CN216791112U - 一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述的纳米膜厚标准样板包括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设有小光斑光源测量工作中心圆，所述的第二测量工作区域设有大光斑光源测量工作中心圆，所述的小光斑光源测量工作中心圆外周设有若干指向小光斑光源测量工作中心圆的小光斑光源工作区域循迹标识，所述大光斑光源测量工作中心圆外周设有若干指向大光斑光源测量工作中心圆的大光斑光源工作区域循迹标识。本实用新型能够满足测量中不同光斑大小的测量需求，完善了半导体行业不同类型仪器的量值统一方式，使测量结构能被快速、准确地定位和测量，大大提高了测量效率。
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，特别是公开一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板，适用于采用不同光源发射器发射光斑进行测量过程中，可以通过测量结果的有效比对分析测量数据的有效性。
背景技术
随着纳米技术的发展，纳米科技已成为许多国家提升核心竞争力的战略选择。在大规模集成电路以及利用量子尺寸效应的光电子等领域所使用的薄膜厚度都十分微小，因此对薄膜的几何结构和特性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，因此纳米薄膜厚度的准确测量是纳米科技发展的关键所在，半导体产业中超薄薄膜厚度的偏差要求为5%~10%左右，对薄膜的评价和检测技术也随之变得越来越重要，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。虽然中国已成为全球最大的半导体消费国，但目前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。
为了保证测量仪器工作的准确可靠性，需要采用标准样板对仪器进行检验和校准。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，并且由于测量中采用的光源的不同，入射光斑的大小也不一致，所以所需的测量区域的大小也不同，这样也会容易一定测量误差的产生。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板，是一种在测量中具备可循迹功能，且能满足不同光斑直径的多尺寸纳米级膜厚标准样板。
本实用新型是这样实现的：一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述的纳米膜厚标准样板包括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设有小光斑光源测量工作中心圆，所述的第二测量工作区域设有大光斑光源测量工作中心圆，两个所述中心圆物性薄膜结构的膜厚参数相同，所述的小光斑光源测量工作中心圆外周设有若干指向小光斑光源测量工作中心圆的小光斑光源工作区域循迹标识，所述大光斑光源测量工作中心圆外周设有若干指向大光斑光源测量工作中心圆的大光斑光源工作区域循迹标识，所述小光斑光源工作区域循迹标识设于所述的小光斑光源测量工作中心圆的正上方、正下方及正左侧，所述大光斑光源工作区域循迹标识设于大光斑光源测量工作中心圆的正上方、正下方及正左、正右两侧，所述的小光斑光源工作区域循迹标识和大光斑光源工作区域循迹标识均由若干等腰三角形连接组成，各三角形的顶点分别顺序指向相应的小、大光斑光源测量工作中心圆。
所述小光斑光源工作区域循迹标识和大光斑光源工作区域循迹标识分别由四个边长均为5mm的等边三角形组成；所述小光斑光源测量工作中心圆是直径为10mm的物性薄膜结构中心圆，其外侧顺序设有小光斑光源中心圆第一外环、小光斑光源中心圆第二外环和小光斑光源中心圆第三外环，所述小光斑光源中心圆第一外环的内径为12mm，所述小光斑光源中心圆第二外环的内径为14mm，所述小光斑光源中心圆第三外环的内径为16mm，环边框宽度均为0.5mm；所述大光斑光源测量工作中心圆是直径为20mm的物性薄膜结构中心圆，其外侧顺序设有大光斑光源中心圆第一外环、大光斑光源中心圆第二外环、大光斑光源中心圆第三外环，所述大光斑光源中心圆第一外环的内径为24mm，所述大光斑光源中心圆第二外环的内径为28mm，所述大光斑光源中心圆第三外环的内径为32mm，环边框宽度均为1mm。
所述的基底采用四英寸圆基底，小光斑光源测量工作中心圆在左、大光斑光源测量工作中心圆在右，分列于两者正上方和正下方的光斑光源工作区域循迹标识垂直状态为基底的相应的正上方及正下方，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。
本实用新型的有益效果是：本实用新型两测量工作区域布局合理，能够满足在测量中不同光斑大小的测量需求，完善了半导体行业不同类型仪器的量值统一方式。本实用新型设计的两个测量工作区域分别带有循迹标识，有利于测量前扫描方向的确认，使测量结构能被快速、准确地定位和测量，可保证多次测量定位的一致性和重复性。本实用新型的两个测量工作区域分别适用于不同光源的光学仪器进行测量分析，可用于研究光源对测量结果的影响，提高测量精度，同时基于标准样板的量传能力，可以通过比较测量结果的准确度验证测量精度。
附图说明
图1是本实用新型可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板的结构示意图。
图2是本实用新型可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板的第一测量工作区域结构示意图。
图3是本实用新型可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板的第二测量工作区域结构示意图。
