CN1912602A - 制造包括绝缘薄板上的纳米结构的雾噪声标准件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制造雾噪声标准件的方法,该雾噪声标准件分别具有绝缘薄层(102,202)和形成在绝缘薄层上的多个半球形纳米结构(114,116,214,216),通过下列步骤来制造对应的标准件:借助于用于第一半导体材料的第一前体气体(104)通过化学沉积的方式,在至少一个绝缘层(102,202)上形成第一半导体材料的晶种(106,107);借助于第二半导体材料的第二前体气体(110)通过化学沉积的方式,自第一半导体材料的稳定晶种,在所述绝缘层(102,202)上形成基于第二半导体材料的并且半球形式的纳米结构(114,116,2141,2142,2143,2144)的绝缘层(102,202)。本发明还涉及利用借助于该方法获得的标准件的校准方法。

Description

制造包括绝缘薄板上的纳米结构的雾噪声标准件的方法
技术领域
本发明涉及微电子领域,尤其涉及用于制造雾噪声标准件(haze noise standard)的方法,其中每个雾噪声标准件具有坐落在绝缘薄层上的多个纳米结构。本发明还涉及使用多个标准件对被构造成测量和/或使用雾噪声信息的装置进行校准的校准方法。
背景技术
在微电子器件例如芯片、集成电路或MEMS(微机电系统)的制造方法的过程中,为了确保器件的质量,通常执行一个或多个用于检查微粒污染物的步骤和/或瑕疵检测步骤。这些检查和/或检测步骤是准系统性的,并可使用被构造成光学定位和/或统计薄层上的瑕疵的装置例如使用图像或光电倍增管信号来完成。为了检查薄层的质量,这种装置也可以完成测量该薄层的表面的特征参数,例如其二次粗糙度或其相关长度。
在执行薄层的分析时,前述装置可以使用的方法包括:
使用一个或多个光源照亮薄层;
完成对由该薄层散射(diffuse)和折射(diffract)的光的测量,并利用从称之为“散射背景噪声”或“雾噪声”或“雾”的折射或散射的光信号的低频分量中得到的信息。
图1示出通过微粒污染测量装置完成测量所得到的信号10,例如其是使用KLA Tencor公司的SP1DLS仪器的DWO通道(斜向入射开放式宽暗场(Dark Wide Field Channel Open ObliqueIncidence))得到的。该信号10由三个分量组成:
比检测限界16更大的强度尖峰18。这些尖峰是由于薄层中的瑕疵的入射激光的折射,这些瑕疵例如是颗粒、晶体瑕疵、划痕等,
测量噪声(振幅中的准随机变化,如附图标记12所示),
低频分量14,其被称之为雾噪声或雾。
使用雾噪声信息的装置可以利用板或“晶片”的形式的一个或多个标准件来校准,其中预定尺寸的图案形成在该板或“晶片”上,且被构造成模拟或再现薄层中的瑕疵。
专利公开文献US 5198869公开了一种雾噪声标准件装置,其被构造成专用于校准薄层检测系统的光学扫描器。该标准件包括以准随机方式分布凹坑的形式在其上形成网络图案的板。
专利公开文献US 5599464依次公开了使用光刻法、蚀刻或化学侵蚀形成的各种不同类型的雾噪声标准件。这些标准件是硅板的形式,其中硅板上具有诸如10埃的数量级的极小尺寸的图案,特别为凸出部或凹槽的形式,从而模拟在抛光后硅板的粗糙度。
上述标准件一般仅允许得到窄雾噪声级别范围,例如对于SP1DLS装置的DWO通道而言,小于0.1ppm。在研究允许覆盖微粒污染测量装置和瑕疵检测装置的整个动态范围的新雾噪声标准件以及研究这种标准件的制造方法时,问题出现了。
发明内容
本发明涉及用于制造至少一个雾噪声标准件的方法,其中所述雾噪声标准件包含至少一个薄绝缘层以及在绝缘薄层上形成的多个半球形纳米结构,所述方法包括以下步骤:
a)利用作为第一半导体材料的前体的第一气体通过化学沉积的方式,在至少一个绝缘层上形成第一半导体材料的‘晶种’,
b)利用作为第二半导体材料的前体的第二气体通过化学沉积的方式,自第一半导体材料的稳定晶种开始,在绝缘层上形成基于第二半导体材料的纳米结构。
这种方法允许获得这样的标准件,其具有规则分布在绝缘层上的纳米结构。这种方法还允许获得这样的标准件,其包括在绝缘层上相同或具有同一尺寸的纳米结构。这种方法还允许获得大范围不同的标准件,其中这些标准件是依据这些标准件所分别包括的纳米结构的尺寸,并且提供了经由这种大范同的标准件实现扩展的可到达的或可测量的雾噪声范围。
