izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"izmertech-368Research ArticleНАНОМЕТРОЛОГИЯИзмерение высоты элементов нанорельефа поверхности методом трёхмерной реконструкции в растровом электронном микроскопеДарзнекС. А.noemail@neicon.ruКарабановД. А.noemail@neicon.ruКузинА. Ю.noemail@neicon.ruМитюхляевВ. Б.noemail@neicon.ruТодуаП. А.noemail@neicon.ruФилипповМ. Н.fgupnicpv@mail.ruНаучно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуумаRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт метрологической службыRussian FederationНаучно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума; Московский физико-технический институтRussian FederationНаучно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума; Московский физико-технический институт; Институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАНRussian Federation201707022023031518Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/368

Проведены сравнительные измерения высоты ступени нанорельефа поверхности кремниевой пластины методами трёхмерной реконструкции с помощью растрового электронного микроскопа и профилометрии. Для реализации метода трёхмерной реконструкции на поверхности тестового образца формировали островковую плёнку золота. Профилометр AlphaStep D-600 калибровали с помощью меры высоты ступени KTS-4500 QS (VLSI). Установлено совпадение результатов измерений методами трёхмерной реконструкции и профилометрии. Проанализированы возможности уменьшения неопределённости результатов измерений методом трёхмерной реконструкции.

We carried out comparison measurements of step height of the test sample (TS) using methods of three-dimensional reconstruction in SEM (S-4800) and surface profilometry. Relief structure of TS was fabricated on the surface of silicon chip. The surface profiler AlphaStep D-600 was calibrated using KTS-4500 QS step height standard (VLSI). Au island film was deposited on the surface of TS for realization of 3D reconstruction method in SEM. The consistent results of measurements (457,3±3,1 нм и 457,0±3,4 нм) by these methods are obtained. Possibility of diminishing the measurement uncertainty by 3D reconstruction method in SEM was analyzed.

