科创中国

本成果提供了一种在Si表面生成0-50纳米任意高度纳米台阶的方法，首先采用原子层沉积法在Si基底上制备Al2O3薄膜，然后采用光刻工艺将纳米台阶平面图形转移到Al2O3薄膜，通过湿法刻蚀对样品进行腐蚀，去除掩蔽层，得到纳米台阶结构；所得的纳米台阶具有表面粗糙度小，高度可控的特点，能够为纳米台阶样板的制备提供一个新的方法

通过控制Al2O3薄膜生长时间，可以生成0-50纳米任意高度的表面光滑、高度精确的纳米台阶高度标准物质，不仅可以用于检测与校准纳米测量仪器，保证测量仪器的测量准确性；还可以用于在具有纳米级关键尺寸的半导体器件、纳米药物颗粒的制备过程中，对关键尺寸进行比对测量，检验关键尺寸的准确性，进而保证产品的性能。填补国内50纳米以下台阶高度标准物质空白，完善从国家到地方直至产业的纳米几何量值传递体系，使我国具有主导相关量值国际比对的能力，为提升我国相关微纳器件的总体质量水平提供了计量保障。

采用该技术可研制50纳米以下纳米台阶高度标准物质，通过申报国家标准物质，填补国内50纳米以下台阶高度标准物质空白，使我国具有主导相关量值国际比对的能力，有力地支撑我国纳米领域科学技术研究和相关产业自主化发展。

西安交通大学蒋庄德院士团队，长期致力于微纳制造技术研究，其国家重点实验室具备国际一流的纳米制造能力，研制的台阶高度标准器已达到国际领先水平。依托“机械制造系统工程国家重点实验室”、“高端制造装备协同创新中心”等科研平台，长期从事纳米长度计量标准制备技术及测试理论的研究。先后承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金等多个相关项目，针对纳米几何量计量中迫切需要解决的问题，已完成了纳米级线宽、台阶高度和栅格等多种类型纳米样板的创新研制与应用研究，拥有电子束直写光刻机、等离子体增强原子层沉积系统、原子力显微镜等大型精密仪器设备，为该成果的成功实施奠定了坚实的基础

本成果具有较强的社会效益：填补国内相关纳米几何量标准物质领域的空白，打破国外垄断；完善纳米计量量值传递体系，提升国家质量基础；突破纳米几何量工艺制备技术瓶颈，提升集成电路的核心竞争力，保障国防军工领域集成电路的安全，满足国家集成电路产业的发展需求。

同时，本成果还具有一定的间接经济效益：应用在仪器的检测与校准方面，具有和进口产品相当的质量，价格远低于进口；应用在半导体产业尺寸比对中，突破国外产品垄断，保证质量从而产生。

本成果计划与产业实现技术合作，对产业提供技术服务，目标是希望可以进一步推广样板的应用范围与领域，完善我国的纳米计量量值传递体系，提升国家质量基础。同时保障企业中加工设备的准确性和溯源性，保障企业的生产运行的稳定性，产生良好的经济效益。