CN215261700U - 一种复合型纳米膜厚标准样板 - Google Patents
一种复合型纳米膜厚标准样板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215261700U CN215261700U CN202120786965.3U CN202120786965U CN215261700U CN 215261700 U CN215261700 U CN 215261700U CN 202120786965 U CN202120786965 U CN 202120786965U CN 215261700 U CN215261700 U CN 215261700U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- working area
- measuring
- central
- film structure
- tracking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型为一种复合型纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述的标准样板包括分设于基底上的第一测量工作区域和第二测量工作区域两个工作区域，所述的第一测量工作区域为几何薄膜结构测量工作区域，所述的第二测量工作区域为物性薄膜结构测量工作区域，两测量工作区域厚度参数相同，所述的第一测量工作区域设有几何结构工作框，所述的工作框四边外周设有一级循迹标识，在工作框内部设有二级循迹标识，工作框中部则设有中心几何薄膜结构，所述的第二测量工作区域设有物性薄膜结构中心圆，其外周布置有带箭头循迹标识，所述物性薄膜结构中心圆的外周还顺序设有第一外环、第二外环和第三外环。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种纳米薄膜厚度测量仪器校准用的纳米膜厚标准样板，特别是公开一种复合型纳米膜厚标准样板，在一个标准样板上集成光学和非光学薄膜测量，满足校准需求和量值统一，通过测量结果的有效比对分析完善纳米膜厚量值传递。
背景技术
随着纳米的发展，纳米科技已成为许多国家提升核心竞争力的战略选择。纳米薄膜器件和薄膜结构的尺寸加工精度严重影响着相关器件的性能指标，纳米薄膜厚度的准确测量是纳米科技发展的关键所在，因此对薄膜的评价和检测技术也随之变得越来越重要，半导体产业中超薄薄膜厚度的偏差要求为5%~10%左右。我国已成为全球最大的半导体消费国，高精密纳米薄膜测量仪器的性能、评价膜系的优劣，对我国现有测试仪器和标准器的量值统一提出了更高要求。
近几年，美国VLSI标准公司设计并生产了基于美国NANOLAB认证体系、可溯源至NIST的二氧化硅薄膜样板系列和氮化硅薄膜样板系列产品，并且由于体系制约和准确的薄膜制备能力，VLSI公司几乎垄断了国际半导体领域的薄膜量值溯源和认证体系。除此之外，德国物理技术研究院（PTB）和日本国家计量院（NMIJ）也都分别研制出了纳米薄膜镀层厚度标准样板。国内纳米膜厚样板的量值溯源和校准工作尚未有效而全面的开展，而中国已成为全球最大的半导体消费国，为了保证测量仪器的准确可靠，需要制定标准器对仪器进行校准。
目前常见的纳米膜厚标准样板多为在整个基片镀上一层厚度均匀的膜层构成，受当前镀膜工艺的限制，整个基片上所镀制的膜厚均匀性可能会有偏差，虽然肉眼无法分辨，但在纳米级测量中影响巨大，由于对测量区域的选取是随机的，这样就极易导致多次测量的重复性无法保证，且样板功能的单一性限制了能采用的测量方法，导致测量结果也只能是单一性的，无法满足对测量仪器的校准需求和量值统一。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种复合型纳米膜厚标准样板，是一种可循迹并集成光学和非光学测量的复合型纳米膜厚标准样板。
本实用新型是这样实现的：一种复合型纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述的标准样板包括分设于基底上的第一测量工作区域和第二测量工作区域两个工作区域，所述的第一测量工作区域为几何薄膜结构测量工作区域，所述的第二测量工作区域为物性薄膜结构测量工作区域，两测量工作区域物性薄膜结构的厚度参数相同，所述的第一测量工作区域设有几何结构工作框，所述的工作框四边外周设有一级循迹标识，在工作框内部设有二级循迹标识，工作框中部则设有中心几何薄膜结构，所述的第二测量工作区域设有物性薄膜结构中心圆，其外周布置有带箭头循迹标识，所述物性薄膜结构中心圆的外周还顺序设有第一外环、第二外环和第三外环。所述的基底采用Si晶圆基板上均匀镀制有SiO2膜层的四英寸圆基底，以第一测量工作区域在正上方、第二测量工作区域在正下方布置，所述基底位于正上方、正下方、正左方及正右方中的任意一侧平切为平面。