根据一种可能性,在暴露于第一前体气体的一段时间内完成步骤a),其中所述这段时间被选择为提供绝缘层上所期望的晶种的预定密度。
纳米结构的密度例如可以是在1010个纳米结构/cm2与5×1011个纳米结构/cm2之间。
根据一种制造方法,在暴露于第二前体气体的一段时间内完成步骤b),其中所述这段时间被选择为提供纳米结构的预定期望尺寸或尺寸范围。
纳米结构的尺寸可以在2与50纳米之间。
在一个改型中,第二前体可以不同于第一前体。
在一个特定应用中,第一半导体材料和第二半导体材料可以是相同的。
在步骤b)中,第一标准件和第二标准件已经分别暴露于第二气体中第一时段和第二时段,其中第一时段被选择成提供第一标准件将要测量的雾噪声的至少一个第一预定值或者雾噪声的至少一个第一预定范围,第二时段被选择成提供第二标准件将要测量的雾噪声的至少一个第二预定值或者雾噪声的至少一个第二预定范围。
本发明还涉及用于制造多个雾噪声标准件的方法,其包括:制造至少一个第一标准件和至少一个第二标准件,其中第一标准件和第二标准件具有相同密度的纳米结构,第一标准件包括第一尺寸的纳米结构或者位于第一尺寸范围内的纳米结构,而第二标准件包括与第一尺寸不同的第二尺寸的纳米结构或者位于与第一尺寸范围不同的第二尺寸范围内的纳米结构。
在步骤a)中,第一标准件和第二标准件可同时安放在相同的反应器中或相同的沉积室中经历相同的时间,在步骤b)中,通过暴露至第二前体气体中第一时段并且暴露至第二前体气体持续不同于第一时段的第二时段,分别形成第一标准件和第二标准件。
本发明还涉及利用由上述制造方法得到的多个标准件而针对这样的装置的校准方法,其中所述装置被构造成使用和/或测量雾噪声值。
本发明还涉及装置的校准方法,其中所述装置被构造成使用和/或测量雾噪声值,所述方法包括以下步骤:
提供使用如上所限定的用于制造标准件的方法而获得的至少一种标准件,
对至少一个标准件的纳米结构发射至少一种类型的辐射光线,
在发射光线后,使用被该标准件折射或散射的至少一个光线来测量至少一个雾噪声值。
本发明还涉及一种雾噪声标准件装置,其包括:至少一个绝缘薄层和多个纳米结构,所述纳米结构具有半球或外突的凸块的形状,规则地分布在绝缘层上。
附图说明
通过阅读制造范例的说明、同时参考附图将更好地理解本发明,这些范例的给出仅用于纯示意性目的,而决不是限制性的,其中:
图1示出雾噪声测量信号;
图2A至2E示出了根据本发明用于制造雾噪声标准件微电子器件的方法的不同步骤,;
图3示出了多个雾噪声标准件的组件,其中标准件包括规则地分布在绝缘层上的纳米结构,不同的标准件其纳米结构具有彼此不同的尺寸,在相同的标准件内具有相同或实际上相同的尺寸;
图4示出了借助于根据本发明所使用的标准件的校准方法,该标准件包括规则地分布在绝缘层上的纳米结构;
图5A示出了对于使用根据本发明的方法形成的雾噪声标准件而言,这些对应的标准件的第二沉积步骤或生长相的所经历的时间与使用这些对应的标准件可测量的或者可得到的雾噪声级别之间的关系;
图5B示出了对于使用根据本发明的方法形成的雾噪声标准件而言,这些对应的标准件的第二沉积步骤或生长相的所经历的时间与使用这些对应的标准件可测量的或者可得到的二次粗糙度级别之间的关系。
在各附图中相同、相似或等效的部件使用相同的附图标记,以便于从一个附图切换至另一个附图。
为了使附图更具有可读性,图中所示的不同的部件不必以统一的比例示出。
具体实施方式
现将参照附图2A至2E描述根据本发明的用于制造雾噪声标准件的方法的一个实施例。
用于该方法的原材料可以是用诸如例如隧道(tunnel)介电层的绝缘薄层覆盖的支承件。该原材料可以由基底100形成,其可以是半导体,例如硅基半导体,在基底上制成厚度在例如1至10纳米之间的热氧化物厚度层,从而形成薄绝缘层102(图2A)。基底100可以是例如电阻率在7至10Ω·m之间以及掺杂P的硅<100>。
还可以包括检测基底100和/或薄绝缘层102的表面粗糙度的步骤。该检测步骤可以使用AFM(“原子力微显镜”)测量来完成。基底100优选具有小于0.5纳米的二次粗糙度。薄绝缘层102优选具有小于0.5纳米的二次粗糙度。为了除去和/或防止有机污染物的形成,接着可以进行层102的清洁步骤。该步骤可以利用以下方式完成,例如利用借助于含水臭氧池的化学清洗,接着在去离子水中清洗,或者经过大约230℃温度的炉子,停留例如大约4分钟的时间。
然后经过两段时间或者两个不同的步骤,在绝缘层102上形成多个纳米结构。
