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硅晶片厚度量值溯源系统及标准装置

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登记号:G20171100

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:信息科学与系统科学;

关键词: 溯源 硅晶片 厚度 测量

绿色分类:太阳能;

  • 基本信息
成果名称: 硅晶片厚度量值溯源系统及标准装置
成果登记号: G20171100 学科分类: 信息科学与系统科学;
绿色分类: 太阳能; 项目关键词: 溯源  硅晶片  厚度  测量  
推荐单位:

上海市计量测试技术研究院

成果所处阶段:
合作方式: 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 上海 知识产权: 其他
简介: 点击查看

本项目属计量科学技术领域。    标准硅晶片是半导体、大规模集成电路和光伏产业上游产品的标准器具,它是目前国际上普遍通用的实物标准器,其厚度直接关系到集成器件的性能或光电转换的效能。随着相关产业的快速发展,器件和结构的加工工艺不断提高,因而对测量的要求越来越高,主要体现在:硅晶片越来越薄、面积越来越大、对测量的精度要求越来越高,若其厚度的准确性与均匀性不好,则在切割时极容易碎裂或报废。而用于硅晶片测量的仪器一般采用标准硅晶片作为标准,使用相对法进行测量。而标准硅晶片硬脆性使得这一实物标准器因极为易碎而难以在测量中完好保存,因此这就使得硅晶片标准装置的研制成为亟待解决的问题。    本项目的总体思路是:在国内无一现成仪器设备可参照且国外技术垄断的条件下,我院集合各方面专家和科技创新团队,以原有科研项目为基础,联合国内最强的精密机械加工单位,采用平行度、垂直度的精密装校技术,基于激光干涉原理的传感器补偿技术,研制适于大面积、高精度标准硅晶片厚度的测量装置,建立标准硅晶片的量值溯源体系。解决企业和机构需定期送国外校准的难题,提供快速、高质量的校准服务,为上述产业产品质量的提高发挥关键的技术支撑和技术基础作用。    本项目突出的创新性工作体现在:1)自主研制了双层嵌入式工作台; 2)自主设计与装校了垂直可调双测头测量机构;3)自主搭建了基于激光干涉的传感器微小位移校准装置,并利用该装置对项目所用传感器逐点进行示值误差修正从而大大减小了整个系统的测量不确定度。本装置选用小测力,分辨率为10nm电感测微仪作为标准装置的主要标准器具,并在基于激光干涉的线位移传感器校准装置上进行示值误差的校准与修正,从而实现测量不确定度为30nm的高精度垂直位移校准过程。装置达到的技术指标:    标准硅晶片直径可达305mm(12inch);    测量范围:(20~900)μm;    测量不确定度:U = 0.20μm(k=2)。    经水平检索,装置的各项技术指标达到国际先进水平;在项目研究过程中共公开发表论文4篇,2篇SCI检索,2篇EI检索;作为主要起草人和起草单位,起草国家校准规程2项。    目前该装置已为上海先进半导体等周边制造企业、仪器生产厂商、技术机构、大学及科研院所等提供了测量与校准服务,降低了相关企事业单位的经济负担,缩短了校准周期,受到广泛的认可和进一步推广,创经济效益200余万元。同时,基于本项目的研究成果,我院通过在半导体制造和国际标准化的贸易争端中发挥仲裁作用,使我国贸易的公平性与正常化得以保证。

姓名: 李幼华 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: liyh@simt.com.cn
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