JP2007114183A - 絶縁薄膜上にナノ構造体を含むヘイズノイズ標準の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粒子汚染測定装置と欠陥検出装置の全体の動作範囲をカバーすることを可能にする新しいノイズ標準を提供する。
【解決手段】本発明は、絶縁薄膜（１０２、２０２）と、前記絶縁薄膜上に形成された半球状の複数のナノ構造体（１１４、１１６、２１４、２１６）と、をそれぞれ有するヘイズノイズ標準の製造方法に関し、前記それぞれの標準は、第１半導体材料のための第１前駆体ガス（１０４）を用いた化学蒸着によって、前記第１半導体材料からなるシード（１０６、１０７）の少なくとも１つの絶縁膜（１０２、２０２）への形成と、第２半導体材料のための第２前駆体ガス（１１９）を用いた化学蒸着によって、前記第２半導体材料からなる安定なシードから、前記第２半導体材料に配置され、半球状に形成されたナノ構造体（１１４、１１６、２１４_１、２１４_２、２１４_３、２１４_４）の前記絶縁層（１０２、２０２）への形成と、によって製造される。
【選択図】図３

Description

本発明はマイクロ電子技術の分野に係り、特に、絶縁薄膜上に配置されている複数のナノ構造体をそれぞれ有するヘイズノイズ標準の製造方法に関する。また、本発明は、ヘイズノイズ情報を測定及び／又は使用することを目的とする装置における、いくつかの標準を使用した較正方法に関する。

チップ、集積回路またはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−ＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）のようなマイクロ電子装置の製造中に、その装置の品質を保証するために、１つ又はそれ以上の、粒子汚染を確認するためのステップ及び／又は欠陥検出ステップが通常実施される。これらの確認及び／又は検出ステップは準系統的であり、薄膜上の欠陥を光学的に位置特定及び／又は計数するために設計された装置を用いて実行されてもよく、例えば、画像または光電子増倍管信号を用いて実行される。薄膜の品質を確認するために、そのような装置は、例えば二次粗度または相関長のような、この薄膜の表面の特性因子の測定を実行してもよい。

薄膜の解析の実施において、前述の装置は、１つ又はそれ以上の光源を使用して薄膜を照射し、この薄膜によって拡散及び回折された光の測定を実施し、“拡散バックグラウンドノイズ”、“ヘイズノイズ”、または、“ヘイズ”と呼ばれる、その拡散及び回折された光の信号の低周波要素から得られる情報を使用することを含む方法を使用してもよい。

図１は、粒子汚染測定装置で実施された測定による信号１０を示し、例えば、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社（KLA Tencor company）製のＳＰ１^ＤＬＳ装置のＤＷＯチャネル（Dark Wide Field Channel Open Oblique Incidence）を使用して得られたものである。この信号１０は、３つの要素で構成されている。
（１）検出限界１６よりも大きい強度ピーク１８。
これらのピークは、粒子、結晶性欠陥、スクラッチなどのような薄膜の欠陥上における入射レーザー光の回折によるものである。
（２）測定ノイズ（“１２”で示される振幅の準ランダム変化）。
（３）“ヘイズノイズ”または“ヘイズ”と呼ばれる低周波数要素１４。

ヘイズノイズ情報を使用する装置は、薄膜内の欠陥を模倣または再現することを目的として所定のサイズのパターンが形成された基板または“ウエハー”の形態の１つ又はそれ以上の標準を用いて較正されてもよい。

米国特許第５１９８８６９号明細書（特許文献１）は、薄膜検査システムにおいて特に光学スキャナーの較正に使用されるように設計されたヘイズノイズ標準装置を示す。この標準は基板を含み、その基板の上には、準ランダム方式で配置された窪み（ピット）の形態で網目状のパターン上が形成されている。

同様に、米国特許第５５９９４６４号明細書（特許文献２）は、フォトリソグラフィ、エッチングまたは薬品侵食を使用して形成されたヘイズノイズ標準の様々なタイプを示す。これらの標準は、例えば１０オングストロームのオーダーの非常に小さい寸法のパターンを有するシリコン基板の形態であり、特に研磨後にシリコン基板の粗さを再現するために、凸状の隆起部（バンプ）または溝（グルーブ）の形態である。
米国特許第５１９８８６９号明細書 米国特許第５５９９４６４号明細書 米国特許第６２０１６０１号明細書 米国特許第６２７１９１６号明細書 Monitoring and qualification using comprehensive surface haze information、Holysteyns et al, IEEE International Symposium on Semiconductor Fabrication, 2003, p378-381

