用于微纳米几何量尺寸测量的三维微接触式测头

作　　者：李源 ;吴俊杰
机构地区：上海市计量测试技术研究院
摘　　要：为实现微纳尺度器件三维几何形貌测量及表征,基于电容和压阻原理,开发了两种三维微接触式测头。其中电容测头测量范围4.5μm,轴向分辨力和横向分辨力分别为10 nm和25 nm;压阻测头测量范围4.6μm,轴向分辨力和横向分辨力分别为5 nm和10 nm。两种测头均可集成到纳米测量机,实现微结构几何参数的测量。

纳米科技、MEMS( 微机电系统)技术和超精密加工技术的发展，对微小器件尺寸测量提出了更高的要求。医疗、精密机械、塑料、印刷等领域中器件的微型化和功能化发展已成为一种趋势。随着器件结构的微型化和复杂化，解决高深宽比、大尺寸器件的高准确度测量和表征问题显得尤为重要。虽然光学测量方法具有准确度高、速度快、非接触等诸多优点，但其性能受被测样品表面特性的影响较大，因而使用范围受到很大的限制。在生产测量技术领域，集成接触式测头的坐标测量技术已经成为实际的行业标准。当前测头开发的研究工作主要集中在二个方面：1 )新型测量方法的研究; 2)测量结构的t艺改进; 3) 测量软件算法的改进