内容导读：

　　计量校准总是由两部分组成：精密度和准确度。就如Sematech定义的， 统计过程控制准确度是指测量值或观测值与实际值或公认参考值的接近程度， 精密度是指反复测量的固有偏差的度量。很明显，出于校准目的，精密度总是比准确度更重要，特别是为了使各种平台测量之间的变化尽可能小时对设备的准确匹配。这样，就可以理解这些年来检测和工艺设备OEM对提高精密度的不懈努力。在CD-SEM设备领域尤其如此。同时，对先进的亚100 nm技术节点来说，准确度在通常所指的“总计量不确定”中的作用越来越重要，通常结合设备和校准标准的不确定性一起来定义，使得标准更严格，不确定性极小。

　　虽然这对准确校准和匹配计量设备来说很重要，特别是在光刻领域，但是当前没有许多低不确定性并可追溯的准确度标准。不难想象，如果在一个晶圆厂中，有一个设备与其它设备的误差是5 nm，且工艺容差是3 nm，显而易见，这样就很难天天控制此过程。

　　直到现在，这类应用的可利用并可追溯的准确度校准标准与芯片上的一个线宽一致。虽然对单点测量的校准设备来说，单线宽的准确度颇有价值。但是，现在很有必要通过多个线宽来校准设备的线性度。如今，人们需要得到大量不同数值的单线宽晶圆标准以提供线性校准。这种多晶圆法的到得线性校准成本高且费时。

NanoRuler标准原型展示了SEM校准的多条线。其最终版本将提供6条15-140nm宽的线。（来自：VLSI Standards)

　　VLSI Standards开发了一种能够在一个芯片上以非常低的不确定性产生多线宽标准的方法。其NanoRuler支持控制光刻工艺的完全可追溯标准。它能提供下至15 nm的准确参考值。标准的低不确定性（1.0 nm 3σ）将能进行设备的诊断和线性匹配以保证所有的测量是理想的。NanoRuler是放弃低不确定性单线的专利计量的结果。此技术不采用光刻和基于等离子刻蚀的工艺，因为这些工艺现在还存在着不确定性，其典型值在2-3 nm或更高。新标准中的线条是通过薄膜多晶硅和SiO2淀积工艺得到。这就允许原子挨原子去制作每一线条，使用TEM得到横截面并计算硅晶格来校准线条的校正技术确保满足其在物理基础限制上的要求。这就得到一个能够满足要求的校准标准，它是通过一组数值而不是一个点实现的。

　　多线宽校准点对建立准确的线性校准和匹配很关键。以45 nm节点工艺为例，刻蚀后，栅尺寸可能是25 nm，但除此以外，也需要校准其他层上不同的结构。NanoRuler由两组宽度可变的六条线组成 - 15, 30, 50, 75, 105 和 140 nm -将可用于如今的量产工艺，也可用于R&D。由于每个标准的低不确定性是一致的，对于现在和将来的技术节点，在量产和发展中的晶圆厂中实现设备的准确匹配是可能的。

　　新标准的一个重要特色是组成标尺的线比以前的单线版本更长，长度被验证有3 mm长。这种线长很重要，因为当CD-SEM测量一条线时，用于进行线条曝光的电子束引起空气中有机物的淀积和带电，线的宽度不可避免地发生改变。因此，有很多测量点的长的标准线变得重要。新标准中的线条将被认定具有足够的长度，可达到8 mm。那么在每12条线上有多达8000个测量点，较之以前，扩展了标准的寿命和ROI。这个新标准使行业具备了低不确定性标准来应对降低总计量不确定性的挑战，这对控制现在和将来的光刻工艺都很重要。

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来源:半导体国际 作者:Alexander E. Braun, Semiconductor International 高级编辑 时间:2006/4/21 0:00:00