JPH07218201A - 平面距離較正用スケール、その製造方法および平面距離較正方法 - Google Patents

平面距離較正用スケール、その製造方法および平面距離較正方法

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JPH07218201A
JPH07218201A JP1240294A JP1240294A JPH07218201A JP H07218201 A JPH07218201 A JP H07218201A JP 1240294 A JP1240294 A JP 1240294A JP 1240294 A JP1240294 A JP 1240294A JP H07218201 A JPH07218201 A JP H07218201A
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JP
Japan
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thin film
scale
plane distance
substrate
main surface
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Pending
Application number
JP1240294A
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English (en)
Inventor
Masao Nagase
雅夫 永瀬
Kenji Kurihara
健二 栗原
Hideo Ikutsu
英夫 生津
Kazumi Iwatate
和己 岩立
Katsumi Murase
克実 村瀬
Hisataka Takenaka
久貴 竹中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高倍率で観察したときにも、微細な形状の絶
対的な寸法を測定する。 【構成】 シリコンからなる基板1の主面1a上にシリ
コンの熱酸化膜からなりかつ膜厚が1nm〜10μmの
薄膜2を設け、基板1の主面1aに直角な端面14をス
ケールとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は顕微法での微細な同一
平面内の距離の較正に用いる平面距離較正用スケール、
その製造方法および平面距離較正方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】微細加工技術の向上により、LSIやマ
イクロマシンのようなμmオーダー以下の微細な構造物
が製造されている。この場合、加工後の構造物の形状の
測定は非常に重要であり、走査型電子顕微鏡(SEM)
に代表される各種の高分解能の顕微鏡による形状観察が
行なわれており、また走査トンネル顕微鏡(STM)、
走査原子力間力顕微鏡(AFM)等の走査プローブ顕微
鏡による三次元形状の観察が行なわれている。このよう
に、顕微法で微細な形状の観察を行なう場合には、平面
距離の較正を行なう必要がある。
【0003】従来、走査型電子顕微鏡において微細な形
状の観察を行なう場合には、1000倍程度の低倍率で
寸法が既知である数十〜数百μmの較正用のパターンを
観察し、これを基準として電気的な外挿手法により高倍
率で観察したパターンの寸法を較正している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、走査型電子顕
微鏡において電気的な外挿手法を用いた場合には、収差
等の影響により高倍率で観察したときの較正誤差が大き
い。また、走査プローブ顕微鏡においては、ピエゾ素子
を用いて走査を行なっているから、走査型電子顕微鏡と
比較して収差がけた違いに大きいので、走査プローブ顕
微鏡において電気的な外挿手法を用いた場合には、高倍
率で観察したときの較正誤差が非常に大きくなる。この
ため、走査型電子顕微鏡、走査プローブ顕微鏡において
高倍率で観察したときには、微細な形状の絶対的な寸法
を測定することができない。
【0005】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、高倍率で観察したときにも、微細な形状
の絶対的な寸法を測定することができる平面距離較正用
スケール、その製造方法および平面距離較正方法を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、平面距離較正用スケールにお
いて、基板の主面上に少なくとも1層の薄膜からなる薄
膜層を設け、上記基板の上記主面に直角な端面をスケー
ルとする。
【0007】この場合、上記薄膜層として、少なくとも
2つの材質からなる上記薄膜を多層に設けたものを用い
る。
【0008】この場合、上記薄膜層の少なくとも1層の
上記薄膜の上記端面部に溝を設ける。
【0009】また、基板の主面上に1層の薄膜を設け、
上記基板の上記主面に直角な端面をスケールとする平面
距離較正用スケールを製造する方法において、シリコン
からなる上記基板の表面を熱酸化して上記薄膜を形成す
る。
【0010】また、基板の主面上に少なくとも2つの材
質からなる薄膜を多層に設け、上記基板の上記主面に直
角な端面をスケールとする平面距離較正用スケールを製
造する方法において、スパッタ法により上記薄膜を形成