图中：1、第一测量工作区域； 2、第二测量工作区域； 3、小光斑光源测量工作中心圆； 4、大光斑光源测量工作中心圆； 5、小光斑光源工作区域循迹标识； 6、大光斑光源工作区域循迹标识； 31、小光斑光源中心圆第一外环； 32、小光斑光源中心圆第二外环； 33、小光斑光源中心圆第三外环； 41、大光斑光源中心圆第一外环； 42、大光斑光源中心圆第二外环； 43、大光斑光源中心圆第三外环。
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1～3，本实用新型为一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板，包括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设有小光斑光源测量工作中心圆3，所述的第二测量工作区域2设有大光斑光源测量工作中心圆4。所述的小光斑光源测量工作中心圆3的正上方、正下方及正左侧分别设有指向小光斑光源测量工作中心圆3的小光斑光源工作区域循迹标识5，所述的小光斑光源工作区域循迹标识5由若干等腰三角形连接组成，各三角形的顶点顺序指向小光斑光源测量工作中心圆3。所述的大光斑光源测量工作中心圆4的正上方、正下方及正左、正右两侧分别设有指向大光斑光源测量工作中心圆4的大光斑光源工作区域循迹标识6，所述的大光斑光源工作区域循迹标识6也是由若干等腰三角形连接组成，各三角形的顶点顺序指向大光斑光源测量工作中心圆4。
根据附图1，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，以小光斑光源测量工作中心圆3在左、大光斑光源测量工作中心圆4在右，分列于两者正上方和正下方的光斑光源工作区域循迹标识垂直状态为基底的相应的正上方及正下方，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。
为了便于辨认标识及测量对比，根据附图1和附图2，所述小光斑光源工作区域循迹标识5和大光斑光源工作区域循迹标识6优选分别由四个等边三角形组成，三角形的边长均为5mm，且各循迹标识均内部着色填充。
所述小光斑光源测量工作中心圆3是直径为10mm的物性薄膜结构中心圆，其外侧顺序设有小光斑光源中心圆第一外环31、小光斑光源中心圆第二外环32、小光斑光源中心圆第三外环33。所述小光斑光源中心圆第一外环31的内径为12mm，所述小光斑光源中心圆第二外环32的内径为14mm，所述小光斑光源中心圆第三外环33的内径为16mm，环边框宽度为0.5mm。
根据附图1和附图3，所述大光斑光源测量工作中心圆4是直径为20mm的物性薄膜结构中心圆，并与所述小光斑光源测量工作中心圆3物性薄膜结构的膜厚参数相同，其外侧顺序设有大光斑光源中心圆第一外环41、大光斑光源中心圆第二外环42、大光斑光源中心圆第三外环43。所述大光斑光源中心圆第一外环41的内径为24mm，所述大光斑光源中心圆第二外环42的内径为28mm，所述大光斑光源中心圆第三外环43的内径为32mm，环边框宽度为1mm。测量时三个外环可以用于测量区域的逐步定位，同时第一外环还可以限制光斑的大小，防止光斑由于直径过大超出测量范围。
本实用新型能够满足不同光源造成的光斑大小不同的测量需求，大、小光斑光源工作区域循迹标识的设置有利于测量前扫描方向的确认，使测量结构能被快速、准确地定位和测量，大大提高了测量效率，本实用新型可用于研究光源对测量结果的影响，提高测量精度，同时基于标准样板的量传能力，可以通过比较测量结果的准确度验证测量精度。
Claims (3)
1.一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述的纳米膜厚标准样板包括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设有小光斑光源测量工作中心圆，所述的第二测量工作区域设有大光斑光源测量工作中心圆，两个所述中心圆物性薄膜结构的膜厚参数相同，所述的小光斑光源测量工作中心圆外周设有若干指向小光斑光源测量工作中心圆的小光斑光源工作区域循迹标识，所述大光斑光源测量工作中心圆外周设有若干指向大光斑光源测量工作中心圆的大光斑光源工作区域循迹标识，所述小光斑光源工作区域循迹标识设于所述的小光斑光源测量工作中心圆的正上方、正下方及正左侧，所述大光斑光源工作区域循迹标识设于大光斑光源测量工作中心圆的正上方、正下方及正左、正右两侧，所述的小光斑光源工作区域循迹标识和大光斑光源工作区域循迹标识均由若干等腰三角形连接组成，各三角形的顶点分别顺序指向相应的小、大光斑光源测量工作中心圆。
2.根据权利要求 1 所述的一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述的基底采用四英寸圆基底，小光斑光源测量工作中心圆在左、大光斑光源测量工作中心圆在右，分列于两者正上方和正下方的光斑光源工作区域循迹标识垂直状态为基底的相应的正上方及正下方，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。
3.根据权利要求 1 或2所述的一种可循迹多尺寸纳米膜厚标准样板，其特征在于：所述小光斑光源工作区域循迹标识和大光斑光源工作区域循迹标识分别由四个边长均为5mm的等边三角形组成；所述小光斑光源测量工作中心圆是直径为10mm的物性薄膜结构中心圆，其外侧顺序设有小光斑光源中心圆第一外环、小光斑光源中心圆第二外环和小光斑光源中心圆第三外环，所述小光斑光源中心圆第一外环的内径为12mm，所述小光斑光源中心圆第二外环的内径为14mm，所述小光斑光源中心圆第三外环的内径为16mm，环边框宽度均为0.5mm；所述大光斑光源测量工作中心圆是直径为20mm的物性薄膜结构中心圆，其外侧顺序设有大光斑光源中心圆第一外环、大光斑光源中心圆第二外环、大光斑光源中心圆第三外环，所述大光斑光源中心圆第一外环的内径为24mm，所述大光斑光源中心圆第二外环的内径为28mm，所述大光斑光源中心圆第三外环的内径为32mm，环边框宽度均为1mm。
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