CN202329466U - 纳米标准器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及测量器具中的一种纳米标准器。它包括圆形基底，在圆形基底上表面中心位置刻有十字线，在由十字线分成的四个象限中分别刻有不同图案的标准刻度，在标准刻度的外围刻有定位圆环，在对应定位圆环的上、下、左和右方向分别刻有水平双定位线和垂直双定位线，水平双定位线和垂直双定位线中分别刻有数字标记。本纳米标准器分辨率高，保证每个刻度周期线距的均匀性和一致性，选用石英Cr膜材料作为圆形基底材料，其膨胀系数低、性能稳定；本标准器设计独特，将横线、竖线、点阵和圆环形状的标准刻度于一体，可以满足不同形状样品的比对测量需求；为了便于寻找，还设计了定位标志，易于跟踪定位观察，从而解决了纳米尺度更准确的测量问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量器具，特别涉及一种适用于测量纳米尺度的纳米标准器。
背景技术
随着纳米科技飞速发展，用于测量纳米尺度的高分辨率测量器具一直是人们所关注的课题。经研究分析发现对纳米尺度的测量，其影响因素很多，为了更准确的测量纳米尺度，需要有一个更接近于样品尺度的标准物质-纳米标准器。为了使纳米标准器刻度精确，对其材质要求很高，为此，选择纳米标准器材质及设计纳米标准器刻度最小周期间距，是设计和加工纳米标准器急于解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术状况和存在的问题，本实用新型研制一种纳米标准器。本标准器经过对多种基底材料进行筛选，确定选用石英Cr膜材料，并采用聚焦离子束技术在膨胀系数小、材料稳定的石英Cr膜材料表面直接刻蚀，精确实现了刻度<100纳米。为了提高适用性和可操作性，设计了横线、竖线、点阵及圆环四种刻线形状，每一个图案占一个象限，每个图案10～20个刻线周期；为了便于寻找，刻蚀了定位标志，易于跟踪定位观察。
本实用新型采取的技术方案是：一种纳米标准器，其特征在于：包括圆形基底，在圆形基底上表面中心位置刻有十字线，在由十字线分成的四个象限中分别刻有不同图案的标准刻度，在标准刻度的外围刻有定位圆环，在对应定位圆环的上、下、左和右方向分别刻有水平双定位线和垂直双定位线，在水平双定位线和垂直双定位线中分别刻有数字标记。
本实用新型所产生的有益效果是：本标准器分辨率高，具有78纳米的标准周期线距，远小于目前公认的S1000标准器的线距1000纳米（1微米），是真正意义上的纳米级标准器；并且保证每个刻度周期线距的均匀性和一致性，可使得最小线距整数倍的距离都可以作为标准长度来比对；选用石英Cr膜材料作为基底材料，其膨胀系数低、性能稳定，表面Cr膜保证了良好的导电性和边缘锐度；本标准器设计独特，将横线、竖线、点阵和圆环形状的标准刻度于一体，可以满足不同形状样品的比对测量需求，从而解决了纳米尺度更准确的测量问题。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是图1中定位圆环和标准刻度的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明：参照图1和图2，纳米标准器包括圆形基底1，在圆形基底1上表面圆中心位置刻有十字线2，在由十字线2分成的四个象限中分别刻有不同图案的标准刻度3，在标准刻度3的外围刻有定位圆环4，在对应定位圆环4的上、下、左和右方向分别刻有水平双定位线5和垂直双定位线6，在水平双定位线5和垂直双定位线6中分别刻有数字标记。即水平双定位线5中刻有2、4、6、8数字，垂直双定位线6中刻有1、3、5、7、9数字。
不同图案的标准刻度3包括横线标准刻度3-1（水平光栅结构）、竖线标准刻度3-2（垂直光栅结构）、点阵标准刻度3-3（圆孔结构）和圆环标准刻度3-4（同心环结构），且分别分布在每个象限中。
圆形基底1采用表面镀有Cr膜的石英材料制成，Cr膜厚度约50nm，圆形基底的直径为25mm，厚度为0.1mm。横线标准刻度3-1、竖线标准刻度3-2、点阵标准刻度3-3和圆环标准刻度3-4的刻线周期为10～20个，其中横线标准刻度3-1和竖线标准刻度3-2最小周期间距为78纳米，点阵标准刻度3-3最小周期间距为100纳米，圆环标准刻度3-4最小周期间距为92纳米。
为了便于对纳米标准器进行定位，采用逐级定位方法来实现。宏观大尺寸（肉眼可辨）定位结构由光刻技术完成，由数字和圆形基底组成；微型定位结构在宏观圆形基底中心加工，采用FIB直写技术来完成，由50μm外径的定位圆环4和10μm十字线2组成，不同图案的标准刻度分布在定位圆环4和十字线2分成的四个象限中。
在扫描电镜下，通过水平双定位线5以及垂直双定位线6可以轻松定位到其中心的定位圆环4。若提高放大倍率，可以定位到中心十字线2。根据不同的试验样品需要来选择标准刻度3。例如，试验样品需要测量横向纳米级尺度，宜选择横线标准刻度3-1，试验样品需要测量纵向纳米级尺度，宜选择竖线标准刻度3-2，试验样品需要测量任意方向纳米级尺度，宜选择点阵标准刻度3-3，如果测量圆形样品，宜选择圆环标准刻度3-4。
Claims (4)
1.一种纳米标准器，其特征在于：包括圆形基底（1），在圆形基底（1）上表面中心位置刻有十字线（2），在由十字线（2）分成的四个象限中分别刻有不同图案的标准刻度（3），在标准刻度（3）的外围刻有定位圆环（4），在对应定位圆环（4）的上、下、左和右方向分别刻有水平双定位线（5）和垂直双定位线（6），在水平双定位线（5）和垂直双定位线（6）中分别刻有数字标记。
2.如权利要求1所述的纳米标准器，其特征在于：所述不同图案的标准刻度（3）包括横线标准刻度（3-1）、竖线标准刻度（3-2）、点阵标准刻度（3-3）和圆环标准刻度（3-4），且分别分布在每个象限中。
3.如权利要求1所述的纳米标准器，其特征在于：所述圆形基底（1）采用表面镀有Cr膜的石英材料制成。
4.如权利要求2所述的纳米标准器，其特征在于：所述横线标准刻度（3-1）、竖线标准刻度（3-2）、点阵标准刻度（3-3）和圆环标准刻度（3-4）的刻线周期为10～20个，其中横线标准刻度（3-1）和竖线标准刻度（3-2）最小周期间距为78纳米、点阵标准刻度（3-3）最小周期间距为100纳米，圆环标准刻度（3-4）最小周期间距为92纳米。
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Country Status (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103791801A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-14 | 三星高新电机（天津）有限公司 | 一种玻璃圆盘真圆度的测量工具及其测量方法 |
| CN108680344A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-19 | 中国科学技术大学 | 一种含百纳米尺寸通孔的光学高分辨率测试靶的制造方法 |
| CN115274528A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-11-01 | 西北电子装备技术研究所(中国电子科技集团公司第二研究所) | 一种芯片倒装键合用标定玻璃片 |
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2011
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| CN115274528B (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-06 | 西北电子装备技术研究所(中国电子科技集团公司第二研究所) | 一种芯片倒装键合用标定玻璃片 |
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