する。
【0011】この場合、上記端面をエッチングする。
【0012】また、平面距離較正方法において、基板の
主面上に少なくとも1層の薄膜からなる薄膜層を設けた
平面距離較正用スケールの上記基板の上記主面に直角な
端面をスケールとする。
【0013】
【作用】この平面距離較正用スケール、平面距離較正方
法においては、微細な形状の平面距離較正を正確に行な
うことができる。
【0014】また、薄膜層として、少なくとも2つの材
質からなる薄膜を多層に設けたものを用いたときには、
所定パターンの寸法を容易に測定することができる。
【0015】また、薄膜層の少なくとも1層の薄膜の端
面部に溝を設けたときには、コントラストが向上する。
【0016】また、シリコンかならる基板の表面を熱酸
化して薄膜を形成したときには、熱酸化膜の膜厚の制御
性が優れており、しかも熱酸化膜の膜厚を正確に測定す
ることができる。
【0017】また、スパッタ法により薄膜を形成したと
きには、膜厚が均一な薄膜を形成することができる。
【0018】また、端面をエッチングしたときには、エ
ッチング速度の差により1つの材質からなる薄膜の端面
部に溝を設けることができる。
【0019】
【実施例】図1はこの発明に係る平面距離較正用スケー
ルを示す概略図である。図に示すように、シリコンから
なる基板1の主面1a上にシリコンの熱酸化膜からなり
かつ膜厚が1nm〜10μmの薄膜2が設けられ、基板
1の主面1aに直角な端面14がスケールとされる。
【0020】この平面距離較正用スケールを用いて平面
距離の較正を行なうには、顕微鏡で平面距離較正用スケ
ールを所定倍率で観察したときの像の大きさを記録して
おき、実際の観察におけるパターンの像の大きさと平面
距離較正用スケールの像の大きさとを比較して、パター
ンの絶対的な寸法を測定する。
【0021】この平面距離較正用スケール、平面距離較
正方法においては、1nm〜10μmでの平面距離較正
を正確に行なうことができるから、高倍率で観察したと
きにも、微細な形状の絶対的な寸法を測定することがで
きる。
【0022】つぎに、図1に示した平面距離較正用スケ
ールの製造方法を第2図により説明する。まず、表面が
平坦なシリコンウェハ3を熱酸化することにより、シリ
コンウェハ3の表面にシリコンの熱酸化膜4を形成す
る。つぎに、熱酸化膜4を形成したシリコンウェハ3を
一転鎖線で示したように切断し、切断面のうちの1つの
面を十分に平滑化して、端面14とする。
【0023】この平面距離較正用スケールの製造方法に
おいては、熱酸化膜4の膜厚の制御性が優れており、し
かもエリプソメトリ等の光学的手法により熱酸化膜4の
膜厚を正確に測定することができるから、薄膜2の正確
な膜厚が既知である平面距離較正用スケールを得ること
ができる。
【0024】図3はこの発明に係る他の平面距離較正用
スケールを示す概略正面図、図4は図3に示した平面距
離較正用スケールを示す概略平面図、図5は図4の一部
拡大図である。図に示すように、シリコンからなる基板
5の主面5aに薄膜層6が設けられ、薄膜層6は膜厚が
10、20、30、40、50、10、60、80、1
00、200nmのタングステン薄膜10a〜10j、
タングステン薄膜10a〜10jの間に設けられた膜厚
が50nmの炭素薄膜11および膜厚が200nmの酸
化シリコン膜12から構成されている。また、基板5に
は10枚のシリコン基板9を積層した基体7が張り付け
られ、薄膜層6には10枚のシリコン基板9を積層した
基体8が張り付けられ、基板5の主面5aに直角な端面
15がスケールとされる。
【0025】この平面距離較正用スケールにおいては、
膜厚が異なるタングステン薄膜10a〜10jが形成さ
れているから、所定パターンの寸法を容易に測定するこ
とができるので、平面距離較正を容易に行なうことがで
きる。また、基板5、薄膜層6に基体7、8が張り付け
られているから、取扱が容易である。
【0026】つぎに、図3〜図5に示した平面距離較正
用スケールの製造方法について説明する。まず、基板5
の平坦な主面5a上にスパッタ法によりタングステン薄
膜10aを設け、タングステン薄膜10a上にスパッタ
法により炭素薄膜11を設け、炭素薄膜11上にスパッ
タ法によりタングステン薄膜10bを設け、タングステ
ン薄膜10b上にスパッタ法により炭素薄膜11を設け
る。このようにして、さらにタングステン薄膜10c〜
10jおよびタングステン薄膜10c〜10j間の炭素
薄膜11を設ける。つぎに、タングステン薄膜10j上
にスパッタ法により炭素薄膜11を設け、その炭素薄膜
11上にスパッタ法により酸化シリコン膜12を設け
る。この場合、タングステン薄膜10a〜10j、炭素
薄膜11、酸化シリコン膜12の膜厚はスパッタ時間に
より制御する。つぎに、基板5、薄膜層6にそれぞれ1
0枚のシリコン基板9を張り付けて、積層体とする。つ
ぎに、積層体を主面5aと直角な面で切り出し、切出面
のうちの1面を十分に平滑化して、端面15とする。
【0027】この平面距離較正用スケールの製造方法に
おいては、スパッタ法によりタングステン薄膜10a〜
10j、炭素薄膜11を形成するから、膜厚が均一なタ
ングステン薄膜10a〜10j、炭素薄膜11を形成す
ることができるので、タングステン薄膜10a〜10
j、炭素薄膜11の端面15における幅が均一である平
面距離較正用スケールを得ることができる。
