自溯源光栅标准物质及其应用

邓晓; 李同保; 程鑫彬

doi:10.37188/OPE.20223021.2608

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自溯源光栅标准物质及其应用

更新时间：2022-11-22

- 自溯源光栅标准物质及其应用
- Self-traceable grating reference material and application
- 光学精密工程 2022年30卷第21期页码：2608-2625
- 作者机构：
  
  同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所，先进微结构材料教育部重点实验室，上海市数字光学前沿科学研究基地，上海市全光谱高性能光学薄膜器件与应用专业技术服务平台，上海 200092
- 作者简介：
  
  [ "邓晓（1988-），男，博士，副教授，博士生导师，2011年、2016年于同济大学分别获得学士和博士学位，主要从事光栅标准物质、纳米计量等方面的研究。E-mail： 18135@tongji.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(62075165);上海张江国家自主创新示范区专项发展资金重大项目(ZJ2021-ZD-008)
- DOI：10.37188/OPE.20223021.2608
  中图分类号： TB9;TB921
- 收稿日期：2022-07-16，
  
  修回日期：2022-08-22，
  
  纸质出版日期：2022-11-10
- 稿件说明：
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邓晓,李同保,程鑫彬.自溯源光栅标准物质及其应用[J].光学精密工程,2022,30(21):2608-2625.

DEND Xiao,LI Tongbao,CHENG Xinbin.Self-traceable grating reference material and application[J].Optics and Precision Engineering,2022,30(21):2608-2625.
邓晓,李同保,程鑫彬.自溯源光栅标准物质及其应用[J].光学精密工程,2022,30(21):2608-2625. DOI： 10.37188/OPE.20223021.2608.

DEND Xiao,LI Tongbao,CHENG Xinbin.Self-traceable grating reference material and application[J].Optics and Precision Engineering,2022,30(21):2608-2625. DOI： 10.37188/OPE.20223021.2608.

摘要

纳米计量技术是纳米尺度上的精密测量技术，是先进纳米制造技术的基础。其中，溯源性是纳米计量的基础问题，而研制纳米计量标准物质是实现纳米测量溯源性传递、保证纳米几何量值测试的统一性和准确性的关键环节。为适应纳米计量扁平化量值传递溯源的要求，基于铬跃迁频率，采用原子光刻技术和软X射线干涉技术制备了1D 212.8 nm，2D 212.8 nm，1D 106.4 nm 3种自溯源光栅标准物质；在多层膜沉积技术研制硅纳米线宽结构的基础上，探索了基于硅晶格常数的硅纳米线宽自溯源型测量方法。在应用领域，开展了自溯源光栅对扫描探针显微镜、扫描电子显微镜等高精密测量仪器的校准研究。研究结果表明，自溯源型标准物质及其测量方法缩短了精密仪器和加工技术过程中的纳米长度计量溯源链，是先进纳米制造和新一代信息技术的有力支撑。

Abstract

Nanometrology is a precision measurement technology on the nanometer scale， and it is the basis for advanced nanomanufacturing technology. Traceability is the basic problem of nanometer measurement， and the development of nanometer measurement reference materials is the key link to realizing its metrological traceability and ensuring its uniformity and accuracy. To meet the new requirements of the traceability of nanometer measurement flattening value transmission， we developed three types of self-traceable gratings， including 1D212.8， 2D212.8， and 1D106.4 nm， based on the transition frequency of chromium， by atom lithography and soft X-ray interference technology. On the basis of the silicon line width structure based on multilayer film deposition technology， we explored a self-traceable measurement method of silicon line width based on the lattice constant of silicon. In terms of application， we calibrated scanning probe microscopes， scanning electron microscopes， and other high-precision measuring instruments based on the self-traceable gratings. The research results show that the self-traceable reference material and measurement method can shorten the nanometer metrological traceability chain in various precision instruments and processing technologies and that both offer robust support for advanced nanomanufacturing and a new generation of information technology.

关键词

Keywords

references

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