24 июня в Москве под председательством директора ФТИАН акад. А.Орликовского проведена научная сессия Отделения нано- и информационных технологий РАН, посвященная проблемам размерной метрологии в микроэлектронике и нанотехнологиях.

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #5/2010
Л.Раткин.
Размерная метрология в микроэлектронике и нанотехнологиях. Краткое сообщение
Просмотры: 2398
24 июня в Москве под председательством директора ФТИАН акад. А.Орликовского проведена научная сессия Отделения нано- и информационных технологий РАН, посвященная проблемам размерной метрологии в микроэлектронике и нанотехнологиях.
Проблемам метрологии и стандартизации в рассматриваемых областях было посвящено выступление д.ф.-м.н., директора Государственного научного метрологического центра НИЦ ПВ, проф. МФТИ П.Тодуа. В выступлении, в частности, рассматривалась деятельность ИСО/ТК 229 по стандартизации в сфере нанотехнологий.
Проблема нанометрологии при измерении геометрических параметров прецизионных изделий нашла отражение в докладе МГТУ “Станкин”. Чл.-корр. РАН Ю.Соломенцев сформулировал одну из важнейших задач размерной нанометрологии применительно к отдельным деталям: измерение не только параметров шероховатости поверхности, но и отклонений – размеров и абсолютных значений, взаимного положения поверхностей и формы. Для решения этой задачи применяются интеллектуальная компьютерная микроскопия, гетеродинная и гомодинная интерферометрия.
По мнению д.т.н. В.Телешевского (МГТУ “Станкин”), проблема размерной нанометрологии применительно к узлам, сборкам и технологическому оборудованию (измерительные приборы и машины, робототехнические системы и обрабатывающие станки) заключается в сертификации и поверке по параметрам динамической и геометрической точности, измерении объемной точности и исходных геометрических параметров с погрешностью измерений в приборо- и машиностроении, нанофотонике и наноэлектронике 10-8 – 10-9 м.