【0028】図6はこの発明に係る他の平面距離較正用
スケールの一部を示す断面図である。図に示すように、
タングステン薄膜10a〜10jの端面15部に深さが
5nm程度の溝13が設けられている。
【0029】この平面距離較正用スケールにおいては、
タングステン薄膜10a〜10jの像と炭素薄膜11の
像とのコントラストが良好であるから、所定パターンの
寸法をさらに容易に測定することができるので、平面距
離較正をさらに容易に行なうことができる。
【0030】つぎに、図6に示した平面距離較正用スケ
ールの製造方法について説明する。まず、上述と同様の
方法で図3〜図5に示した平面距離較正用スケールを製
造する。つぎに、この平面距離較正用スケールをアンモ
ニアと過酸化水素水との混合溶液中に浸漬する。する
と、タングステン薄膜10a〜10jのエッチング速度
は炭素薄膜11のエッチング速度より大きいから、タン
グステン薄膜10a〜10jに溝13が形成される。
【0031】この平面距離較正用スケールの製造方法に
おいては、エッチング速度の差によりタングステン薄膜
10a〜10jの端面15部に溝13を設けることがで
きるから、タングステン薄膜10a〜10jの端面15
部に溝13を有する平面距離較正用スケールを容易に製
造することができる。
【0032】なお、上述実施例においては、スパッタ法
によりタングステン薄膜10a〜10j、炭素薄膜11
を形成したが、分子線エピタキシ(MBE)法、化学蒸
着(CVD)法等により多層の薄膜層を設けてもよい。
また、上述実施例においては、薄膜層の薄膜としてタン
グステン薄膜10a〜10jと炭素薄膜11とを形成し
たが、他の材質からなる薄膜を形成してもよい。ただ
し、薄膜の材質は各顕微法に応じてコントラストが大き
くなる組合せを選ぶのが望ましい。たとえば、走査型電
子顕微鏡においては、二次電子放出率の異なる材質の組
合せ、つまり原子量の大きく異なる組合せを選ぶのが望
ましい。また、上述実施例においては、薄膜層の薄膜と
してタングステン薄膜10a〜10jと炭素薄膜11と
を形成したが、エッチング速度が大きく異なる材質を用
いれば、短時間に薄膜の端面部の溝を設けることができ
る。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る平
面距離較正用スケール、平面距離較正方法においては、
微細な形状の平面距離較正を正確に行なうことができる
から、高倍率で観察したときにも、微細な形状の絶対的
な寸法を測定することができる。
【0034】また、薄膜層として、少なくとも2つの材
質からなる薄膜を多層に設けたものを用いたときには、
所定パターンの寸法を容易に測定することができるか
ら、平面距離較正を容易に行なうことができる。
【0035】また、薄膜層の少なくとも1層の薄膜の端
面部に溝を設けたときには、コントラストが向上するか
ら、所定パターンの寸法をさらに容易に測定することが
できるので、平面距離較正をさらに容易に行なうことが
できる。
【0036】また、シリコンからなる基板の表面を熱酸
化して薄膜を形成したときには、熱酸化膜の膜厚の制御
性が優れており、しかも熱酸化膜の膜厚を正確に測定す
ることができるから、薄膜の正確な膜厚が既知である平
面距離較正用スケールを得ることができる。
【0037】また、スパッタ法により薄膜を形成したと
きには、膜厚が均一な薄膜を形成することができるか
ら、薄膜の端面における幅が均一である平面距離較正用
スケールを得ることができる。
【0038】また、端面をエッチングしたときには、エ
ッチング速度の差により1つの材質からなる薄膜の端面
部に溝を設けることができるから、1つの材質からなる
薄膜の端面部に溝を有する平面距離較正用スケールを容
易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る平面距離較正用スケールを示す
概略図である。
【図2】図1に示した平面距離較正用スケールの製造方
法の説明図である。
【図3】この発明に係る他の平面距離較正用スケールを
示す概略正面図である。
【図4】図3に示した平面距離較正用スケールを示す概
略平面である。
【図5】図4の一部拡大図である。
【図6】この発明に係る他の平面距離較正用スケールの
一部を示す断面図である。
【符号の説明】
1…基板 1a…主面 2…薄膜 3…シリコンウェハ 4…熱酸化膜 5…基板 5a…主面 6…薄膜層 10a〜10j…タングステン薄膜 11…炭素薄膜 13…溝 14…端面 15…端面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/66 Y 7630−4M (72)発明者 岩立 和己 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 村瀬 克実 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 竹中 久貴 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板の主面上に少なくとも1層の薄膜から
    なる薄膜層を設け、上記基板の上記主面に直角な端面を
    スケールとすることを特徴とする平面距離較正用スケー
    ル。
  2. 【請求項2】上記薄膜層として、少なくとも2つの材質
    からなる上記薄膜を多層に設けたものを用いたことを特
