Способ изготовления меры ширины линий Советский патент 1992 года по МПК G01B11/02 

Описание патента на изобретение SU1778513A1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам выполнения мер для измерения ширины линий в электронных микроскопах и других средствах измерений (СИ) нанометрового диапазона.

Основной характеристикой меры является присваиваемое ей значение, точность которого обуславливается точностью метрологической аттестации ширины линий, реализуемых на мере. При использовании меру размещают на столе электронного микроскола, где вследствие различных коэффициентов эмиссии участков поверхности меры возникает соответствующий контраст, который фиксируется на экране микроскопа и на электронной микрофотограмме. Отношение ширины линий на экране или микрофотограмме к их действительной ширине на мере определяет действительное увеличение градуируемого электронного микроскопа. Точность значений меры, таким образом, непосредственно определяет точность СИ. Известны способы изготовления мер ширины, используемых как тест-объекты для градуировки электронных микроскопов, с латексными сферами и с линейчатыми нео- днородностями. Недостатками этих устройств явяяется низкая точность присваиваемых значений диаметров сфер и

VI VJ

00

ел

W

ширины линейчатой неоднородности вследствие погрешности наведения на край этих объектов визирующей системы при их измерении и аттестации.

Известен также способ изготовления мер ширины, который наиболее близок к предлагаемому и принят за прототип. Он заключается в нанесении на основание подложки равномерных слоев никеля, равномерных разделительных слоев золота с толщиной 40-80 нм, по расстоянию между которыми и определяют действительное значение ширины слоев никеля на боковой поверхности меры (тест-объекта) с помощью поляризационного микроскопа.

При непосредственном измерении ширины линий проявляется погрешность наведения визира на их край, которая в оптических системах достигает 200 нм и более. Для исключения этой погрешности аттестации ширины линий в известной мере измеряют расстояния между центрами разделяющих слоев золота и полученные значения присваивают ширине линий слоев никеля. Но в этом случае в значения ширины линий меры, кроме инструментальной, вносится методическая погрешность, равная ширине разделяющего слоя 40-80 нм. При допустимой погрешности меры 5% ширина линий никеля не должна быть меньше 0,8 мкм.

Таким образом, недостатками известного способа являются низкая точность и большая дискретность изготовляемой меры.

Целью изобретения является повышение точности и уменьшение дискретности меры.

Указанная цель достигается тем, что каждый последующий образуемый слой выполняют с меньшей длиной, чем предыдущий так, что концы слоев меры образуют ступенчатую структуру, а аттестацию меры осуществляют по высоте этих ступеней

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что изготовление открытых ступенчатых аттестуемых структур известно в мерах толщины покрытий. Однако введение этих элементов в указанной связи с остальными элементами в заявляемом способе изготовления меры другого назначения - меры ширины линий позволяет получить новый эффект, заключающийся в возможности непосредственной аттестации ширины более узких линий по толщине слоев с исключением краевой погрешности наведения.

На фиг. 1 показано исполнение известной линейчатой меры для градуировки сканирующего электронного микроскопа; на

фиг. 2 - исполнение предлагаемым способом меры ширины линий для градуировки сканирующего электронного микроскопа и других СИ нанометрового диапазона.

По предлагаемому способу изготовления меры на основание 1 (см. фиг. 2) последовательно наносят чередующиеся слои 2, 3, 4, 5 меньшей длины, чем предыдущие из золота и никеля, кремния и окиси кремния

0 или других минимально взаимно диффундирующих материалов необходимой контрастности. Для обеспечения однородности поверхностей выполняемой ступенчатой структуры сверху на указанные слои нано5 сят дополнительный слой 6 металла толщиной порядка 60 нм (хрома, никеля и т.п.). Боковую поверхность А меры шлифуют и полируют с обеспечением ее перпендикулярности к граням ступенчатой структуры

0 при минимальном нарушении границ раздела слоев. При необходимости указанная поверхность протравливается соответствующим реактивом. Аналогичная мера может быть выполнена на монокристаллах с сло5 истой ортогональной по плоскостям спайности структурой (например, топаза, фтористого лития и др.) с варизоннойлиней- чатостью методами скалывания, дополнительного шлифования и полирования.

Q Аттестация выполненной меры проводится следующим образом. На лазерной ин- терференционной установке высшей точности (УВТ 56А88 по МИ 1950-88) для средств измерений толщин особо тонких пос крытий нанометрового диапазона (от 2 до 1000 нм) измеряют значения hi высоты ступеней образованных слоев, значения которых приравниваются ширине контрастных линий между границами этих слоев bi на

п боковой поверхности меры hi2 bi, h23 02,

h34 Ьз, П45 D4...

Минимальная дискретность ширины линий меры определяется погрешностью УВТ, которая меньше 0.6 нм. При допускаемой с погрешности аттестации меры 5% минимальная ширина линий может быть порядка 10 нм. Необходимая ширина площадок ступенчатой структуры определяется размерами оптического щупа интерферометра и 0 не превышает 3 мм.

