Вышедшие номера
Анализ данных о распределении зарядов в канавках, сканированных в растровом электронном микроскопе
Ларионов Ю.В.1
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Email: luv@kapella.gpi.ru
Поступила в редакцию: 4 августа 2025 г.
В окончательной редакции: 22 мая 2026 г.
Принята к печати: 20 июля 2026 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2026 г.

Важнейшей причиной неопределенности результатов измерений линейных размеров при их контроле в растровом электронном микроскопе является вариация зарядов, наводимых электронным пучком на краевых участках сканируемого элемента. Неопределенность значений особенно высока для канавок с нанометровыми размерами. Проведен анализ литературных данных о наведенных поверхностных зарядах внутри наноканавок. Данные были получены в результате компьютерного моделирования процессов рассеяния вторичных электронов в канавках по методу Монте-Карло. Результаты анализа позволили выявить закономерности в картине распределения этих зарядов и объяснить их особенностями процессов их наведения. Проанализированы также литературные данные о вариациях формы кривых видеосигнала в растровом электронном микроскопе, которые приводят к неопределенности значений линейных размеров канавок. Вариации формы кривых видеосигнала, возникающие при изменении условий сканирования канавок, объяснены изменением характера наведения поверхностных зарядов на краях нанорельефа. Характер наведения зарядов был выявлен с помощью модельных расчетов. Ключевые слова: ширина наноканавки, зарядовый рельеф поверхности, расчеты методом Монте-Карло, рассеяние электронов поверхностью, кривые видеосигнала в РЭМ.
  1. R.R. Das, A. Chowdhury, A. Chakroborty, S. Maity. Research Square, 1-17 August 6th (2021). DOI: 10.21203/rs.3.rs-586139/v
  2. X. Wang, C. Luo, S. Reeves, I. Soto. J. Micro/Nanopattern. Mater. Metrol., 22 (2), 021003-1 (2023). DOI: 10.1117/1.JMM.22.2.021003
  3. Z.J. Ding, Ch. Li, Bo Da, J. Liu. Sci. Technol. Adv. Mater., 22 (1), 932 (2021). DOI: 10.1080/14686996.2021.1976597
  4. L. Grella, G. Lorussu, D.L. Adler. SCANNING, 25, 300 (2003)
  5. K. Ohya, H. Kuwada. e-J. Surf. Sci. Nanotech., 9, 112 (2011). DOI: 10.1380/ejssnt.2011.112
  6. M. Kadowaki, A. Hamaguchi, H. Abe, Y. Yamazaki, S. Borisov, A. Ivanchikov, S. Babin. Proc. SPIE, 727, 72723I (2009). DOI: 10.1117/12.814036
  7. J.S. Villarrubia. Modeling Scanning Electron Microscope Measurements with Charging. Frontiers of Characterization and Metrology for Nanoelectronics (Gaithersburg, MD), [online], https://tsapps.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_ id=912857 (Accessed February 18, 2025)
  8. Ю.В. Ларионов, Ю.В. Озерин. ЖТФ, 94 (6), 934 (2024). DOI: 10.61011/JTF.2024.06.58134.203-23
  9. V.P. Gavrilenko, M.N. Filippov, Yu.A. Novikov, A.V. Rakov, P.A. Todua. Proc. SPIE, 6648, 66480T (2007). DOI: 10.1117/12.733566
  10. Y.G. Li, S.F. Mao, Z.J. Ding. Scanning, 35 (2), 127 (2011). DOI: 10.1002/sca.21042
  11. Ю.В. Ларионов. Нано- и микросистемная техника, 21 (11), 643 (2011). DOI: 10.17587/nmst.21.643-651
  12. Ю.А. Новиков, А.В. Раков. Труды ИОФ РАН. Механизмы вторичной электронной эмиссии рельефной поверхности (Наука, М., 2006), с. 143
  13. Ю.В. Ларионов, Ю.В. Озерин. ФТТ, 62 (6), 947 (2020). DOI: 10.21883/FTT.2020.06.49356.608
  14. Ю.В. Иванков, М.Н. Левин, В.Р. Гитлин, С.Г. Кадменский. Моделирование радиационных дефектов в структурах металл-диэлектрик-полупроводник (Мин. обр. и науки РФ, ВГУ, 2003), с. 43