微纳米台阶高度的精密测量方法实验研究开题报告

1. 研究目的与意义

表面台阶高度测量在微纳表面计量学中有十分重要的作用。台阶高度被定义为低平面特定位置到高表面特定位置的垂直长度。一方面，表面测量技术通过台阶高度可以进行计量溯源；另一方面，以半导体制造业为主的工业产业中涉及大量的台阶高度的检测问题。大规模集成电路和微机械结构制作工艺过程中，对各种薄膜台阶参数的精确、快速测定和控制，是保证器件质量、提高生产效率的重要手段。随着大规模集成电路和超大规模集成电路的迅速发展，集成度越来越高，线条越来越细，尤其是近年来纳米技术的蓬勃兴起，国内外广泛开展了对以集成电路制造工艺为基础的微型机械的研究，都要求台阶测量具有纳米级精度。事实上，集成电路的各种几何参数指标已成为影响器件质量和成品率的重要因素。因此，掩模板中的线条宽度、间距、台阶高度、表面粗糙度的测量，线宽、线间距等校对样板的校准以及这些几何尺寸的量值统一和溯源的重要性不言而喻。

2. 研究内容和预期目标

主要内容：通过本科所学知识及查阅文献资料，全面地了解微纳台阶元件的加工方式、应用领域以及测量方法。运用光学、机械等多种测试手段对台阶的面形参数进行测量，使用相关科学计算软件工具实现对数据的处理，并比较分析不同测试方法的优缺点以及误差来源。

预期目标：实验测量不同高度台阶表面的面形，运用科学计算软件得到台阶高度、表面粗糙度、过渡带宽度等各种面形参数。

3. 研究的方法与步骤

方法：对不同加工方式得到微纳台阶元件，使用光学、机械等多种手段进行测量，得到台阶表面面形数据，再使用科学计算工具编写程序，计算分析实验数据，获得台阶元件的特性参数，对比不同手段测量数据的差别，分析误差来源。研究步骤：

（1）查阅资料，熟悉微纳台阶元件的应用领域、加工方式、测量表征方法。

（2）熟悉相关仪器及软件的使用

4. 参考文献