术语“纳米结构”用于表示其尺寸小于50纳米的元件,例如其尺寸在2至50纳米之间。纳米结构可以具有外突的凸块或半球形状。纳米结构的“尺寸”指的是所述半球底部的直径。纳米结构可以例如基于至少一种半导体材料而形成。纳米结构可以是例如晶体元件,并且在这种情况下其被称为纳米晶体。
由薄绝缘层102覆盖的支承件或基底100可以首先被整体地置于LPCVD(“低压化学气相沉积”)反应器中。
然后,首先执行第一化学沉积或CVD步骤,其也称之为“成核相”。在该成核相结束时,第一半导体材料的稳定晶种以坐落在绝缘层102上的群岛状形式形成,并且所述群岛在绝缘层102上规则地分布。术语“稳定的晶种”意思是它们不进行生长或者生长已经停止。
在第一步骤中,第一前体气体(precursor gas)104进入反应器的内部,到达覆盖有介电层102的基底100上,且该气体允许晶种106、107形成在绝缘层102上。晶种106、107可以是基于第一半导体材料。术语“晶种”指的是几十至几千个原子的团块。团块的尺寸相对于期望得到的最终的纳米结构可以是非常的小。第一前体104选择成使得绝缘材料102可接受所述晶种106、107的形成。第一前体104可以是例如硅烷,以便形成基于硅的晶种106、107(图2B)。第一前体104可以在媒介气体(vector gas)中稀释。
优选地,层102中的介电材料被选择成,使它尽可能针对第一半导体层的第一前体104起反应,以至于促进在层102的介电材料表面上形成晶种,而不是扩散前体。介电材料可以例如是SiO2。在足以允许硅的前体分解并产生形成晶状晶种106、107的温度下,使介电层102暴露于第一前体气体104。沉积温度也可以被选择为尽可能低,以便限制晶种生长的速度。例如,在硅烷作为硅前体的情况下,可以在550℃与650℃之间的温度下实现硅晶种的形成。硅前体的局部低压可被选择成可降低晶种106、107的生长速度。在硅烷被用作硅前体的情况下,硅烷的局部压力可以在35毫托至200毫托之间,例如在40毫托至80毫托之间。
可以根据用于标准微电子器件的晶种的期望密度选择沉积时间。可以使晶种106、107的缓慢生长,以便获得对晶种尺寸的改进控制。层102暴露于第一前体气体的时间可以是例如在40秒至200秒之间。暴露于第一前体气体的时间可以是短的,例如在40秒至80秒之间,以便获得低表面密度的晶种。
晶种密度还可以受氧化层102表面的化学特性控制。第一步骤中形成的晶种密度决定纳米结构的最终密度。因此,在第一步骤中,调整层102上期望获得的纳米结构的最终空间密度。可以调节第一沉积的状态,以便在层102上获得1010个晶种/cm2至5×1011个晶种/cm2之间(例如5×1010个晶种/cm2的数量级)的晶种表面密度。在一段时间内或者根据期望的晶种密度所选择的暴露时间内完成形成第一半导体材料的稳定晶种的步骤,从而层102暴露于第一前体104的时间越长,则晶种106、107的密度就越大。
在第一步骤的结束时,在绝缘层102上得到以选定密度规则分布的稳定晶种。
接着,在不同于第一步骤的称之为“生长相”的第二步骤过程中,晶种106、107暴露于第二前体气体110。基于第二半导体材料的纳米结构将在第一步骤中所形成的晶胚106、107上选择性生长(图2C)。第一和第二半导体材料可以是相同的,例如基于硅。
第二前体110被选择成使得仅在所述晶种106、107上产生第二半导体材料的选择性沉积。第二前体气体110优选为不同于第一前体气体104。事实是,两种不同的前体气体104和110被用于第一和第二步骤,这意味着一方面纳米结构的密度可以得到控制,而另一方面,可以获得统一尺寸的纳米结构。特别是在期望形成基于硅的纳米结构的情况下,第二前体气体110可以例如是二氯甲硅烷或Si2H2Cl2
根据想要获得的纳米结构的尺寸选择第二步骤期间的沉积时间。在第二步骤中,纳米结构的尺寸可以通过沉积状态被控制,更具体地讲通过第二沉积步骤的压力、温度和持续时间被控制。选择优选的方法状态使得,纳米结构的生长速度慢,例如小于每分钟1.2纳米,以便允许以更高的精度控制所述纳米结构的尺寸。选择第一材料的第二前体的低局部压力和低沉积温度,但该沉积温度应允许在介电层102表面发生分解。第二沉积温度可以在550℃至650℃之间,例如在630℃至670℃之间。例如,第二前体的局部压力可以是在35毫托至200毫托之间,或者例如在40毫托至80毫托之间。
