中国计量院建成国际首套表界面微观形貌缺陷测量“三维标尺”

中国计量院建成国际首套表界面微观形貌缺陷测量“三维标尺”

近日，由中国计量科学研究院（以下简称“中国计量院”）申报新建的区域法表面与亚表面结构几何参数基准装置，已获市场监管总局批准。

该装置在国际上率先实现从二维“轮廓线”到三维“空间体”的维度提升，填补三维表面形貌计量的国内空白与亚表面结构计量能力国际空白。实现表界面结构空间立体成像，一次测量即可同时获得表界面微观形貌和结构信息。

同时，该基准装置在三维形貌表征、微纳量值溯源、核心功能器件与一体化系统集成等关键技术上全面实现国产化，为微纳计量领域提供具有自主知识产权的中国方案。

应用于集成电路晶圆表面结构缺陷检测

该基准装置实现表界面微观几何形貌结构计量能力从“盲人摸象”轮廓法跃升至“三维全景”区域法的技术跨越，进而将传统表面粗糙度参数迭代更新至区域法三维表面形貌参数。此外，开创亚表面结构计量体系，将测量维度从表面形貌拓展至表面下130μm范围内的亚表面区域微观几何结构，不确定度达到U=4.8nm-1.17×10-2SSIMdx，使我国在表界面计量领域完成从跟跑到领跑的历史性跨越。

应用于超精密光学元件亚表面缺陷检测

超精密制造、原子级制造已成为当前和未来一段时间制造强国建设的重要发展方向。表界面结构几何参数的准确评定直接关乎绝大多数制造业产品的质量安全、疲劳失效等全寿命周期问题。因此，国家表界面结构计量基准与计量体系的能力水平，成为我国由制造业大国向制造业强国迈进的决定性因素之一。该基准装置的建立，将为集成电路、高端智能装备、航空航天、遥感探测等精密制造业的高质量发展提供坚实的计量基础，助力我国制造业实现更高水平的发展。