    徴とする請求項1に記載の平面距離較正用スケール。
  3. 【請求項3】上記薄膜層の少なくとも1層の上記薄膜の
    上記端面部に溝を設けたことを特徴とする請求項2に記
    載の平面距離較正用スケール。
  4. 【請求項4】基板の主面上に1層の薄膜を設け、上記基
    板の上記主面に直角な端面をスケールとする平面距離較
    正用スケールを製造する方法において、シリコンからな
    る上記基板の表面を熱酸化して上記薄膜を形成すること
    を特徴とする平面距離較正用スケールの製造方法。
  5. 【請求項5】基板の主面上に少なくとも2つの材質から
    なる薄膜を多層に設け、上記基板の上記主面に直角な端
    面をスケールとする平面距離較正用スケールを製造する
    方法において、スパッタ法により上記薄膜を形成するこ
    とを特徴とする平面距離較正用スケールの製造方法。
  6. 【請求項6】上記端面をエッチングすることを特徴とす
    る請求項5に記載の平面距離較正用スケールの製造方
    法。
  7. 【請求項7】基板の主面上に少なくとも1層の薄膜から
    なる薄膜層を設けた平面距離較正用スケールの上記基板
    の上記主面に直角な端面をスケールとすることを特徴と
    する平面距離較正方法。
JP1240294A 1994-02-04 1994-02-04 平面距離較正用スケール、その製造方法および平面距離較正方法 Pending JPH07218201A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215824A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子ビーム測長装置、この装置での寸法校正方法、及び校正用標準材
JP2008261689A (ja) * 2007-04-11 2008-10-30 Hitachi High-Technologies Corp 校正用標準部材及びその作製方法、並びにそれを用いた電子ビーム装置
WO2010016211A1 (ja) * 2008-08-06 2010-02-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ 校正用標準部材及びそれを用いた走査電子顕微鏡並びに走査電子顕微鏡の校正方法
WO2010052840A1 (ja) * 2008-11-05 2010-05-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 校正用標準部材およびその作製方法並びにそれを用いた走査電子顕微鏡

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215824A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子ビーム測長装置、この装置での寸法校正方法、及び校正用標準材
JP2008261689A (ja) * 2007-04-11 2008-10-30 Hitachi High-Technologies Corp 校正用標準部材及びその作製方法、並びにそれを用いた電子ビーム装置
WO2010016211A1 (ja) * 2008-08-06 2010-02-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ 校正用標準部材及びそれを用いた走査電子顕微鏡並びに走査電子顕微鏡の校正方法
US8263929B2 (en) 2008-08-06 2012-09-11 Hitachi High-Technologies Corporation Standard member for correction, scanning electron microscope using same, and scanning electron microscope correction method
JP5439375B2 (ja) * 2008-08-06 2014-03-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 校正用標準部材及びそれを用いた走査電子顕微鏡並びに走査電子顕微鏡の校正方法
WO2010052840A1 (ja) * 2008-11-05 2010-05-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 校正用標準部材およびその作製方法並びにそれを用いた走査電子顕微鏡
US8373113B2 (en) 2008-11-05 2013-02-12 Hitachi High-Technologies Corporation Calibration standard member, method for manufacturing the member and scanning electronic microscope using the member
JP5380460B2 (ja) * 2008-11-05 2014-01-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 校正用標準部材およびその作製方法並びにそれを用いた走査電子顕微鏡

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