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紫外光学法微纳线宽栅格校准规范编制说明

任务来源

微纳线宽/栅格样板是具有纳米级线宽、栅格间距几何特征结构的，可用于微纳米测量的标准样板。微纳线宽/栅格样板的主要被测参数为微纳线宽、微纳线宽均匀性、微纳栅格平均栅格间距、微纳栅格间距均匀性。其中，微纳线宽是集成电路的关键尺寸量值，其量值的准确性对于芯片器件的性能影响巨大；微纳栅格可用于光学显微镜分辨力、示值误差等项目的校准。

XXXX于XXXX年提出制定紫外光学法微纳线宽栅格校准规范的建议，经全国新材料与纳米计量技术委员会审议上报国家市场监督管理总局，XXXX年得到批复：根据国家市场监督管理总局市监计量发【XXXX】XX号《市场监管总局办公厅关于印发2022年国家计量技术规范项目制定、修订及宣贯计划的通知》，下达了制订任务，并于XXXX年第X季度提交了征求意见稿。

起草单位有XXXX、XXXX分工如下：

XXXX负责校准方法研究、征求意见稿、编制说明等材料编写，汇总审定意见修改文件，形成报批稿及报批文件。

XXXX负责实验验证校准方法，测量误差的不确定度评定。

制定规范主要参考的文件和依据

本规范主要依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001－2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1－2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑校准规范制定工作的基础性系列规范。主要内容和计量特性参考了下列文件：《GB/T3505-2009产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数》、《GB/T33523.1-2020产品几何技术规范（GPS）表面结构区域法第1部分：表面结构的表示法》、《GB/T33523.6-2017产品几何技术规范（GPS）表面结构区域法第6部分：表面结构测量方法的分类》、《IECTS62622:2012纳米技术人造光栅尺寸质量参数的描述和测量(Artificialgratingsusedinnanotechnology—Descriptionandmeasurementofdimensionalqualityparameters)》。

规范的主要内容及关键技术指标

《紫外光学法微纳线宽栅格校准规范》的主要内容包括：封面、扉页、目录、引言、范围、引用文件、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果的表达、复校时间间隔、附录。其具体内容符合JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》的要求。其主要内容说明如下：

1.规范的关键内容：

本规范为了准确校准微纳线宽/栅格样板，规范起草小组对微纳线宽/栅格标准样板的计量特性，校准方法做了深入研究，最终确认由于紫外光学法的技术特性优势，可以作为微纳线宽/栅格标准样板的校准方法，能够准确地进行线宽为500nm至500μm范围内，以及栅格间距为500nm至500μm范围内的栅格校准。

2.规范的主要技术关键：

1）校准用设备的选择

微纳线宽/栅格样板的校准主要是通过校准型紫外光学显微镜，主要由光学系统、机械平台、光源系统和控制面板等构成。其测量范围和不确定度水平等参数需达到技术指标要求。

2）校准项目和校准方法

2.1）测量微纳线宽校准值

选取被测微纳线宽样板中心位置，以等间隔均匀选取均匀分布的10个测量位分别进行测量，根据规范中的公式计算微纳线宽校准值。

2.2）测量微纳线宽均匀性

在微纳线宽样板指定的有效测量区域范围内，以等位置间隔均匀选取3个测量位置，并尽可能覆盖有效测量区域范围，根据规范中的计算公式计算微纳线宽均匀性。

2.3）测量微纳栅格平均栅格间距校准值

选取被测微纳栅格样板中心位置，以等间隔均匀选取均匀分布的5个测量位分别进行测量，每个测量位选择6个周期的栅格间距，根据规范中的公式计算微纳栅格平均栅格间距校准值。

2.4）测量微纳栅格间距均匀性

在微纳栅格样板指定的有效测量区域范围内，前后左右以等位置间隔均匀选取9个测量位置，并尽可能覆盖有效测量区域范围，根据规范中的计算公式计算微纳栅格间距均匀性。

3.校准结果表达

规定了应在校准证书上包括的信息。

4.复校时间间隔

规定复校时间不超过1年。

5.附录

包括校准证书内容、紫外光学法微纳线宽校准的不确定度评定示例、紫外光学法微纳栅格的不确定度评定示例的内容。

专题研讨会中讨论的主要争议及解决方法

本规范制定过程中举行了专题研讨会，主要针对3方面问题进行讨论：（1）校准用设备的溯源性和技术参数；（2）部分术语、专业名词的定义；（3）部分图示的表示是否清晰准确。

针对设备的溯源问题，可通过设备中的激光器直接溯源至米定义SI单位。针对部分术语、专业名词的定义，查阅相关资料进行修订，保证术语、专业名词的准确性。针对部