微纳米台阶标准的制备和评价

台阶高度是半导体技术中重要的工艺参数,其准确度直接影响器件的整体性能。为了精确控制和表征台阶高度参数,制备了一套8 nm~50μm的台阶高度标准进行测量技术研究。首先,通过半导体热氧化工艺、反应离子刻蚀工艺制备台阶标准。其次,基于白光干涉仪评估台阶上下表面平行度、表面粗糙度、均匀性和稳定性四项质量参数。结果表明,台阶上下表面平行度为0.4′~2.7°,标准台阶表面粗糙度为0.46 nm~6.50 nm,台阶两侧表面粗糙度为0.44 nm~0.46 nm;均匀性为0.5 nm~5.9 nm,稳定性为0.2 nm~11.2 nm。最后,与美国VLSI相同标称高度的台阶标准相比,标称高度为50μm的台阶标准表面粗糙度较差,均匀性略好,其余质量参数均相当。

微纳米线距标准样片的研制与应用

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。

质量参数评价在微纳米间距标准样板中的应用

微纳米间距标准样板作为微纳米几何量量值溯源体系中的重要组成部分,是纳米科技发展的基础保证。通过对微纳米间距样板作为标准物质基本要求的论述,指出了对比度、均匀性和稳定性考核在标准样板质量参数评价中的重要作用。以SEM作为测量仪器,对不同材料的样板进行了对比度测量;以CD-SEM作为测量仪器,对不同标称间距和不同生产单位的标准样板进行了均匀性、稳定性实验以及测量不确定度分析;通过质量参数评价实验和分析,为微纳米间距标准样板的制作和使用提供重要的理论依据。实验结果表明,质量参数评价在微纳米间距样板作为标准物质使用时具有十分重要的作用。