所述第一测量工作区域的几何结构工作框为长和宽均为1.5mm的矩形几何结构工作框，工作框各边框宽度均为0.125mm，所述的一级循迹标识设于工作框上、下、左、右四个位置，所述的位于上方和下方的循迹标识为相同的等腰三角形，二者中心点的连线位于中心工作区域的纵向中轴线上，所述的位于左边和右边的循迹标识为相同的直角三角形，二者斜边中心点的连线位于中心工作区域的横向中轴线上，所述的二级循迹标识为一组以工作框中心点相互对称，且中心线与工作框横向中轴线位于同一直线上的两等边三角形循迹标识。两所述等腰三角形循迹标识的腰长和底长分别为6mm和4mm，两所述直角三角形循迹标识的两直角边长均为5mm，两所述等边三角形循迹标识的边长为100μm，且与中心几何薄膜结构边缘的距离均为150μm，所述中心几何薄膜结构为一长和宽分别为1000μm和100μm的矩形结构。
所述带箭头循迹标识设于所述物性薄膜结构中心圆的外周正左方、正右方及正下方，由长和宽分别为15mm和3mm的矩形的箭身及两腰和底分别为10mm和8mm的等腰三角形的箭头组成，所述物性薄膜结构中心圆直径为20mm，所述的第一外环的外径为25mm，所述的第二外环的外径为29mm，所述的第三外环25的外径33mm，三个外环的边框宽度均为1mm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够校准满足光学和非光学类纳米薄膜测量仪器和薄膜参数校准需求，两测量工作区域布局合理，完善了半导体行业不同类型仪器的量值统一方式。本实用新型设置的循迹标识有利于测量前扫描方向的确认，能快速、准确地定位和进行对测量结构的测量，可通过循迹标识的坐标关系实现样片的重复性和均匀性测量。本实用新型的两个测量工作区域分别适用光学类测量仪器和非光学类测量仪器进行测量分析工作，不仅可以提高测量精度，实现光学和非光学测量仪器的量值统一，同时在基于非光学类仪器的测量如计量型原子力显微镜的量传能力时，可以进一步建立纳米膜厚标准样板为标准物质的量值溯源体系。
附图说明
图1 是本实用新型复合型纳米膜厚标准样板的结构示意图。
图2 是本实用新型的第一测量工作区域中一级循迹标识的结构示意图。
图3 是本实用新型的第一测量工作区域中二级循迹标识的结构示意图。
图4 是本实用新型的第二测量工作区域的结构示意图。
图中：1、第一测量工作区域； 2、第二测量工作区域； 11、等腰三角形循迹标识；12、直角三角形循迹标识； 13、等边三角形循迹标识； 14、中心几何薄膜结构；21、物性薄膜结构中心圆； 22、带箭头循迹标识； 23、第一外环； 24、第二外环； 25、第三外环。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
根据附图1～附图4，本实用新型为一种复合型纳米膜厚标准样板，所述的标准样板包括分设于基底上的第一测量工作区域1和第二测量工作区域2两个工作区域，所述的第一测量工作区域1为几何薄膜结构测量工作区域，所述的第二测量工作区域2为物性薄膜结构测量工作区域，两测量工作区域物性薄膜结构的厚度参数相同。
所述的第一测量工作区域1设有长和宽均为1.5mm的矩形几何结构工作框，工作框各边框宽度均为0.125mm，所述的工作框四边外周设有一级循迹标识，在工作框内部设有二级循迹标识，工作框中部则设有中心几何薄膜结构14。所述的一级循迹标识设于工作框上、下、左、右四个位置，所述的位于上方和下方的循迹标识11为相同的等腰三角形，二者中心点的连线位于中心工作区域的纵向中轴线上，所述的位于左边和右边的循迹标识12为相同的直角三角形，二者斜边中心点的连线位于中心工作区域的横向中轴线上。所述的二级循迹标识为一组以工作框中心点相互对称，且中心线与工作框横向中轴线位于同一直线上的两等边三角形循迹标识13。两所述等腰三角形循迹标识11的腰长和底长分别为6mm和4mm，两所述直角三角形循迹标识12的两直角边长均为5mm，两所述等边三角形循迹标识13的边长为100μm，且与中心几何薄膜结构14边缘的距离均为150μm。所述中心几何薄膜结构14为一长和宽分别为1000μm和100μm的矩形结构。
所述的第二测量工作区域2设有物性薄膜结构中心圆21，其外周正左方、正右方及正下方布置有带箭头循迹标识22，所述物性薄膜结构中心圆21的外周还顺序设有第一外环23、第二外环24和第三外环25。所述物性薄膜结构中心圆21直径为20mm，所述的第一外环23的外径为25mm，所述的第二外环24的外径为29mm，所述的第三外环25的外径33mm，三个外环的边框宽度均为1mm。所述的第一外环23、第二外环24和第三外环25不仅可以便于中心测量区域的定位，同时将限制了测量光斑的范围，防止光斑由于直径过大或入射位置过偏超出测量区域影响测量数据。所述带箭头循迹标识22由长和宽分别为15mm和3mm的矩形的箭身及两腰和底分别为10mm和8mm的等腰三角形的箭头组成。
所述的基底采用四英寸Si晶圆基板上均匀镀制SiO2膜层的圆基底，为便于使用中分辨样板的方向，以第一测量工作区域1在正上方、第二测量工作区域2在正下方，所述基底位于正上方、正下方、正左方及正右方中的任意一侧平切为平面，根据标准样板的测量工作区域分布及更便于测量工作中的使用，优选将所述基底位于正下方的底部平切成平面。