前述の標準は、一般に、狭いヘイズノイズレベル範囲を得ることのみを可能にし、例えば、それは、ＳＰ１^ＤＬＳ装置のＤＷＯチャネルにおいて０．１ｐｐｍより小さい。そのような標準の製造方法を見つけることと同様に、粒子汚染測定装置と欠陥検出装置の全体の動作範囲をカバーすることを可能にする新しいノイズ標準を見つけることが課題である。

本発明は、少なくとも１つの絶縁薄膜と、前記絶縁薄膜上に形成された半球状を有する複数のナノ構造体と、を有する少なくとも１つのヘイズノイズ標準の製造方法に関し、
（ａ）第１半導体材料のための前駆体として作用する第１ガスを用いた化学蒸着によって、前記第１半導体材料のシードを少なくとも１つの絶縁薄膜上に形成する段階と、
（ｂ）第２半導体材料のための前駆体として作用する第２ガスを用いた化学蒸着によって、前記第１半導体材料の前記安定したシードから前記絶縁膜上に第２半導体材料が配置されたナノ構造体を形成する段階と、を含む。

そのような方法は、標準が、絶縁膜上に規則的に配置されているナノ構造体を有して得られることを可能にする。また、そのような方法は、標準が、同一の、または、均一のサイズを有するナノ構造体を含んで得られることを可能にする。さらに、そのような方法は、これらの標準がそれぞれ含むナノ構造体のサイズに関して大きく範囲が異なる標準が得られることを可能にし、この広い範囲によって、使用または測定できる拡張されたヘイズノイズ範囲の使用を提供する。

１つの可能性によれば、段階（ａ）は、前記絶縁膜上に形成されることが望まれる前記所定密度のシードを与えるように選択される前記第１前駆体ガスに露出される期間にわたって行われるかもしれない。

前記ナノ構造体の密度は、例えば、１０^１０ナノ構造体／ｃｍ^２と５×１０^１１ナノ構造体／ｃｍ^２の間にあるかもしれない。

１つの製造方法によれば、段階（ｂ）は、所望のサイズまたはサイズ範囲のナノ構造体を与えるように選択される前記第２前駆体ガスに露出される期間にわたって行われるかもしれない。

前記ナノ構造体は、２〜５０ナノメートルのサイズを有してもよい。

１つの変形例で、前記第２前駆体は、前記第１前駆体と異なっていてもよい。

１つの特定の用途において、前記第１半導体材料と前記第２半導体材料は同一であってもよい。

段階（ｂ）中に、前記第１標準と前記第２標準は、それぞれ第１期間及び第２期間にわたって前記第２ガスに露出されてもよく、前記第１期間は、前記第１標準が測定しようとする、少なくとも１つの所定の第１ヘイズノイズ値、または、少なくとも１つの所定の第１ヘイズノイズ範囲を与えるように選択され、前記第２期間は、前記第２標準が測定しようとする、少なくとも１つの所定の第２ヘイズノイズ値、または、少なくとも１つの所定の第２ヘイズノイズ範囲を与えるように選択される。

また、本発明は、いくつかのヘイズノイズ標準の製造方法に関し、少なくとも１つの第１標準の製造と、少なくとも１つの第２標準の製造と、を含み、前記第１標準と前記第２標準は同一密度のナノ構造体を有し、前記第１標準は第１サイズまたは第１サイズ範囲に関連するナノ構造体を含み、前記第２標準は前記第１サイズと異なる第２サイズまたは前記第１サイズ範囲と異なる第２サイズ範囲に関連するナノ構造体を含む。

段階（ａ）中に、前記第１標準と前記第２標準は、前記同一反応器内、または、同一蒸着チャンバー内に、同時に同一期間にわたって配置され、段階（ｂ）において、前記第１標準は、第１期間にわたって前記第２前駆体ガスに露出され、前記第２標準は、前記第１期間と異なる第２期間にわたって前記第２前駆体ガスに露出されることによってそれぞれ形成される。

また、本発明は、上述のような較正方法を用いて得られる幾つかの標準を使用してヘイズノイズ値を使用及び／又は測定するために設計された装置における較正方法に関する。

また、本発明は、上記に定義された標準の製造方法を用いて得られる少なくとも１つの標準を提供する段階と、少なくとも１つの前記標準のナノ構造体に対して少なくとも１つのタイプの放射光線を照射する段階と、この照射後に、前記標準によって回折または拡散される少なくとも１つの光線を用いて少なくとも１つのヘイズノイズ値を測定する段階とからなる、ヘイズノイズ値を使用及び／又は測定するために設計された装置における較正方法に関する。