第二步骤的持续时间可以是例如在150至2000秒之间。利用包括两个不同步骤的这种方法,可以得到由支承件100和介电层102一起组成的标准件,其中介电层102具有以均匀或实际上均匀的方式分布在介电层102上的相等或实质上相等尺寸的纳米结构114、116的表面或同质尺寸的纳米结构114、116的表面(图2D)。因为该方法的成核以及生长步骤被分成下述两个沉积步骤:
使用该方法得到的绝缘层102上的纳米结构114、116的分布是非常规则的;
纳米结构114、116的粒径分布可以很小,例如小于30%。通过在第一步骤中使用第一硅烷基前体并在第二步骤中使用二氯甲硅烷基前体,这种粒径分布可小于20%。
标准件中纳米结构114、116的密度可以例如在1010个纳米结构/cm2与5×1011个纳米结构/cm2之间,例如5×1010个纳米结构/cm2的数量级。标准件中纳米结构114、116的尺寸可例如在2至30纳米之间。
也可以形成用于纳米结构114、116的封装层120(图2E)。封装层120优选是基于透明的或对光辐射吸光率低的材料形成。封装层120优选被制造成使得完全覆盖纳米结构114、116。封装层120可以具有例如3至50纳米之间的厚度,并可以是基于诸如SiO2或Si3N4的介电材料。封装层120可以具有保护作用,并且可以有助于保护纳米结构114和116免遭磨损和变质。封装层120的厚度和形成该层120的材料可被选择成使得该层120对于雾测量影响非常小和/或可以容易地清洁。封装层120可以用于稳定由下面的纳米结构所形成的表面粗糙度。
使用扫描电子显微镜检查纳米结构114和116的有效表面密度可以用于重新限定用于第一沉积步骤的方法参数。类似地,使用扫描电子显微镜和/或穿透式电子显微镜检查纳米晶体的尺寸可允许优化第二沉积步骤的持续时间。
使用这种前述的方法可以获得广泛范围的不同标准件。这种方法可以用于获得多个标准件的组或组合,其中每个对应的标准件包括相同的纳米结构密度和均匀的纳米结构尺寸,并且这些纳米结构密度和纳米结构尺寸在所述各标准件之间有所不同。
根据上述的方法完成的多个雾噪声标准件E1、E2、E3、E4和E5的组合或组示于图3中。这些标准件E1、E2、E3、E4和E5形成于不同的支承件上,并分别具有半球形式的纳米结构2141、2142、2143、2144和2145,它们分别坐落在第一薄绝缘层202上并分别被第二薄绝缘层220涂敷或密封。标准件E1、E2、E3、E4和E5它们之间具有相同或实际上相同的对应的纳米结构密度,例如在1×1010个纳米结构/cm2与5×1011个纳米结构/cm2之间,例如5×1010个纳米结构/cm2的数量级。为了形成分别具有相同密度的纳米结构2141、2142、2143、2144和2145的标准件E1、E2、E3、E4和E5,成核相的沉积状态以及更具体地讲成核相的持续时间可以被选择成对于所有标准件E1、E2、E3、E4和E5而言是相同的。根据一种可能性,为了在结构E1、E2、E3、E4和E5之间获得对应相同的纳米结构密度,这些可以有利地在相同的反应器中的相同成核相期间而形成,或者在相同沉积室中经过暴露于第一前体气体的相同的持续时间而形成。
在这组标准件中,第一标准件E1包括具有第一尺寸D1或位于第一尺寸范围内的多个第一纳米结构2141
第二标准件E2包括具有不同于第一尺寸D1的第二尺寸D2或位于不同于第一尺寸范围的第二尺寸范围内的多个第二纳米结构2142
第三标准件E3包括具有不同于D1和D2的第三尺寸D3或位于不同于第一尺寸范围和第二尺寸范围的第三尺寸范围内的多个第三纳米结构2143
第四标准件E4包括具有不同于D1、D2和D3的第四尺寸D4或位于不同于第一尺寸范围、第二尺寸范围和第三尺寸范围的第四尺寸范围内的多个第四纳米结构2144
第五标准件E5包括具有不同于D1、D2、D3和D4的第五尺寸D5或位于不同于第一尺寸范围、第二尺寸范围、第三尺寸范围和第四尺寸范围的、包含第五尺寸D5的第五尺寸范围内的多个第五纳米结构2145
根据一种可能性,为了在标准件E1、E2、E3、E4与E5之间获得不同尺寸的纳米结构,那么在生长相期间,第一标准件、第二标准件、第三标准件、第四标准件和第五标准件可单独地被形成和/或以暴露于第二前体气体的不同的有效持续时间而被形成。
在针对一类装置的校准方法中,可以使用这组标准件E1、E2、E3、E4和E5,其中该装置被构造成测量雾噪声并且利用测得的雾噪声信息。因为其包括纳米颗粒尺寸的范围,这组标准件可以用于以宽动态范围或宽雾噪声范围,例如对于SP1DLS仪器的DWO通道而言,在0.03至300ppm之间的范围,来校准前述装置。