为方便测量工作中的循迹，各循迹标识均为内部填充着色，所述第一测量工作区域1的工作竖向中轴线与第二测量工作区域2的竖向中轴线重合，此时位于第一测量工作区域1中工作框下方的等腰三角形循迹标识11的三角形顶点指向物性薄膜结构中心圆21的圆心。
所述第一测量工作区域1的一级循迹标识实现在测量前快速定位至第一测量工作区域1的中心测量区域，其中一级循迹标识中位于上、下方的两个等腰三角形循迹标识11顶点的连线在中心几何薄膜结构14的纵向中轴线上，两个三角形顶点的连线为中心几何薄膜结构14的纵向中轴线，即为纵向扫描路径，位于左、右方两个直角三角形循迹标识12的横向直角边为横向扫描路径，实现对第一测量工作区域1的循迹和正交扫描方向的确定，而二级循迹标识中两等边三角形循迹标识13的两个三角形顶点的连线为中心几何薄膜结构14的横向中轴线，通过所述中心几何薄膜结构14的纵向中轴线和横向中轴线形成的坐标关系实现对薄膜的重复性测量。所述第一测量工作区域1为采用计量型原子力显微镜等非光学测量结构的纳米测量仪器提供可供进一步溯源的测量结果。所述第二测量工作区域2的带箭头循迹标识22实现物性薄膜结构中心圆21的测量区域的快速定位，箭头所指的方向即为物性薄膜结构中心圆21的圆心方向。所述第二测量工作区域2为采用椭偏仪等光学测量结构的纳米测量仪器提供可供进一步溯源的测量结果。通过物性薄膜结构中心圆21外周的三个外环将测量光斑聚焦于物性薄膜结构中心圆21中，防止超出或偏移测量区域影响测量结果，实现对薄膜的重复性测量。同时，将光学测量结构测得的测量结果与非光学测量结构测得的测量结果进行比较，可以验证测量结果的准确度和测量仪器的精度。
Claims (5)
1.一种复合型纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述的标准样板包括分设于基底上的第一测量工作区域和第二测量工作区域两个工作区域，所述的第一测量工作区域为几何薄膜结构测量工作区域，所述的第二测量工作区域为物性薄膜结构测量工作区域，两测量工作区域物性薄膜结构的厚度参数相同，所述的第一测量工作区域设有几何结构工作框，所述的工作框四边外周设有一级循迹标识，在工作框内部设有二级循迹标识，工作框中部则设有中心几何薄膜结构，所述的第二测量工作区域设有物性薄膜结构中心圆，其外周布置有带箭头循迹标识，所述物性薄膜结构中心圆的外周还顺序设有第一外环、第二外环和第三外环。
2.根据权利要求 1 所述的一种复合型纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述第一测量工作区域的几何结构工作框为长和宽均为1.5mm的矩形几何结构工作框，工作框各边框宽度均为0.125mm，所述的一级循迹标识设于工作框上、下、左、右四个位置，所述的位于上方和下方的循迹标识为相同的等腰三角形，二者中心点的连线位于中心工作区域的纵向中轴线上，所述的位于左边和右边的循迹标识为相同的直角三角形，二者斜边中心点的连线位于中心工作区域的横向中轴线上，所述的二级循迹标识为一组以工作框中心点相互对称，且中心线与工作框横向中轴线位于同一直线上的两等边三角形循迹标识。
3.根据权利要求 2 所述的一种复合型纳米膜厚标准样板，其特征在于：两所述等腰三角形循迹标识的腰长和底长分别为6mm和4mm，两所述直角三角形循迹标识的两直角边长均为5mm，两所述等边三角形循迹标识的边长为100μm，且与中心几何薄膜结构边缘的距离均为150μm，所述中心几何薄膜结构为一长和宽分别为1000μm和100μm的矩形结构。
4.根据权利要求 1 所述的一种复合型纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述带箭头循迹标识设于所述物性薄膜结构中心圆的外周正左方、正右方及正下方，由长和宽分别为15mm和3mm的矩形的箭身及两腰和底分别为10mm和8mm的等腰三角形的箭头组成，所述物性薄膜结构中心圆直径为20mm，所述的第一外环的外径为25mm，所述的第二外环的外径为29mm，所述的第三外环25的外径33mm，三个外环的边框宽度均为1mm。
5.根据权利要求 1 所述的一种复合型纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述的基底采用Si晶圆基板上均匀镀制有SiO2膜层的四英寸圆基底，以第一测量工作区域在正上方、第二测量工作区域在正下方布置，所述基底位于正上方、正下方、正左方及正右方中的任意一侧平切为平面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120786965.3U CN215261700U (zh) | 2021-04-17 | 2021-04-17 | 一种复合型纳米膜厚标准样板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120786965.3U CN215261700U (zh) | 2021-04-17 | 2021-04-17 | 一种复合型纳米膜厚标准样板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215261700U true CN215261700U (zh) | 2021-12-21 |