また、本発明は、少なくとも１つの絶縁薄膜と、前記絶縁薄膜上に規則的に配置され、半球状または凸状隆起形状を有する複数のナノ構造体と、を含むヘイズノイズ標準装置に関する。

本発明は、添付された図面を参照して製造の例の記述を読むことによってより理解されるものであり、その例は、純粋に参考的な目的のために与えられるものであって、限定的なものではない。図１は、ヘイズノイズ測定信号を示す。図２Ａから図２Ｅは、ヘイズノイズ標準マイクロ電子デバイスを製造する本発明による方法の各ステップを示す。図３は、絶縁膜上に規則的に配置されたナノ構造体を含む幾つかのヘイズノイズ標準の組立体を示し、前記ナノ構造体は、ある標準と他の標準では異なるサイズを有し、同じ標準内では同一又は実質的に同一のサイズを有する。図４は、本発明に従って使用され、絶縁膜の上に規則的に配置されるナノ構造体を含む標準を用いた較正方法を示す。図５Ａは、本発明による方法を用いて形成されたヘイズノイズ標準において、これらのそれぞれの標準における第２蒸着段階または成長段階が行われる期間と、これらのそれぞれの標準を使用して測定可能または使用可能なヘイズノイズレベルとの間の関係を説明する。図５Ｂは、本発明による方法を用いて形成されたヘイズノイズ標準において、これらのそれぞれの標準における第２蒸着段階または成長段階が行われる期間と、これらのそれぞれの標準を使用して測定可能または使用可能な二次粗度のレベルとの間の関係を説明する。各図の同一、類似、均等の構成は、ある図から他の図への移動を容易にするために、同一の参照符号を有する。図をさらに読みやすくするために、図に示された種々の部材は、均等目盛で示される必要はない。

本発明によるヘイズノイズ標準の製造方法の一例が図２Ａ−２Ｅと共にここに記載されるであろう。

本方法のための出発物質は、絶縁薄膜、例えばトンネル誘電体の層で覆われている支持体であってもよい。この出発物質は基板１００から形成されてもよく、それは半導体、例えばシリコンベースの半導体であってもよく、その絶縁薄膜１０２を形成するために、その厚さを成長させるために形成される熱酸化物の厚さは、例えば１から１０ナノメートルである（図２Ａ）。その基板１００は、例えば、７から１０Ω・ｍの抵抗率とドープされたリンとを有するシリコン＜１００＞であってもよい。

基板１００及び／又は絶縁薄膜１０２の表面粗度が確認される段階がおそらく含まれる。この確認は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）測定を使用して実施されてもよい。その基板１００は、好ましくは、０．５ナノメートル未満の二次粗度を有する。その絶縁薄膜１０２は、好ましくは、０．５ナノメート未満の二次粗度を有する。それから、その層１０２の清掃段階は、有機汚染物質の形成を取り去り、及び／又は、妨げるために実施されてもよい。この段階は、例えば、純水中で水洗することによって後続される水中オゾン浴の手段、または、２３０℃前後の温度で、例えば約４分間、オーブンを通過させる方法によって化学洗浄を使用して実施されてもよい。

それから、２つの期間にわたって、あるいは２つの別のステップとして、複数のナノ構造体が絶縁膜１０２上に形成される。

「ナノ構造体」という用語は、そのサイズが５０ナノメートルより小さい要素、例えば、２から５０ナノメートルのサイズを有する要素を意味するために使用される。そのナノ構造体は、凸状の隆起部（バンプ）または半球形状を有していてもよい。そのナノ構造体の“大きさ（サイズ）”とは、その半球の底面の直径を意味する。そのナノ構造体は、例えば、少なくとも１つの半導体材料上に配置され、形成されてもよい。そのナノ構造体は、例えば、結晶要素であってもよく、この場合、ナノ結晶として知られるだろう。

その絶縁薄膜１０２によって覆われた支持体または基板１００は、第一に、ＬＰＣＶＤ（低圧化学気相蒸着）反応器に配置される。

それから、最初の化学蒸着またはＣＶＤ段階が第一に実行され、それは、“核形成段階”として知られている。この核形成段階の終わりに、第１半導体材料の安定した“シード”がその絶縁膜１０２上に配置されている島（アイランド）の形態に形成され、この層１０２を覆って規則的に配置される。“安定したシード”という用語は、それらが成長を受けていない、または成長が停止されていることを意味する。

