我国首次建立基于硅晶格常数溯源的集成电路纳米线宽标准物质
- 2024/9/14 10:34:39 21885
- 来源：市场监管总局
【仪表网 行业标准】近日，市场监管总局批准建立平面结构纳米线宽标准物质([2024]国标物证字第5975号)和立体结构纳米线宽标准物质([2024]国标物证字第5976号)，打通极小纳米线宽量值向硅晶格常数溯源的计量途径，成为我国集成电路晶体管栅极线宽溯源最精准“标尺”，支撑集成电路制造向极微观尺度迈进，提升集成电路芯片集成度和性能先进制造水平，有力促进我国集成电路产业发展。
纳米线宽作为集成电路的关键尺寸，指晶体管栅极的最小线宽(栅宽)，是描述集成电路工艺先进程度的一个重要指标，其量值的准确性将极大影响电流、电阻等电特性参数等芯片器件的性能指标。有研究表明，当集成电路线宽节点达到32nm以下时，线宽量值10%的误差将导致芯片器件失效。当前集成电路先进的工艺制程节点要求线宽达到原子级准确度，通常采用线宽标准物质对关键尺寸量测设备进行计量溯源，以确保关键尺寸设计加工的准确性。随着集成电路工艺制程节点的不断缩小，芯片的晶体管密度增加和性能提升得益于晶体管栅极宽度的不断减少。
中国计量科学研究院的纳米线宽标准物质研制团队，以国际计量局规定的国际单位制米定义复现方法—硅晶格{220}方向尺寸(0.192nm)为基础，采用内禀硅晶格原子标尺的线宽标准物质设计方案，实现对线宽标准物质的原子级准确度(<1nm)计量溯源，突破了现有波长计量基准(633nm)溯源方式对线宽测量的5nm不确定度水平极限，研制成功了与集成电路关键制程节点相对应的7nm、22nm、45nm的线宽标准物质，不确定度水平处在0.32nm～1.3nm，初步构建了基于硅晶格常数溯源的集成电路高准确度纳米线宽计量溯源体系，为保障集成电路与原子级制造几何量值的准确性奠定了坚实计量基础。
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