Family
ID=79509304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120786965.3U Active CN215261700U (zh) | 2021-04-17 | 2021-04-17 | 一种复合型纳米膜厚标准样板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215261700U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113237446A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-08-10 | 上海市计量测试技术研究院 | 一种复合型纳米膜厚标准样板及其循迹方法 |
-
2021
- 2021-04-17 CN CN202120786965.3U patent/CN215261700U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113237446A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-08-10 | 上海市计量测试技术研究院 | 一种复合型纳米膜厚标准样板及其循迹方法 |
| CN113237446B (zh) * | 2021-04-17 | 2024-08-23 | 上海市计量测试技术研究院 | 一种复合型纳米膜厚标准样板及其循迹方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106403758B (zh) | 一种锥面尺寸量具及其使用方法 | |
| CN105865389B (zh) | 一种微纳米标准样板及其循迹方法 | |
| WO2010020995A1 (en) | Composite calibration/verification gauge and method of its manufacture | |
| CN215261700U (zh) | 一种复合型纳米膜厚标准样板 | |
| CN106931916A (zh) | 一种微纳米台阶标准样板及其循迹方法 | |
| CN101650170B (zh) | 晶圆表面粗糙度检测方法 | |
| CN110940267A (zh) | 测量方法及其测量系统 | |
| CN105571629B (zh) | 一种增材制造设备或工艺性能的测量方法 | |
| CN110793433A (zh) | 一种在线校准晶圆微纳米台阶高度标准样板及其循迹方法 | |
| CN113237446B (zh) | 一种复合型纳米膜厚标准样板及其循迹方法 | |
| CN204240901U (zh) | 可调测量量具 | |
| CN216791112U (zh) | 一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板 | |
| CN107388924A (zh) | 一种锥销尺寸测量装置及测量方法 | |
| CN111947534B (zh) | 一种空间异面孔位置度和孔径检测装置及检测方法 | |
| CN211717320U (zh) | 一种锥齿轮检具 | |
| CN108180850A (zh) | 一种牛顿环条纹半径测量装置及测量方法 | |
| CN207703098U (zh) | 一种锥销尺寸测量装置 | |
| CN105043258A (zh) | 汽车形貌主动视觉测量激光平面的自转动标定靶标 | |
| CN205537686U (zh) | 炮用象限仪的校准装置 | |
| CN217900753U (zh) | 一种冲击试样缺口投影仪的测量装置 | |
| CN204831197U (zh) | 汽车形貌主动视觉测量激光平面的自转动标定靶标 | |
| CN2935081Y (zh) | 双镜头三角定位深度测量仪 | |
| CN214892935U (zh) | 一种定子机架定位筋位置度检测工具 | |
| CN217688622U (zh) | 一种工业内窥镜专用校准装置 | |
| CN114234890B (zh) | 一种薄壁零件短轴线孔的轴线与平面的角度测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |