摘要：硅基MEMS器件中存在大量高深宽比结构,对这些结构进行线宽和深度的无损检测,是当前的热点问题。为了实现对这些高深宽比结构无损测量系统的准确校准,采用半导体工艺研制了一系列高深宽比沟槽标准样板,宽度范围2~30μm、深度范围10~300μm,其深宽比最大达到30∶1。为了满足样板的校准功能,设计了多种特征结构,包括辅助定值结构、测量定位结构和定位角结构等,还设计了样板量值的表征与考核方法。考核量值包括线宽尺寸、沟槽深度尺寸和均匀性。使用扫描电镜对标准样板进行了测试,结果表明该标准样板可以用于校准近红外宽光谱干涉显微测量系统。

摘要：论述了线距标准在扫描电子显微镜(SEM)类测量仪器校准中的重要性和作为标准物质的基本要求,指出了纳米线距标准物质的研制和表征在纳米量值溯源体系中的重要作用。通过材料选择、结构设计和制作工艺优化研制出了线距标称值为100nm的纳米线距标准样片。利用光学显微镜对样片的表面质量进行初检,利用CD-SEM对样片的表征考核区域进行了均匀性和长期稳定性的测量以及对线距尺寸进行定值,同时对测量结果进行计算分析。实验结果表明,研制的201710001纳米线距标准样片的对比度良好、线条平直,均匀性和稳定性均小于2nm,且线距尺寸具有溯源性,可作为校准SEM类测量仪器图像放大倍率和图形畸变的标准物质使用。

摘要：为了实现半导体行业内关键尺寸测量仪器的校准问题,展开了纳米尺寸线宽标准样片的研究工作。采用多层膜沉积技术研制了尺寸为20 nm和50 nm的纳米级线宽标准样片。针对标准样板整体尺寸小、仪器测量视场小所引起的校准时不便寻找的问题,以及由于样板线边缘质量问题导致每次测量不同位置结果相差太大的困扰,设计了定位循迹标志。共设计9组标志,每组标志9个标记格,每个标记格的宽度尺寸为0.5μm,标记格的间隔为2.5μm,每组标志之间的距离为100μm。采用半导体工艺进行加工,可以快速准确地寻找到标准的测量位置,保证了每次测量结果的重复性,有效提高了测量速度及准确性。

摘要：为了精确控制线宽尺寸参数,研制了一套周期尺寸为100 nm~10μm的线距标准样片。首先,依据样片的应用进行了图形设计,分别采用电子束直写和投影光刻技术开发出线距标准样片,并对制备出的样片进行考核,考核参数包括线距尺寸、均匀性、稳定性。并与VLSI同等量值样片的质量参数进行了对比,以周期尺寸为100 nm的样片为例进行表征,研制的样片均匀性为1.8 nm,稳定性为0.6 nm,VLSI样片的均匀性为1.5 nm;并使用CD-SEM对样片进行了定值,整体不确定度为3.9 nm~23 nm(k=2)。研制的线距样片不仅包括光栅结构,还包括格栅结构,可以对不同的测试设备进行现场校准。

摘要：介绍了微米级台阶高度样块的重要作用和国内外研制现状。为了研制出表面质量好的台阶高度标准样块,设计了不同的刻蚀工艺方案。通过对不同刻蚀工艺制作出样块的均匀性、表面粗糙度和平行度进行比较,确定标称高度为2~10μm的样块选用反应离子刻蚀（RIE）,标称高度为20~100μm的样块选用深反应离子刻蚀（DRIE）和湿法刻蚀相结合的工艺。为防止样块氧化,对样块溅射了90 nm的金属铬。对标称高度10μm样块质量参数进行评价。结果表明：表面粗糙度为0.4 nm、平行度为0.5°、均匀性为1.3 nm,优于美国VLSI公司同种材料制作的标称高度为8μm的样块。

摘要：介绍了纳米几何量量值传递中纳米标准样版的计量与溯源特性。分析了微纳米测量仪器在纳米标准样版几何参量校准中对标准样版循迹结构的具体需求。设计了标准值为60 nm,具有可循迹结构的纳米台阶标准样版。为了实现高精度、溯源性表征,基于计量型纳米测量仪(NMM),结合多种定位测量方法,对加工的纳米台阶标准样版进行测量与评价,并对其开展区域均匀性和长时间稳定性实验。实验结果表明,制备的台阶标准样版高度值与设计值基本一致,设计的循迹结构能有效地协助电荷耦合器件(CCD)实现快速循迹与定位,且采用溅射镀膜工艺优化了标准样版表面结构的特性,使多种定位测量方法的测量重复性标准偏差均小于1 nm。

摘要：论述了扫描电子显微镜(SEM)应用的广泛性以及光栅样片用于校准扫描电子显微镜的重要性,从选材、图形设计及加工制作等几个方面设计并研制了微米级光栅样片。为方便校准扫描电子显微镜的不同放大倍率,采用分区域图形设计方法将7个不同尺寸的样片结构分布在同一模板上。设计了对样片的关键质量参数(如栅条的直线度及均匀性)的评价方法,并对已试制的光栅样片的栅条宽度、直线度以及均匀性进行了测量。以周期尺寸为2和10μm的样片为例,分析了样片关键质量参数的测量数据。分析结果表明,研制的样片符合作为校准扫描电子显微镜的标准样片的基本条件。

摘要：文章介绍了膜厚类测试仪比对方法的设计、比对结果的处理及比对周期的选取等,给出了台阶仪和光谱型膜厚测量仪的实际结果。该方法也适用于其他仪器的比对,并给出了比对中应注意的问题。

摘要：介绍了纳米级线宽标准样片的用途及其在校准扫描电子显微镜中存在的问题,设计了具有快速循迹结构的线宽标准样片,采用电子束光刻工艺制作了标称宽度为25nm~200nm的线宽样片。以50nm和200nm线宽为例对样片的线宽偏差、线边缘粗糙度、线宽均匀性和稳定性进行了考核。结果表明,标称值50nm~200nm的样片线宽值与设计值基本一致,线边缘粗糙度为1.9nm~2.0nm、均匀性为1.7nm~1.9nm,稳定性为0.06nm~0.6nm。

摘要：介绍了二氧化硅膜厚标准样片的用途及国内研制样片的情况,设计了二氧化硅膜厚样片的制作版图,分别采用热氧化和等离子化学气相淀积(PECVD)工艺制备了厚度为10nm～1000nm的硅上二氧化硅膜厚样片。以10nm、1000nm为例对样片的薄膜厚度、均匀性、稳定性进行了考核。结果表明,热氧化工艺制备的膜厚样片质量优于PECVD工艺制备的膜厚样片,研制的膜厚样片的膜厚量值与设计值基本一致,稳定性好,与美国VLSI公司的相同膜厚的膜厚标准样片相比,采用热氧化工艺制作的二氧化硅膜厚样片的均匀性与VLSI样块评价测量结果一致。