この第一段階の間に、第１の前駆体ガス１０４は、反応器の内部を通って誘電層１０２で覆われている基板１００に到達し、このガスは絶縁層１０２上にシード１０６、１０７が形成されることを可能にする。そのシード１０６、１０７は、第１の半導体材料に置かれてもよい。“シード”という用語は、数十から数千の原子の集合体を意味する。その集合体の大きさは、得られることが望まれる最終的なナノ構造体のそれに対応して非常に小さくてもよい。第１前駆体１０４は、絶縁材料１０２がシード１０６、１０７の形成を受け入れることができるように選択される。第１前駆体１０４は、シリコン上に配置されるシード１０６、１０７を形成するために、例えば、シランであってもよい（図２Ｂ）。第１前駆体１０４は、ベクトルガス中で希釈されるかもしれない。

優先的に、その層１０２中の誘電材料は、第１半導体層の第１前駆体１０４に対して可能な限り反応的であるように、また、層１０２中の誘電材料の表面を覆うその前駆体の拡散よりむしろシードの形成を好むように選択される。その誘電材料は、例えば、ＳｉＯ_２であってもよい。第１前駆体ガスに対するその誘電膜１０２の露出は、シリコンの前駆体が分離され、結晶シード１０６、１０７の形成を生じさせることを可能にするために十分な温度で実施される。また、蒸着温度は、そのシードの成長速度を制限するために可能な限り低くなるように選択される。例えば、シリコン前駆体としてシランを用いた場合、シリコンシードの形成は、５５０℃から６５０℃の間の温度で実行されてもよい。シード１０６、１０７の成長速度が遅くなるように、低分圧のシリコン前駆体が選択されてもよい。シリコン前駆体として使用されるシランの場合、シランの分圧は、３５ｍＴｏｒｒから２００ｍＴｏｒｒの間であってもよく、例えば、４０ｍＴｏｒｒから８０ｍＴｏｒｒの間であってもよい。

蒸着時間は、標準マイクロ電子装置における所望のシードの密度によって選択されてもよい。シード１０６、１０７の遅い成長は、シードの大きさに関する改善された制御を得るために使用されてもよい。その膜１０２が第１前駆体ガスに露出されている間の期間は、例えば、４０秒から２００秒の間であってもよい。第１前駆体ガスへの露出期間は、シードの低い表面密度を得るために短くてもよく、例えば、４０秒から８０秒であってもよい。

また、シード密度は、酸化膜１０２の表面の化学特性によって制御されてもよい。第１段階において形成されたシードの密度は、ナノ構造体の最終密度を決定する。従って、層１０２に得られることが望まれるナノ構造体の最終空間密度は、第１段階において調整される。第１蒸着における条件は、層１０２上のシードの表面密度を得るために調整されてもよく、それは、１０^１０シード／ｃｍ^２から１０^１１シード／ｃｍ^２の間、例えば、５×１０^１０シード／ｃｍ^２のオーダーであってもよい。第１前駆体１０４に対する膜１０２の露出期間が長くなればなるほど、シード１０６、１０７の密度も大きくなるので、第１半導体材料の安定なシードの形成に対する段階は、所望のシード密度によって選択される期間または露出期間にわたって実施される。

第１段階の終わりに、安定なシードが絶縁膜１０２の上に得られ、規則的に配置され、選択された密度を有する。

それから、第１段階と異なる、“成長段階”と呼ばれる第２段階中に、シード１０６、１０７は第２前駆体ガス１１０に露出される。半導体材料上に配置されるナノ構造体は、第１段階中に成長した原基（ジャーム）１０６、１０７の上に選択的に成長するだろう（図２Ｃ）。第１及び第２半導体材料は同一であり、例えば、シリコンの上に配置される。

第２前駆体１１０は、前記シード１０６、１０７の上のみに第２半導体材料の選択的な蒸着を生じさせるために選択される。第２前駆体ガス１１０は、好ましくは、第１前駆体ガス１０４とは異なる。第１及び第２段階において２つの異なる前駆体ガス１０４、１１０が使用される事実は、一方はナノ構造体の密度が制御されることができ、他方では均一のサイズのナノ構造体が得られることを意味する。第２前駆体ガス１１０は、特にシリコン上に配置されるナノ構造体の形成が望まれる場合は、例えば、ジクロロシランすなわちＳｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２であってもよい。