Погрешность аттестации высоты h ступени на УВТ, таким образом, на два порядка меньше погрешности наведения на край объекта в оптической системе. Этим обеспечивается повышенная точность аттестации ширины линий bi меры при исключении погрешности краевого эффекта.

Таким образом, предлагаемое техническое решение в отличие от прототипа выпол- jHfleTCH так, что при аттестации шприцы

5

образуемых равномерных слоев не возникает погрешности краевого эффекта (наведения на край линии), что позволяет повысить по крайней мере на два порядка точность способа изготовления меры ширины линий при меньшей на два порядка дискретности.

Формула изобретения Способ изготовления меры ширины линий, заключающийся в том, что образуют

0

равномерные слои на основании, производят аттестацию меры и получают меру ширины линий, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изготовления и уменьшения дискретности меры, каждый последующий образуемый слой выполняют с меньшей длиной, чем предыдущий, так, что концы слоев меры образуют ступенчатую структуру, а аттестацию меры осуществляют по высоте этих ступеней.

Похожие патенты SU1778513A1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ 2004
  • Максимов Алексей Леонидович
  • Лускинович Петр Николаевич
  • Жаботинский Владимир Александрович
  • Березовский Вячеслав Николаевич
RU2284464C2
Образец шероховатости 1989
  • Жданов Глеб Сергеевич
  • Коузова Тамара Александровна
SU1649241A1
Способ ультралокального оптического нагрева и устройство для его реализации 2022
  • Цееб Вадим Эгонович
  • Ромшин Алексей Максимович
  • Власов Игорь Иванович
RU2783170C1
СПОСОБ ТОМОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ОБРАЗЦА В РАСТРОВОМ ЭЛЕКТРОННОМ МИКРОСКОПЕ 2010
  • Жданов Глеб Сергеевич
RU2453946C1
ТЕСТОВАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ОСТРИЯ ИГЛЫ СКАНИРУЮЩЕГО ЗОНДОВОГО МИКРОСКОПА 2006
  • Бобринецкий Иван Иванович
  • Неволин Владимир Кириллович
  • Строганов Антон Александрович
  • Чаплыгин Юрий Александрович
RU2308414C1
СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ РЕЗОНАНСНОГО ДАТЧИКА ПАРАМЕТРОВ ЭПИТАКСИАЛЬНОГО СЛОЯ НА ПРОВОДЯЩЕЙ ПОДЛОЖКЕ 1993
  • Тэгай В.А.
  • Енишерлова-Вельяшева К.Л.
  • Детинко М.В.
RU2107356C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СУБМИКРОННЫХ И НАНОМЕТРОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ 1994
  • Горохов Е.Б.
  • Носков А.Г.
  • Принц В.Я.
RU2094902C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ 1997
RU2134864C1
Способ травления поверхности сапфировых пластин 2021
  • Каневский Владимир Михайлович
  • Муслимов Арсен Эмирбегович
  • Буташин Андрей Викторович
  • Исмаилов Абубакар Магомедович
RU2771457C1
Зонд для сканирующей зондовой микроскопии и способ его изготовления (варианты) 2017
  • Синев Иван Сергеевич
  • Мухин Иван Сергеевич
  • Самусев Антон Кириллович
  • Макаров Сергей Владимирович
  • Комиссаренко Филипп Эдуардович
RU2660418C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 778 513 A1

Реферат патента 1992 года Способ изготовления меры ширины линий

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам выполнения мер для измерения ширины линий в растровых электронных микроскопах и других средствах измерений манометрового диапазона. Целью изобретения является повышение точности изготовления и уменьшение дискретности меры. Способ заключается в образовании на основании чередующихся слоев. Каждый последующий слой выполняют с меньшей, чем предыдущий длиной. Слои выполняют из золота, никеля, кремния и окиси кремния или других минимально взаимно диффундирующих материалов. Для обеспечения необходимой однородности поверхностей выполняемой ступенчатой структуры сверху наносится дополнительный слой металла (хрома, никеля и т.п.). Боковая поверхность меры шлифуется, полируется и протравливается с обеспечением ее перпендикулярности к граням ступенчатой структуры при минимальном нарушении границ раздела слоев. Ширина линий слоев на боковой поверхности меры аттестуется путем измерения интерференционным методом высоты ступеней на концах меры, равной толщине соответст - ющих слоев. Аналогичная мера может быть выполнена на монокристаллах слоистой структуры с помощью скалывания и травления. 2 ил. Ё

Формула изобретения SU 1 778 513 A1

Фае. г

а

п 11

to э

8

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1992 года SU1778513A1

Смирнов Ю.А., Васичев Б.Н., Скороду- мова А.А
Тест-объект для растрового электронного микроскопа
ОМП, 1984, № 2, с
Способ очищения сернокислого глинозема от железа 1920
  • Збарский Б.И.
SU47A1
Планшайба для точной расточки лекал и выработок 1922
  • Кушников Н.В.
SU1976A1

SU 1 778 513 A1

Авторы

Цейтлин Яков Михайлович

Даты

1992-11-30Публикация

1991-03-04Подача