基于AFM的纳米尺度线宽计量
模型及其算法的研究

赵学增  褚  巍

(哈尔滨工业大学机电工程学院  哈尔滨  150001)

Theodore V Vorburger  Joseph Fu  John Song

(美国国家标准与技术研究院  马里兰州  20899  美国)

Cattien V Nguyen

(美国国家航空与航天管理局  加里福尼亚州  94031  美国) 

摘要：纳米尺度线宽的测量广泛应用于半导体制造、数据存储、微机电系统等领域。随着制造技术的进步，线宽的极限尺寸也变得越来越小，目前已经缩小至100 nm左右。在这一尺度范围内，由于样本制造技术的限制和测量仪器的影响，目前很难得到准确的测量结果。为了获得样本的真实几何尺寸信息，剔除测量方法和仪器本身对测量结果的影响，建立了一个基于AFM测量技术的线宽计量模型和相应算法。该模型将被测样本的截面轮廓用20个关键点分成5个部分共19段，用基于最小二乘的直线来拟合实际轮廓。应用该模型和算法可以分别得到单刻线轮廓拟合前后的顶部线宽b_T 、b_TF ，中部线宽b_M 、b_MF，底部线宽b_B、b_BF，左右边墙角A_L、A_R，以及高度h。使用NanoScope Ⅲa型AFM对一个单晶硅(Si)线宽样本进行了测量，测量结果表明该模型和算法可以满足纳米尺度线宽计量的基本要求。

关键词：纳米计量  线宽  计量模型  算法  原子力显微镜

中图分类号：TB92

20030507收到初稿，20031030收到修改稿