Тест-объекты как эталонная мера для калибровки растровых электронных микроскопов (РЭМ) и атомно-силовых микроскопов (АСМ) были представлены в сообщении гл.науч.сотр. Института общей физики им. А.М.Прохорова РАН, д.ф.-м.н Ю.Новикова. Фундаментом метрологического обеспечения нанотехнологий служит эталон единицы длины в диапазоне 1 мкм–1 нм, полученный с использованием растровой электронной и зондовой микроскопии, а также лазерной интерферометрии.
Докладчик отметил, если для тест-объекта HJ-100 (Япония), аттестуемого дифракционным методом, номинальный размер параметра (НРАП) 240 нм, а для тест-объекта SRM-2090 (США), определяемого методом интерференции, НРАП – 200 нм, у российского тест-объекта МШПС-2.0К он оценивается в 2000 нм с высотой 100–1500 нм и шириной линии от 5 до 700 нм. Среди параметров можно отметить вертикальность электронного зонда, зависимость его диаметра от энергии электронов, эффективный диаметр зонда, глубину фокусировки, а также плотность распределения электронов в пучке, зависимость диаметра зонда от тока пучка, углы сходимости и расходимости последнего, минимальный диаметр зонда. На основании результатов испытаний Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (ФАТРМ) выдан сертификат серии RU.C.27.010.A № 26441 об утверждении типа средств измерений для мер ширины и периода специальных МШПС-2.0К. Имеются ГОСТы на меру, поверку и калибровку РЭМ и АСМ. В настоящее время тест-объекты применяются в сертификационных центрах наноиндустриальной продукции, центрах коллективного пользования уникальным оборудованием, учреждениях РАН, при подготовке кадров для нанотехнологии и в организациях ФАТРМ.
Доклад, заместителя директора Института физики полупроводников (ИФП) им. А.В. Ржанова Сибирского Отделения (СО) РАН, чл.-корр. РАН А.Латышева касался тест-объектов для прецизионной калибровки в нанометровом диапазоне, нанометрологии линейных измерений, применения атомно-гладких зеркал, использования атомной ступени в качестве единицы длины. В Сибирском федеральном округе и СО РАН создается Центр метрологического обеспечения и оценки соответствия нанотехнологий и продукции наноиндустрии. Центр коллективного пользования “Наноструктуры” предназначен для разработки и совершенствования экспериментальных методов литографии и диагностики систем пониженной размерности, определения химического и элементного состава поверхности твердых тел методами Оже, вторичной ионной масс-спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. В числе приоритетов деятельности Центра – изучение с помощью АСМ и РЭМ химического состава, морфологии и атомной структуры применяемых в электронике, химии, биологии и минералогии материалов; формирование методами зондовой, оптической, ионной и электронной литографии структур пониженной размерности для наномеханики и наноэлектроники; бесконтактный экспресс-контроль методами АСМ атомарных поверхностей. В ИФП СО РАН получены количественные характеристики атомных процессов на границах раздела и поверхности, созданы методики характеризации наноструктур, спроектирована технология конструирования тест-объектов субнанометрового диапазона.
О нейтронно-синхротронном исследовании наноматериалов сообщалось в докладе чл.-корр. РАН В. Квардакова и директора РНЦ “Курчатовский институт” чл.-корр. РАН М.Ковальчука. В числе ближайших задач – совершенствование методов мультидисциплинарной диагностики веществ, высокотехнологичных изделий и материалов, а также реализация инновационных проектов, в т.ч. создание нового поколения материалов для ядерной и термоядерной энергетики, аэрокосмической отрасли и медицины.
Рост мощности источников синхротронного излучения обуславливает проектирование новой схемы инжекции и работы по созданию источника четвертого поколения МАРС.
Разработанные в РНЦ спектрально-селективные рентгеновские методы мониторинга эффективности и безопасности действия лекарственных препаратов основаны на изучении молекулярных механизмов и угловых зависимостей выхода флуоресценции белково-липидных пленок до и после применения комплексообразующего препарата.
Проведены эксперименты по развитию неразрушающей рентгеновской микротомографии нервной ткани животных с использованием источника синхротронного излучения для визуализации больших групп активных нейронов в различных структурах головного мозга. В частности, проведена серия экспериментов по созданию томограммы мозга мыши с декорированными тяжелыми элементами активными областями.
Сканирующей зондовой микроскопии в локальных исследованиях наноматериалов и наносистем было посвящено выступление проф. д.ф.-м.н. В.Панова (Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова). Сканирующая туннельная спектроскопия и микроскопия (СТС/СТМ) предназначены для измерения плотности состояний и рельефа поверхности в наносистемах с учетом релаксационных процессов и неравновесных эффектов при туннелировании в микроконтактах. В частности, СТС и СТМ применимы для диагностики поверхностных атомных структур [1–2], примесей на поверхности полупроводников и идентификации единичных атомов примеси в них[3]. Эффект неравновесного взаимодействия атомов на поверхности с изменением вблизи них электронной плотности при изменении напряжения на зонде СТМ может использоваться при создании новой элементной базы квантового компьютера [4]. При размерном квантовании на атомных кластерах наблюдаются осцилляции туннельной проводимости, регистрируемые СТС/СТМ над чистой поверхностью и трехатомным кластером [5–6].
В завершающем научную сессию докладе д.т.н. В. Быкова (Вице-президент Нанотехнологического общества России, генеральный директор ЗАО “НТ-МДТ”), рассмотрены перспективы развития российской приборно-инструментальной базы для технологической и метрологической наноиндустриальных компонент [7]. Был представлен широкий спектр нанотехнологического оборудования и ряд перспективных разработок на платформах НаноФаб, Наноэдьюкатор, ИНТЕГРА и Солвер. Подчеркнуто, что инновационный VIP-проект “БИО” включает в себя комплексы “ИНТЕГРА-Лайф” и “Спектра”, а также приборы для СЗМ с нанокапиллярной системой сканирования, оптическим пинцетом и масс-спектрометром.
Суммируя вышесказанное, следует отметить:
• Тест-объекты обеспечивают прослеживаемость линейных измерений на АСМ и РЭМ от Первичного эталона метра в нанодиапазон. Разработанные для этих приборов калибровочные методы с тест-объектами применимы для измерения в диапазоне от 10 нм до 100 мкм с погрешностью от 1 до 100 нм.
• Сформированные на основе шаговых структур тест-объекты нанорельефа имеют характерные большие углы наклона боковых стенок и трапециевидные профили. Размеры элементов структур, в т.ч., ширина линии, аттестовываются в нанометровом диапазоне.
• Для обеспечения единства измерений методами СЗМ необходимы не только методологические комплексы обработки результатов и решения обратных задач с комплектом стандартных образцов для всех диапазонов измерений и каждого СЗМ, но и принципы проектирования и создания зондов с учетом существующих механизмов их взаимодействия с объектом измерений.
• Применение СЗМ в наноиндустрии наряду с идентификацией параметров зонда и их динамическим мониторингом в процессе измерений и калибровки приборов предполагает формирование стандартных методик измерения.

Литература
1. Орешкин А.И., Маслова Н.С., Панов В.И. и др. – Письма в ЖЭТФ, том 78, № 9, 2003, с. 1068–1072.
2. Орешкин А.И., Маслова Н.С., Панов В.И. и др. – Письма в ЖЭТФ, том 84, № 6, 2006, с. 381–384.
3. Маслова Н.С., Панов В.И., Савинов С.В. – Успехи физических наук, том 43, № 5, 2000, с. 575.
4. Арсеев П.С., Маслова Н.С., Панов В.И., Савинов С.В. – Письма в ЖЭТФ, том 94, № 1, 2001. с. 191–199.
5. Алекперов С.Д., Васильев С.И., Панов В.И. и др. Доклады академии наук, т. 303, № 2, 1988, с. 341.
6. Маслова Н.С., Орешин С.И., Панов В.И. и др. – Письма в ЖЭТФ, том 67, № 2, 1998, с. 130.
7. Баскин В.А., Быков В.А. Комплексный подход к развитию отечественной базы микро- и наносистемной техники. – Научно-технический журнал “Наноиндустрия”, № 3, 2010, с. 4–6.

Л.Раткин
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art