Способ аттестации мер периодических типа растровой решетки

 

Изобретение относится к радиоэлектронике. Целью изобретения является повышение достоверности способа аттестации мер периодических типа растровой решетки. Способ аттестации мер периодических типа растровой решетки в маскирующем слое на прозрачной аморфной подложке включает формирование методом контактной литографии на монокристаллической пьезоэлектрической подложке решетки - копии в виде канавок с использованием в качестве шаблона аттестуемой решетки, определение длины решетки - копии, сравнение ее с длиной аттестуемой решетки, при разности между ними менее 1% проведение облучения решетки - копии поверхностной акустической волной (ПАВ) релеевского типа с волновым вектором, перпендикулярным ее штрихам, измерение верхней f_в и нижней f_н частот полосы режекции ПАВ, определение периода решетки - копии в соответствии с выражением Λ = V₅/ (f_н+f_в), где Λ - период решетки - копии, м; V₅ - скорость ПАВ, м/с. После чего значение периода аттестуемой решетки принимается равным значению периода решетки - копии.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для аттестации мер при проверке микроскопов. Целью изобретения является повышение достоверности. Способ аттестации мер периодических типа растровой решетки в маскируемом слое на прозрачной аморфной подложке включает формирование методом контактной литографии на монокристаллической пьезоэлектрической подложке решетки-копии в виде канавок с использованием в качестве шаблона аттестуемой решетки, определение длины решетки-копии, сравнение ее с длиной аттестуемой решетки, при разности между ними менее 1% проведение облучения решетки-копии поверхностной акустической волной (ПАВ) релеевского типа с волновым вектором, перпендикулярным ее штрихам, измерение верхней (f_в) и нижней (f_н) частот полосы режекции ПАВ, определение периода решетки-копии в соответствии с выражением Λ V_s/(f_н + f_в), где Λ период решетки-копии, м; V_s скорость ПАВ, м/с. После чего значение периода аттестуемой решетки принимается равным значению периода решетки-копии. В качестве примера проводилась аттестация меры периодической типа растровой решетки с периодом ≈ 10 мкм, содержащей 600 штрихов в виде канавок в хромовом маскирующем покрытии толщиной 0,1 мкм на стеклянной подложке, толщиной 3 мм. Формирование решетки-копии с помощью контактной фотолитографии осуществлялось на пластинах из полуизолирующего GaAS марки АГ4П-5а (толщина пластин 0,4 мм, рабочая сторона, ориентированная в плоскости (100), оптически полирована химико-механическими методами), и пьезокварца (SТ-среза, толщина пластин 0,4 мм, рабочая сторона оптически полирована). Формирование структур на пьезокварцевых пластинах ST-среза осуществлялось при напылении слоя меди в качестве антиотражающего покрытия на обратную сторону пластины в вакууме из магнетронного источника. Очистка рабочей и обратной сторон проводилась стандартными методами в перекисно-аммиачной смеси, азотной кислоте и деионизованной воде. Для GaAS использовалась отмывка только в ацетоне и в деионизованной воде, травители не использовались. Для улучшения адгезии фоторезистора пластины после очистки подвергались ионно-химическому травлению во фреоне (хладон 14) удалялось 100-200 нм материала за 15-20 мин. На очищенные подложки наносился слой позитивного фоторезистора ФП-4-04 (группа А). Сушка резистора осуществлялась в течение 1 ч вместо стандартного времени в 30 мин, что привело к снижению чувствительности при улучшении адгезии к подложке. Время экспонирования на установке совмещения и экспонирования 830-11 (ГДР) было увеличено до 50 с, экспонирование осуществлялось ступенчато (5 раз по 10 с) с выдержкой между ступенями для удаления выделившегося из фоторезистора азота, который дает ухудшение контакта. Проявление рисунка в фоторезисторе осуществлялось в 0,5%-ном растворе КОН. Пластины ST-кварца с проявленным рисунком помещались в вакуумную установку, где осуществлялось травление канавок в пьезокварце на глубину ≈170 нм, для арсенида галлия на глубину ≈ 0,3 мкм. Одновременно с решеткой с помощью контактной фотолитографии на установке и экспонирования изготавливались два встречно-штыревых преобразователей (ВШП) из алюминия с тем же периодом структуры, что и у решетки. Контроль отличия общей длины решетки на шаблоне от длины решетки на пьезоподложке проводился на растровом электронном микроскопе ZRM-12. Длина решетки измерялась по расстоянию от максимума пика на видеосигнале, обусловленного первым штрихом объекта, до максимума пика, обусловленного последним штрихом. Воспроизводимость подобных измерений лучше 0,5 мкм при доверительной вероятности 95% что соответствует ≈ 10^-2% от общей длины решетки и гораздо меньше ограничения, накладываемого на величину Δ (1%). Для измерений АЧХ была отобрана решетка, для которой Δ (l_рш l_{ρ n})/l_рш < <10<SUP>-2 величина относительная, а лишь только требуется хорошая воспроизводимость измерительного средства. Выбор ограничения на Δ ( Δ≅ 1%) обусловлен тем, что погрешность метода аттестации решетки-копии с помощью ПАВ обусловлен в основном погрешностью определения V_s, не превосходящей 2% и которая может быть сведена к величине, не большей 1% Таким образом, при Δ ≅ 1% вносимая при переносе величины периода решетки-копии на значение периода аттестуемой решетки дополнительная погрешность не превосходит погрешности аттестации периода решетки-копии. Контактные площадки ВШП разваривались в держателе, который подсоединялся к измерителю АЧХ Р4-11, соединенному с частотомером 43-54. На экране прибора Р4-11 наблюдалась АЧХ типа sin x/x с провалом посредине в диапазоне частот 130-150 МГц. Вносимые потери (точка 0 дБ) составили 40 дБ при измерении без согласования в 50-омном тракте и около 20 дБ при согласовании импеданс трансформаторами. При согласовании сохранилась симметрия АЧХ относительно центральной частоты. Измерялись характерные частоты f_в и f_н, соответствующие пересечению АЧХ в области заграждения (режекция относительно вершины 45-46 дБ центральной частоте) с линией визира по уровню 10 дБ. Крутизна АЧХ обеспечивала измерение f_н и f_в с точностью лучше 20 кГц из-за погрешности в совмещении линий визира и АЧХ в режиме "Ручная работа". Суммарная погрешность при таком способе аттестации не превосходит 3% что соответствует современным требованиям.

Формула изобретения

СПОСОБ АТТЕСТАЦИИ МЕР ПЕРИОДИЧЕСКИХ ТИПА РАСТРОВОЙ РЕШЕТКИ в маскирующем слое на прозрачной аморфной подложке, включающий облучение решетки поверхностной акустической волной (ПАВ) релеевского типа с волновым вектором, перпендикулярным ее штрихам, измерение верхней (F_в) и нижней (F_н) частот полосы режекции ПАВ и определение периода решетки в соответствии с выражением Λ = V_s/(F_н+F_в), где Λ период решетки, м; V_s - скорость ПАВ, м/с, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, перед облучением решетки формируют методом контактной литографии на монокристаллической пьезоэлектрической подложке решетку-копию в виде канавок, используя в качестве шаблона аттестуемую решетку, затем определяют длину решетки-копии, сравнивают ее с длиной аттестуемой решетки, при разности между которыми менее 1% проводят облучение ПАВ решетки-копии, измеряют нижнюю и верхнюю граничные частоты полосы режекции ПАВ, осуществляют определение периода решетки-копии, а значение периода аттестуемой решетки принимают равным значению периода решетки-копии.