图4示出了利用结合图2如前所述的一组标准件针对这样一种装置的校准方法,所述装置被构造成测量并利用至少一项信息或至少一个雾噪声测量值。
在该方法中,第一标准件E1置于由诸如激光源的光源300所射出的一束光线302下方。入射光束与纳米结构的相对尺寸为使得标准件E1的多个纳米结构被光束302照亮。可以使该标准件绕其自身例如以4000rpm的速度旋转。照亮标准件E1的光束,其一部分,可沿螺旋轨迹移动。
光束302可与绝缘层202所在的主平面(绝缘层202所在的主平面是通过平行于图3上的正交方位[0;
Figure A20061015132300163
]的矢量[0; ]的方向而限定)的法向成非零角度,例如在0°至85°之间,其中纳米结构2141设置在所述绝缘层202上。纳米结构2141散射或折射的一个或多个光线304被检测器350收集。从由探测器350所接收的光信号中,提取出与雾噪声或“雾”测量值相对应的低频分量,如参考文献《Monitoring and qualification usingcomprehensive surface haze information》,Holsteyns et al.,IEEEInternational Symposium on Semiconductor Fabrication,2003,p 378-381所述。然后,该测量值的结果被用作为第一参考值。
然后,可以在试样的不同位置点或不同区域进行多个测量。这些多个雾噪声测量值的弥散(dispersion)可以小于或等于30%。
然后,可以使用第二标准件E2、第三标准件E3、第四标准件E4和第五标准件E5来重复该方法,以便获得第二、第三、第四和第五参考值。
这些测量可以用于完成装置的校准、监控偏差和比较测量性能,其中所述装置使用雾噪声和/或表面粗糙度信息,例如测量薄层的表面粗糙度的装置、检测薄层中所产生的瑕疵的装置、颗粒计数器、原子力显微镜和力学轮廓仪(mechanical profile meter)。这些测量可用于完成装置的校准、监控偏差和比较测量性能,其中所述装置用于检测瑕疵,如专利公开文献US 6201601和US6271916所述,例如KLA Tencor公司制造的SP1DLS装置。
在图5A中,曲线310表示雾噪声级别与标准件制造方法中的第二步骤持续时间的关系。
曲线310特别针对每个噪声标准件示出了该标准件的第二步骤或生长相的持续时间与利用该标准件可测量或可得到的背景噪声值之间的相关性或关联。该曲线310上的点311、313、315、317和319分别表示:通过使用第一标准件E1的测量方式所测量或得到的雾噪声值、通过使用第二标准件E2的测量方式所测量或得到的雾噪声值、通过使用第三标准件E3的测量方式所测量或得到的雾噪声值、通过使用第四标准件E4的测量方式所测量或得到的雾噪声值以及通过使用第五标准件E5的测量方式所测量或得到的雾噪声值。
在从E1、E2、E3、E4或E5之中所选的特定试样的制造过程中,可以依据该试样所要测量的预定雾噪声值或者雾值的范围,选择第二步骤的持续时间。可以依据通过使用该试样的测量而要得到的预定雾噪声值或者雾值的范围,选择第二步骤的持续时间。
在图5B中,曲线320表示二次表面粗糙度值与第二步骤或生长相的持续时间的关系。曲线320针对每个雾噪声标准件示出了该标准件的第二沉积步骤或生长相的持续时间与利用该标准件可测量或者可获得的二次表面粗糙度值之间的相关性或关联。该曲线320上的点321、323、325、327和329分别表示:使用第一标准件E1测量或得到的二次表面粗糙度值、使用第二标准件E2测量或得到的二次表面粗糙度值、使用第三标准件E3测量或得到的二次表面粗糙度值、使用第四标准件E4测量或得到的二次表面粗糙度值以及使用第五标准件E5测量或得到的二次表面粗糙度值。
在从E1、E2、E3、E4或E5之中所选的特定试样的制造过程中,可以依据该试样所要测量的预定雾噪声值或者分散的二次表面粗糙度值的范围,选择第二步骤的持续时间。
可以使用检测瑕疵的装置来获得曲线310和320的雾噪声值,例如使用KLA Tencor公司的SP1装置,尤其是使用DWO通道(斜向入射开放式宽暗场)。

Claims (11)

1、一种雾噪声标准件装置,包括:至少一个绝缘薄层;多个纳米结构,它们相应地具有半球或者外突的凸块形状,所述纳米结构规则地分布在所述绝缘层上。