трёхмерная реконструкциярастровый электронный микроскопрельефная структурапрофилометрthree-dimensional reconstruction in SEMrelief structuresurface profilerReferencesKim J. A., Kim J. W., Park B. C., Eom T. B. Measurement of microscope calibration standards in nanometrology using a metrological atomic force microscope // Meas. Sci. Technol. 2006. V.17. P. 1792-1800.Kim J. A., Kim J. W., Park B. C., Eom T. B. Measurement of microscope calibration standards in nanometrology using a metrological atomic force microscope // Meas. Sci. Technol. 2006. V.17. P. 1792-1800.Dixson R., Orji N. G., Fu J., Cresswell , Allen R., Guthrie W. Traceable Atomic Force Microscope Dimensional Metrology at NIST // Proc. SPIE. 2006. V. 6152. P.61520P-1-61520P-11.Dixson R., Orji N. G., Fu J., Cresswell , Allen R., Guthrie W. Traceable Atomic Force Microscope Dimensional Metrology at NIST // Proc. SPIE. 2006. V. 6152. P.61520P-1-61520P-11.Thomsen-Schmidt P., Hasche K., Ulm G., Hermann K., Krumrey M., Ade G., Stumpel J., Busch I., Schadlich S., Schindler A., Frank W., Hirsch D., Procop M., Beck U. Realisation and metrological characterization of thickness standards below 100 nm // Appl. Phys. A. 2004. V.78. P.645-649.Thomsen-Schmidt P., Hasche K., Ulm G., Hermann K., Krumrey M., Ade G., Stumpel J., Busch I., Schadlich S., Schindler A., Frank W., Hirsch D., Procop M., Beck U. Realisation and metrological characterization of thickness standards below 100 nm // Appl. Phys. A. 2004. V.78. P.645-649.Piazzesi G. Photogrammetry with the scanning electron microscope // J. Phys. E: Sci. Instrum. 1973. V. 6. No. 4. P. 392-396.Piazzesi G. Photogrammetry with the scanning electron microscope // J. Phys. E: Sci. Instrum. 1973. V. 6. No. 4. P. 392-396.Carli L., Genta G., Cantatore A., Barbato G., Chiffre L., Levi R. Uncertainty evaluation for three-dimensional scanning electron microscope reconstructions based on the stereo-pair technique // Measurement Science and Technology. 2011. V. 22. No. 3. P. 035103-1-035103-11.Carli L., Genta G., Cantatore A., Barbato G., Chiffre L., Levi R. Uncertainty evaluation for three-dimensional scanning electron microscope reconstructions based on the stereo-pair technique // Measurement Science and Technology. 2011. V. 22. No. 3. P. 035103-1-035103-11.Marinello F., Bariani P., Savio E., Horsewel A., Chiffre L. Critical factors in SEM 3D stereo microscopy // Measurement Science and Technology. 2008. V. 19. No. 6. P. 065705-1-065705-12.Marinello F., Bariani P., Savio E., Horsewel A., Chiffre L. Critical factors in SEM 3D stereo microscopy // Measurement Science and Technology. 2008. V. 19. No. 6. P. 065705-1-065705-12.Bariani P., De Chiffre L., Hansen H. N., Horsewell A. Investigation on the traceability of three-dimensional scanning electron microscope measurements based on the stereo-pair technique// Precis. Eng. 2005. V. 29. P.219-228.Bariani P., De Chiffre L., Hansen H. N., Horsewell A. Investigation on the traceability of three-dimensional scanning electron microscope measurements based on the stereo-pair technique// Precis. Eng. 2005. V. 29. P.219-228.Гавриленко В. П., Карабанов Д. А., Кузин А. Ю., Митюхляев В. Б., Михуткин А. А., Тодуа П. А., Филиппов М. Н., Баймухаметов Т. Н., Васильев А. Л. Трёхмерная реконструкция поверхности рельефных структур по стереоизображениям, полученным в растровом электронном микроскопе// Измерительная техника. 2015. № 3. С. 15-18.Гавриленко В. П., Карабанов Д. А., Кузин А. Ю., Митюхляев В. Б., Михуткин А. А., Тодуа П. А., Филиппов М. Н., Баймухаметов Т. Н., Васильев А. Л. Трёхмерная реконструкция поверхности рельефных структур по стереоизображениям, полученным в растровом электронном микроскопе// Измерительная техника. 2015. № 3. С. 15-18.Кузин А. Ю., Васильев А. Л., Митюхляев В. Б., Михуткин А. А., Тодуа П. А., Филиппов М. Н. Анализ факторов, влияющих на погрешность трехмерной реконструкции поверхности объектов с субмикронным рельефом, по полученным в РЭМ стереоизображениям // Измерительная техника. 2016. № 3. С. 20-23.Кузин А. Ю., Васильев А. Л., Митюхляев В. Б., Михуткин А. А., Тодуа П. А., Филиппов М. Н. Анализ факторов, влияющих на погрешность трехмерной реконструкции поверхности объектов с субмикронным рельефом, по полученным в РЭМ стереоизображениям // Измерительная техника. 2016. № 3. С. 20-23.Кузин А. Ю., Васильев А. Л., Карабанов Д. А., Митюхляев В. Б., Михуткин А. А., Пресняков М. Ю., Тодуа П. А., Филиппов М. Н. Экспериментальные исследования трехмерной реконструкции рельефных структур по стереоизображениям, полученным в растровом электронном микроскопе // Измерительная техника. 2016. № 8. С. 21-24.Кузин А. Ю., Васильев А. Л., Карабанов Д. А., Митюхляев В. Б., Михуткин А. А., Пресняков М. Ю., Тодуа П. А., Филиппов М. Н. Экспериментальные исследования трехмерной реконструкции рельефных структур по стереоизображениям, полученным в растровом электронном микроскопе // Измерительная техника. 2016. № 8. С. 21-24.Киртаев Р. В., Кузин А. Ю., Маслов В. Г., Митюхляев В. Б., Тодуа П. А., Филиппов М. Н. Калибровка растровых электронных микроскопов в широком диапазоне увеличений // Измерительная техника. 2016. №12. С. 7-10.Киртаев Р. В., Кузин А. Ю., Маслов В. Г., Митюхляев В. Б., Тодуа П. А., Филиппов М. Н. Калибровка растровых электронных микроскопов в широком диапазоне увеличений // Измерительная техника. 2016. №12. С. 7-10.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.