第２段階における蒸着時間は、得られることが望まれるナノ構造体のサイズに依存して選択される。第２段階中に、ナノ構造体のサイズは、第２蒸着段階の蒸着条件によって制御されることができ、特に、圧力、温度、継続時間によって制御されることができる。好ましくは選択されるその方法の条件は、前記ナノ構造体のサイズがより良い精度で制御されることを可能にするために、ナノ構造体の成長速度が遅く、例えば、１．２ナノメートル／分より遅くなるように選択される。誘電膜１０２の表面に生じる分離を可能にする、第１材料の第２前駆体の低分圧と低蒸着温度の少なくとも１つが選択される。第２蒸着の温度は、５５０℃から６７０℃の間であってもよく、例えば、６３０℃から６７０℃の間であってもよい。第２前駆体の分圧は、例えば、３５ｍＴｏｒｒから２００ｍＴｏｒｒの間であってもよく、例えば、４０ｍＴｏｒｒから８０ｍＴｏｒｒの間であってもよい。

第２段階の継続時間は、例えば、１５０から２０００秒の間であってもよい。２つの異なる段階を含むこの方法を使用して、標準が得られ、それは誘電膜１０２を有する基材１００からなり、その誘電膜１０２は、同一または事実上同一の様式で分散され、誘電膜１０２上の同一または事実上同一のサイズあるいは均一サイズのナノ構造体１１４、１１６の表面を有する（図２Ｄ）。本方法の核形成及び成長段階は上記に記載の２つの蒸着段階に分離されるので、この方法を使用して得られた絶縁膜１０２上のナノ構造体１１４、１１６の分布は非常に規則的であり、ナノ構造体１１４、１１６のサイズ分布は、非常に小さいかもしれず、例えば、３０％未満であるかもしれない。第１段階のシランベースの第１の前駆体と、第２段階のジクロロシランベースの前駆体を用いることによって、このサイズ分布は、２０％未満であるかもしれない。

その標準のナノ構造体１１４、１１６の密度は、例えば、１０^１０ナノ構造体／ｃｍ^２から５×１０^１１ナノ構造体／ｃｍ^２の間、例えば、５×１０^１０ナノ構造体／ｃｍ^２のオーダーであってもよい。その標準のナノ構造体１１４、１１６は、例えば、２から３０ナノメートルの間のサイズを有していてもよい。

また、ナノ構造体１１４、１１６に対して封入膜１２０が形成されてもよい（図２Ｅ）。その封入膜１２０は、好ましくは、光放射に対して透過性または低吸収の材料で形成される。その封入膜１２０は、ナノ構造体１１４、１１６を完全に覆うために形成される。その封入膜１２０は、例えば、３から５０ナノメートルの厚さを有していてもよく、例えば、ＳｉＯ_２またはＳｉ_３Ｎ_４のような誘電材料で形成されてもよい。その封入膜１２０は、保護的な役割を有していてもよく、ナノ構造体１１４、１１６を摩耗や劣化から保護するのに役立つかもしない。封入膜１２０やこの封入膜１２０を形成する材料の厚さは、この層１２０がヘイズ測定に対して全く貢献しないように、及び／又は、容易に洗浄されるように選択される。封入膜１２０は、下層であるナノ構造体によって形成された表面の最終粗度を安定させるために使用されてもよい。

走査型電子顕微鏡を使用したナノ構造体の１１４、１１６の事実上の表面密度の確認は、第１蒸着段階における方法のパラメータを絞り込むために使用されてよい。同様に、走査型電子顕微鏡及び／又は透過型電子顕微鏡を使用したナノ結晶体のサイズの確認は、第２蒸着段階の継続時間が最適化されることを可能にするかもしれない。

前述したような方法を用いて、広範囲の異なった標準が得られるかもしれない。この方法は、いくつかの標準のセットまたは組立体を得るために使用されてもよく、ここで、それぞれの標準は、それぞれは異なっているが、同一のナノ構造体密度と同一のナノ構造体サイズを含む。

上記のような方法によって提供された幾つかのヘイズノイズ標準Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の組立体またはセットが図３に示される。これらの標準Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５は、異なる支持体上に形成され、それぞれ半球状のナノ構造体２１４_１、２１４_２、２１４_３、２１４_４、２１４_５を有し、それぞれ第１絶縁薄膜２０２上に配置され、それぞれ第２絶縁薄膜２２０によってコーティングまたは封入される。相対的に、標準Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５は、同一または実質的に同一のそれぞれのナノ構造体密度を有し、例えば、１×１０^１０ナノ構造体／ｃｍ^２から５×１０^１１ナノ構造体／ｃｍ^２、例えば、５×１０^１０ナノ構造体／ｃｍ^２のオーダーを有する。それぞれ同一密度のナノ構造体２１４_１、２１４_２、２１４_３、２１４_４、２１４_５を有する標準Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５を形成するために、核形成段階における蒸着条件、特に、核形成段階の継続時間は、全ての標準Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５において同一になるように選択される。１つの可能性によれば、構造体Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の間に同一のそれぞれのナノ構造体を得るために、これらは、有利には、同一の核形成段階で、同一の反応器また同一の蒸着チャンバー内で、第１前駆体ガスに対する同一の露出の継続時間で形成される。

