典型纳米结构制备及其测量表征

蒋庄德，王琛英，杨树明

（1.西安交通大学机械工程学院，西安 710049；2.西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，西安 710049）

1 前言

随着器件特征尺寸进入纳米量级，以及新材料和新工艺的不断引入，纳米器件的特性和制备过程越来越呈现出两大特点：器件特性的统计规律明显加强；一些物理结构则达到了原子尺度。这些特点一方面对作为纳米科技主要测量和操作工具的扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等的特性和测量准确度提出了更高的要求，需要研制各种典型纳米结构并进行量值溯源，以便对纳米测量仪器进行校准，实现纳米器件几何量各参数的精确测试表征。因此，典型纳米结构的制备就变得非常重要。另一方面，由于器件加工过程中受加工工艺和多种材料性质（如掩膜版材料、光刻过程中用的光刻胶材料、纳米结构中的多晶硅材料等）的影响，加工出的纳米结构用宏观几何量各参数不能准确甚至不能正确描述其特点，因此，典型纳米结构的制备及测量表征成为目前纳米制造和测量领域中的研究重点。

对于纳米结构的制备及测量表征，需要解决的问题主要包括纳米线宽、节距、台阶结构的制备，纳米结构测量与表征，高深宽比纳米结构侧壁几何参数测量技术的研究等。在所有的纳米测量需求中，线宽和膜厚的测量一直是两个最具历史推动力的领域[1]。当前对这些问题进行系统研究，对于建立纳米典型结构的精确表征与计量方法，以及加速我国亚微米和纳米尺度的量值溯源体系的建立等有重要的意义。……