制造領(lǐng)域幾乎所有的創(chuàng)新和技術(shù)進步都離不開納米技術(shù),而納米計量不僅是測量和表征納米尺度器件的基礎(chǔ),也是微電子、微機械、超精密加工、納米醫(yī)學(xué)、納米生物學(xué)等領(lǐng)域中不可回避的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題。記者今天從浙江省計量科學(xué)研究院獲悉,日前,該院“掃描探針顯微鏡校準(zhǔn)裝置”通過了專家組現(xiàn)場考核,建立了省內(nèi)首個納米計量領(lǐng)域社會公用計量標(biāo)準(zhǔn)。
“中國是世界納米科技大國,構(gòu)建了龐大的納米制造研發(fā)和生產(chǎn)體系,擁有數(shù)十萬臺納米測量儀器。但是納米計量技術(shù)、測試儀器和傳遞標(biāo)準(zhǔn)卻相對較少,制約了我國納米制造技術(shù)和相關(guān)行業(yè)的進一步發(fā)展?!睋?jù)浙江省計量科學(xué)研究院長度與光學(xué)計量研究所副所長茅振華介紹,目前,在國家計量基標(biāo)準(zhǔn)資源共享平臺項目“微納計量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在華東地區(qū)的專題服務(wù)”的支持下,經(jīng)過兩年多的研究,該院已基本具備微納幾何結(jié)構(gòu)關(guān)鍵尺寸的計量校準(zhǔn)能力,建立了我省的納米計量量值傳遞的社會公用計量標(biāo)準(zhǔn),可為半導(dǎo)體企業(yè)、精密加工中心的關(guān)鍵尺寸測量提供量值溯源至國家基準(zhǔn)的途徑,更加全面準(zhǔn)確地為半導(dǎo)體、微電子行業(yè)的納米尺度關(guān)鍵尺寸檢測提供技術(shù)保障。
據(jù)茅振華介紹,由于商業(yè)掃描探針顯微鏡(SPM)沒有激光干涉計量框架,無法實現(xiàn)量值的直接溯源,在XYZ三維方向的微納尺寸測量只能依靠壓電陶瓷執(zhí)行器上的應(yīng)變片/電容傳感器。應(yīng)變片/電容傳感器在安裝過程中可能產(chǎn)生誤差、并且隨著時間的推移也會累積誤差,因此需要建立SPM校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)商業(yè)SPM中的測量誤差。
目前,浙江省計量科學(xué)研究院的掃描探針顯微鏡校準(zhǔn)裝置由5個納米臺階高度標(biāo)準(zhǔn)樣板構(gòu)成,標(biāo)稱值分別為50nm、100nm、200nm、500nm、1000nm,相對不確定度為Urel=2.8%~0.6%(k=2),標(biāo)準(zhǔn)樣板均由納米幾何結(jié)構(gòu)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置進行絕對法定值,定值結(jié)果可直接溯源至激光波長國家基準(zhǔn)。該校準(zhǔn)裝置已經(jīng)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平,能夠校準(zhǔn)如掃描探針顯微鏡(SPM)、原子力顯微鏡(AFM)、臺階儀、輪廓儀等多種微納米級測量儀器。
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更多>2020-09-17