その標準のセットにおいて、第１標準Ｅ１は、第１サイズＤ１を有し、または、第１サイズ範囲と関連する第１の複数のナノ構造体２１４_１を含む。

第２の標準Ｅ２は、第１サイズＤ１とは異なる第２サイズＤ２を有し、または、第１範囲と異なる第２サイズ範囲と関連する第２の複数のナノ構造体２１４_２を含む。

第３の標準Ｅ３は、Ｄ１、Ｄ２と異なる第３サイズＤ３を有し、または、第１範囲、第２範囲と異なる第３サイズ範囲と関連する第３の複数のナノ構造体２１４_３を含む。

第４の標準Ｅ４は、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と異なる第４サイズＤ４を有し、または、第１範囲、第２範囲、第３範囲と異なる第４サイズ範囲と関連する第４の複数のナノ構造体２１４_４を含む。

第５の標準Ｅ５は、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と異なる第５サイズＤ５を有し、または、第１範囲、第２範囲、第３範囲、第４範囲と異なる第５サイズ範囲と関連する第５の複数のナノ構造体２１４_５を含む。

それから、１つの可能性によれば、標準Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の間に異なるサイズのナノ構造体を得るために、成長段階中に、第１標準、第２標準、第３標準、第４標準および第５標準は、分離して、及び／又は、第２前駆体ガスに対する異なる実質的な露出時間を有して形成されてもよい。

このような標準Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５のセットは、ヘイズノイズを測定するために設計された装置のアイテムのために、測定されたヘイズノイズ情報を使用する較正方法中に使用されてもよい。ナノ粒子サイズの範囲のために、それは、そのような標準のセットが、広い動作範囲またはヘイズノイズの広い範囲にわたって、例えば、ＳＰ１^ＤＬＳ装置のＤＷＯチャネルにおいて０．０３から３００ｐｐｍの間にわたって、前述の装置を較正するために使用されることができることを含む。

図４は、図２に関連して以前に記載された標準のセットを使用して、少なくとも情報の１つのアイテムを測定し、または１つのヘイズノイズ測定を使用するために設計された装置における較正方法を示す。

この方法の実施中に、第１標準Ｅ１は、ソース３００、例えば、レーザーソース（レーザー供給源）によって放射された光線３０２のビームの下に配置される。入射光線とナノ構造体の相対寸法は、標準Ｅ１のいくつかのナノ構造体が光線３０２によって照射されるようにする。その標準は、例えば、４０００ｒｐｍの速度でそれ自身の回りを回転させられるかもしれない。その標準Ｅ１を照射する光線は、一方で、らせん状の軌道に沿って動くかもしれない。

光線３０２は、ナノ構造体２１４_１が配置された絶縁膜２０２の主要な面（図３の直交方向［０；ｉベクトル；ｊベクトル；ｋベクトル］）の［０；ｉベクトル；ｋベクトル］に平行な方向によって定義された絶縁膜２０２の主要平面）の法線において、ゼロではない角度、例えば、０度から８５度の角度を形成するかもしれない。ナノ構造体２１４_１によって拡散されるか、または回折される１つ又はそれ以上の光線３０４は、検出器３５０によって集められる。非特許文献１に記載されているように、検出器３５０によって受け取られた光信号から、ヘイズノイズまたは“ヘイズ”測定に相当する低周波数要素が抽出される。それから、この測定の結果は、第１基準値として使用される。

それから、多数の測定がその試料の異なる点または異なる領域で行われる。これらの多数のヘイズノイズ測定の分散は、３０％か、それ未満であるかもしれない。

それから、その方法は、第２の標準Ｅ２、第３の標準Ｅ３、第４の標準Ｅ４と第５の標準Ｅ５を用いて、第２、第３、第４、第５の基準値を得るために繰り返されるかもしれない。

