摘要
线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。本文基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利用校准后的SEM,对利用Si/SiO2多层膜沉积技术制备的线宽名义值为500 nm,200 nm,100 nm样片进行关键参数的测量,采用幅值量化参数的均方根粗糙度 RMS描述线边缘粗糙度与线宽粗糙度,并通过图像处理技术确定线边缘位置,对线宽边缘特性进行了精确表征。实验结果表明,名义值为500nm、200nm、100nm对的线宽样片,其实测值分别为459.5nm、191.0nm、99.5nm,σLER分别为2.70nm、2.35σLERnm、2.30nm,分别为3.90nm、3.30nm、2.80nm,说明了多层膜线宽标准样片线边缘较为平整、线宽变化小、具有良好的均匀性与一致性。基于自溯源标准物质校准SEM的方法缩短了溯源链,提高了SEM的测量精度,实现了线宽及其边缘特性的精确表征,为高精度纳米尺度测量和微电子制造领域提供了计量支持。
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单位上海市计量测试技术研究院; 中国计量大学