系式(8)，计算得出所述第一元素的含量W₁：

基于所述k、所述I₂及所述S₁计算第二制程结束时所述待测区域内的所述第一元素的含量W₂，包括：

将所述k、所述I₂及所述S₁代入下述关系式(9)，计算得出所述第一元素的含量W₂：

其中，M为第一元素的相对原子质量。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，基于所述W₁、所述W₂、所述S_t和所述S₀计算所述目标区域的材料残留量W，包括：

将所述W₁、所述S_t和所述S₀代入如下关系式(10)，计算得出第一制程结束时位于所述目标区域的所述第一元素的含量W_a1，

将所述W₂、所述S_t和所述S₀代入如下关系式(11)，计算得出第二制程结束时位于目标区域的所述第一元素的含量W_a2：

将所述W_a2和所述W_a1进行做差运算，以获得计算结果W_a3：

基于所述计算结果判断所述目标区域是否存在材料残留，包括：

当W_a3≤0时，所述目标区域不存在材料残留；

当W_a3＞0时，所述目标区域存在材料残留。

10.根据权利要求7或9所述的检测方法，其特征在于，当W_a3＞0时，所述目标区域存在材料残留时，所述检测方法还包括：

根据所述第一元素在所述材料中的含量占比，基于所述W_a3计算所述目标区域的材料残留量W。

11.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，采用X射线荧光光谱分析法获得所述第一检测强度I₁和所述第二检测强度I₂。

12.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，在第一制程结束时，所述半导体结构包括：

衬底；

多个间隔排布的导电结构，所述导电结构位于所述衬底上；将所述导电结构所在的区域定义为目标区域；

第一介质层，所述第一介质层填充多个所述导电结构之间的间隙，且覆盖所述导电结构的表面。

13.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，在第二制程结束时，所述半导体结构至少还包括：

位于所述导电结构上的所述目标结构，所述目标结构呈孔状；

下电极，所述下电极覆盖所述目标结构的侧壁和底部；

第二介质层，所述第二介质层至少覆盖所述目标结构的部分外侧壁。

14.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，将所述目标结构的面积记为S_h，位于所述待测区域的所述目标结构的数量记为A；获得所述有效区域位于所述待测区域的部分的面积S₁，包括：

将所述S_h、所述A代入下述关系式(12)，计算得出所述有效区域位于所述待测区域的部分的面积S₁：

S₁＝S₀-S_h×A (12)。

15.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述材料包括硼磷硅玻璃，所述第一元素包括硼或磷中的一种。

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