そのような測定は、薄膜中に形成された欠陥を検出するために、薄膜の表面粗度を測定するための装置、すなわち、粒子カウンター、原子間力顕微鏡、メカニカルプロファイルメーターのような、ヘイズノイズ及び／又は表面粗度情報を使用する装置の較正、モニタードリフトおよび比較測定性能を実行するために使用されてもよい。そのような測定は、米国特許第６２０１６０１号明細書（特許文献３）、米国特許第６２７１９１６号明細書（特許文献４）に記載されているような欠陥を検出するために使用される装置、例えばＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のＳＰ１^ＤＬＳ装置の較正、モニタードリフトおよび比較測定性能を実行するために使用されてもよい。

図５Ａにおいて、グラフ３１０は、その標準の製造方法における第２段階の継続時間の関数としてヘイズノイズレベルを表す。

このグラフ３１０は、特に、この標準における第２段階または成長段階の継続時間と、この標準を用いて測定可能または利用可能なバックグラウンドノイズとの間のそれぞれのヘイズノイズ標準における依存性または関係性を表す。このグラフ３１０の点３１１、３１３、３１５、３１７、３１９は、それぞれ、第１標準Ｅ１を用いた測定によって測定可能または利用可能なヘイズノイズ値、第２標準Ｅ２を用いた測定によって測定可能または利用可能なヘイズノイズ値、第３標準Ｅ３を用いた測定によって測定可能または利用可能なヘイズノイズ値、第４標準Ｅ４を用いた測定によって測定可能または利用可能なヘイズノイズ値、第５標準Ｅ５を用いた測定によって測定可能または利用可能なヘイズノイズ値を示す。

Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の所定の試料の製造中に、第２段階の継続時間は、所定のヘイズノイズ値またはヘイズ値の範囲の関数として選択されてもよく、その試料は測定のためのものである。第２段階の継続時間は、所定のヘイズノイズ値またはヘイズ値の範囲の関数として選択されてもよく、この所定の試料を用いた測定を通して利用されることが望まれる。

図５Ｂにおいて、グラフ３２０は、第２段階または成長段階の継続時間の関数として二次表面粗度値を表す。このグラフ３２０は、この標準における第２蒸着段階または成長段階の継続時間と、この標準を用いて測定可能または利用可能な二次表面粗度値との間のそれぞれのヘイズノイズ標準における依存性または関係性を表す。このグラフ３２０の点３２１、３２３、３２５、３２７、３２９は、それぞれ、第１標準Ｅ１を用いて測定可能または利用可能な二次表面粗度値、第２標準Ｅ２を用いて測定可能または利用可能な二次表面粗度値、第３標準Ｅ３を用いて測定可能または利用可能な二次表面粗度値、第４標準Ｅ４を用いて測定可能または利用可能な二次表面粗度値、第５標準Ｅ５を用いて測定可能または利用可能な二次表面粗度値を示す。

Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の所定の試料の製造中に、第２段階の継続時間は、所定のヘイズノイズ値または二次表面粗度値の範囲の関数として選択されてもよく、その試料は測定のためのものである。

グラフ３１０、３２０のヘイズノイズ値は、欠陥の検出のための装置、例えば、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ機構のＳＰ１装置、特にＤＷＯチャネル（Dark Field Wide Channel Oblique Incidence）を使用して得られてよい。

ヘイズノイズ測定信号を示す。 ヘイズノイズ標準マイクロ電子デバイスを製造する本発明による方法のステップを示す。 ヘイズノイズ標準マイクロ電子デバイスを製造する本発明による方法のステップを示す。 ヘイズノイズ標準マイクロ電子デバイスを製造する本発明による方法のステップを示す。 ヘイズノイズ標準マイクロ電子デバイスを製造する本発明による方法のステップを示す。 ヘイズノイズ標準マイクロ電子デバイスを製造する本発明による方法のステップを示す。 絶縁膜上に規則的に配置されたナノ構造体を含む幾つかのヘイズノイズ標準の組立体を示す。 本発明に従って使用され、絶縁膜上に規則的に配置されるナノ構造体を含む標準を用いた較正方法を示す。 本発明による方法を用いて形成されたヘイズノイズ標準において、これらのそれぞれの標準における第２蒸着段階または成長段階が行われる期間と、これらのそれぞれの標準を使用して測定可能または使用可能なヘイズノイズレベルとの間の関係を説明する。 本発明による方法を用いて形成されたヘイズノイズ標準において、これらのそれぞれの標準における第２蒸着段階または成長段階が行われる期間と、これらのそれぞれの標準を使用して測定可能または使用可能な二次粗度のレベルとの間の関係を説明する。