2、用于制造至少一个雾标准件的方法,其中所述雾标准件包括绝缘薄层和多个纳米结构,所述纳米结构相应地具有半球或外突的凸块形状并且规则地分布在所述绝缘层上,所述方法包括以下步骤:
a)借助于第一半导体材料的第一前体气体(104)通过化学沉积的方式,在至少一个绝缘层(102,202)上形成由所述第一半导体材料构成的晶种(106,107),
b)借助于第二半导体材料的第二前体气体(110)通过化学沉积的方式,自所述第一半导体材料的稳定晶种开始,在所述绝缘层(102,202)上形成基于第二半导体材料的纳米结构(114,116,2141、2142、2143、2144)。
3、根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在暴露于所述第一前体气体的一时段内完成步骤a),其中所述时段是根据期望在所述绝缘层(102,202)上得到的晶种的预定密度而选择的。
4、根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,在暴露于所述第二前体气体的一时段内完成步骤b),其中所述时段是根据所述纳米结构的期望预定尺寸或尺寸范围而选择的。
5、根据权利要求2至4任一所述的方法,其特征在于,所述第二前体与所述第一前体不相同。
6、根据权利要求2至5任一所述的方法,其特征在于,所述第一半导体材料与所述第二半导体材料是相同的。
7、根据权利要求2至6任一所述的方法,其特征在于,所述纳米结构的尺寸在2至50纳米之间。
8、用于制造多个雾噪声标准件的方法,包括:根据权利要求2至7任一所述的方法分别制造至少一个第一标准件和至少一个第二标准件,其中所述第一标准件和所述第二标准件具有相同密度的纳米结构,所述第一标准件包括第一尺寸的纳米结构或者位于第一尺寸范围内的纳米结构,而所述第二标准件包括与所述第一尺寸不同的第二尺寸的纳米结构或者位于与所述第一尺寸范围不同的第二尺寸范围内的纳米结构。
9、根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在步骤a)中,所述第一标准件和所述第二标准件在相同的时间放入相同的反应器或相同的沉积室经历相同的时段;在步骤b)中,在第一时段暴露于所述第二前体气体,并且在与所述第一时段不同的第二时段暴露于第二前体气体,以分别形成所述第一标准件和所述第二标准件。
10、根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,在步骤b)中,所述第一标准件和所述第二标准件已经分别被暴露于所述第二前体气体第一时段和第二时段,依据所述第一标准件将要测量的雾噪声的至少一个第一预定值或雾噪声的至少一个第一预定范围而选择所述第一时段,依据第二标准件将要测量的雾噪声的至少一个第二预定值或雾噪声的至少一个第二预定范围而选择所述第二时段。
11、对被构造成使用和/或测量至少一个雾噪声值的装置进行校准的方法,其中所述方法包括以下步骤:
提供使用根据权利要求2至10任一所述的方法而获得的至少一个标准件,
向所述标准件的纳米结构发射至少一个光线,
在发射光线后,使用被该标准件折射或散射的至少一个光线来测量至少一个雾噪声值。
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107615468A (zh) * 2015-05-13 2018-01-19 信越半导体株式会社 雾度的评价方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7859677B2 (en) * 2006-12-13 2010-12-28 Bausch & Lomb Incorporated Optical calibration system and method
US9495326B2 (en) 2011-09-12 2016-11-15 Qualcomm Incorporated Providing communication path information in a hybrid communication network
JP2015049173A (ja) 2013-09-03 2015-03-16 株式会社東芝 標準試料およびその作製方法
