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测量蚀刻凹边:观察表面以下

研究人员展示了一种非破坏性的方法来测量蚀刻SiN的凹边x电影的结构。该方法采用原子力显微镜纳米力学技术,理论测量误差约为5%。

AFM实验装置及刻蚀圆形和矩形结构示意图在指定的蚀刻时间下,圆形样品的形貌和CR-AFM振幅图像。用于制造的蚀刻工艺微电子设备例如,MEMS和其他技术很容易被削弱,其中移除的材料比预期的要多。因此,精确监测下切是确保产品规格和性能的关键。然而,既无损又能提供高空间分辨率的工具仍然很少。

为此,位于合肥的中国科学技术大学的研究人员开发了一种AFM方法来测量纳米尺度上的蚀刻凹痕。测试结构是由各向同性湿蚀刻图图化薄膜氮化硅(SiNx)在硅衬底上生成圆形和矩形的中心支撑板。

AFM纳米力学图像显示了悬浮区和支撑区之间的明显对比,并证实了随着蚀刻时间的延长,咬边增加。通过这些图像,研究人员可以识别出凹边的边界,并测量凹边的长度。蚀刻速率也由光谱测量确定,并与成像结果一致。理论分析表明,采用实验装置,测量误差约为5%。

研究结果提出了一种在纳米尺度上对蚀刻凹痕进行现场实时检测的策略,这在各种微纳米制造应用中都是有价值的。万博电脑网页版登录

(左上)CR-AFM振幅图像和相应的线段,显示凹边长度测量;(右上)圆形样品测量误差图;(下)实验测量的(左)圆形和(右)矩形样品的切边长度。

仪器使用

MFP-3D起源

技术使用

实验是在一个MFP-3D起源AFM和接触共振粘弹性映射模式(CR-AFM).上面的图像表示CR-AFM相对振幅,并具有与机械接触刚度相关的对比度。在选定的样品位置进行了局部共振频率的CR-AFM光谱测量。正如这些结果所表明的那样,Origin的高功能有助于其低成本成为卓越的研究级AFM。

引用:王伟,马春林,陈玉云,接触共振原子力显微镜下凹边腐蚀的测量。达成。理论物理。列托人。117, 023103(2020)。https://doi.org/10.1063/5.0013479

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