符号の説明

１０ 信号
１２ 測定ノイズ
１４ 低周波要素
１６ 検出限界
１８ 強度ピーク
１００ 基板
１０２、２０２、２２０ 絶縁薄膜
１０４、１２０ 第１前駆体ガス
１０６、１０７ シード
１１４、１１６ ナノ構造体
１２０ 封入膜
２１４_１、２１４_２、２１４_３、２１４_４、２１４_５ ナノ構造体
３００ ソース
３０２、３０４ 光線
３１０、３２０ グラフ
３１１、３１３、３１５、３１７、３１９、３２１、３２３、３２５、３２７、３２９ 点
３５０ 検出器
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５ サイズ
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５ ヘイズノイズ標準

Claims (11)

1. 少なくとも１つの絶縁薄膜と、
   前記絶縁膜上に規則的に配置され、それぞれ半球状または凸状隆起形状を有する複数のナノ構造体と、を含むヘイズノイズ標準装置。
2. 絶縁薄膜と、前記絶縁膜上に規則的に配置され、それぞれ半球状または凸状隆起形状を有する複数のナノ構造体と、を含む少なくとも１つのヘイズ標準の製造方法であって、
   （ａ）第１半導体材料のための第１前駆体ガス（１０４）を用いた化学蒸着によって、前記第１半導体材料からなるシード（１０６、１０７）の少なくとも１つの絶縁膜（１０２、２０２）上への形成と、
   （ｂ）第２半導体材料のための第２前駆体ガス（１１０）を用いた化学蒸着によって、前記第１半導体材料の安定なシードから前記第２半導体材料上に配置されるナノ構造体（１１４、１１６、２１４_１、２１４_２、２１４_３、２１４_４）の前記絶縁膜（１０２、２０２）上への形成と、を含む製造方法。
3. 前記段階（ａ）は、前記絶縁膜上（１０２、２０２）に得られることが望まれる所定の密度のシードによって選択される前記第１前駆体ガスへの露出期間にわたって行われる請求項２に記載の方法。
4. 前記段階（ｂ）は、前記ナノ構造体の所望のサイズまたはサイズ範囲に依存して選択される前記第２前駆体ガスへの露出期間にわたって行われる請求項２または３に記載の方法。
5. 前記第２前駆体は、前記第１前駆体と異なる請求項２から４の何れか一項に記載の方法。
6. 前記第１半導体材料と前記第２半導体材料は同一である請求項２から５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記ナノ構造体は、２から５０ナノメートルのサイズを有する請求項２から６の何れか一項に記載の方法。
8. 同一密度のナノ構造体を有する第１標準と第２標準とを有する請求項２から７の何れか一項に記載の方法によって、少なくとも１つの前記第１標準と少なくとも１つの前記第２標準とをそれぞれ製造することを含み、
   前記第１標準は、第１サイズまたは第１サイズ範囲に関連するナノ構造体を含み、
   前記第２標準は、前記第１サイズと異なる第２サイズまたは前記第１サイズ範囲と異なるサイズ範囲に関連するナノ構造体を含む、いくつかのヘイズノイズ標準の製造方法。
9. 段階（ａ）中に、前記第１標準と前記第２標準は、前記同一反応器内、または、同一蒸着チャンバー内に、同時に同一期間にわたって配置され、
   段階（ｂ）において、前記第１標準は、第１期間にわたって前記第２前駆体ガスに露出され、前記第２標準は、前記第１期間と異なる第２期間にわたって前記第２前駆体ガスに露出されることによってそれぞれ形成される請求項８に記載の方法。
10. 段階（ｂ）中に、前記第１標準は、第１期間にわたって前記第２ガスに露出され、前記第２標準は、第２期間にわたって前記第２ガスに露出され、
    前記第１期間は、前記第１標準が測定しようとする、少なくとも１つの所定の第１ヘイズノイズ値、または、少なくとも１つの所定の第１ヘイズノイズ範囲に依存して選択され、
    前記第２期間は、前記第２標準が測定しようとする、少なくとも１つの所定の第２ヘイズノイズ値、または、少なくとも１つの所定の第２ヘイズノイズ範囲に依存して選択される請求項８または９に記載の方法。
11. 少なくとも１つのヘイズノイズ値を使用及び／又は測定するために設計された装置における較正方法であって、
    請求項２から１０の何れか一項に記載の方法を用いて得られる１つの標準を提供し、
    前記標準の前記ナノ構造体に対して少なくとも１つの光線を照射し、
    前記照射後に、前記標準によって回折または拡散される少なくとも１つの光線を用いて少なくとも１つのヘイズノイズ値を測定する方法。

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