CN104157675A (zh) * 2014-08-05 2014-11-19 京东方科技集团股份有限公司 一种oled显示器件及其制作方法、显示装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636073A (en) * 1984-10-31 1987-01-13 International Business Machines Corporation Universal calibration standard for surface inspection systems
JPS63144242A (ja) * 1986-12-08 1988-06-16 Dainippon Printing Co Ltd キヤリブレ−シヨン用基板
US5004340A (en) * 1988-04-27 1991-04-02 Hewlett-Packard Company Calibration target for surface analysis scanner systems
US5076691A (en) * 1988-04-27 1991-12-31 Hewlett-Packard Company Non-reflecting structures for surface scanners
US5198869A (en) * 1990-10-15 1993-03-30 Vlsi Standards, Inc. Reference wafer for haze calibration
US5383018A (en) * 1992-12-28 1995-01-17 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for calibration of patterned wafer scanners
US6271916B1 (en) 1994-03-24 2001-08-07 Kla-Tencor Corporation Process and assembly for non-destructive surface inspections
US5599464A (en) * 1995-10-06 1997-02-04 Vlsi Standards, Inc. Formation of atomic scale vertical features for topographic instrument calibration
US6201601B1 (en) 1997-09-19 2001-03-13 Kla-Tencor Corporation Sample inspection system
US20010041258A1 (en) * 2000-05-11 2001-11-15 Wacker Siltronic Gesellschaft Fur Halbleitermaterialien Ag Standard for a nanotopography unit, and a method for producing the standard
JP2003240723A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Mitsubishi Electric Corp 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
FR2847567B1 (fr) * 2002-11-22 2005-07-01 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation par cvd de nano-structures de materiau semi-conducteur sur dielectrique, de tailles homogenes et controlees
US6784103B1 (en) * 2003-05-21 2004-08-31 Freescale Semiconductor, Inc. Method of formation of nanocrystals on a semiconductor structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107615468A (zh) * 2015-05-13 2018-01-19 信越半导体株式会社 雾度的评价方法

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