科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业

需求背景

随着微电子技术、微机械技术和微光学技术的快速发展，制造技术不断向着超大尺寸制造以及极小尺寸制造两个极端方向发展。为了适应这一发展趋势，超精密表面形貌测量仪在具备较高的横向分辨率和纵向分辨率的同时应具备较大的测量范围。显然，单一功能的仪器已经无法满足当下的测量需求，对于多种测量技术结合使用的测量仪器的需求日益迫切。本项目致力于将白光干涉和共聚焦技术相结合，实现快速、高效的超精密三维形貌测量研究，完成测量光路设计、光路切换和软件信号采集及图像处理等关键问题，打破国外企业在超精密三维形貌检测垄断，实现国产替代。

需解决的主要技术难题

  超精密三维形貌测量系统技术难点有以下3点，首先是光路设计及两种模式的自由切换，光路设计一直是光学显微成像的关键所在，如何设计一种可靠、简便的、且可两种光路自由切换的二合一光路是本项目的一个难点。其次是白光干涉样品自动调平算法研究。现有的样品调平都是通过操作者手动完成，调平效率和精度都差强人意，同时不能安装到自动化生产线中。本项目还有一个难点就是共聚焦测量模式信号采集和图像算法问题。共聚焦采用点扫描模式获取图形 ，如何平衡图像质量和扫描速度也是本项目难点。

期望实现的主要技术目标

 本项目实施完成后，形成样机一台。样机技术指标如下：具有白光干涉和共聚焦两种测量模式，根据不同测量需求随时切换测量模式；可实现表面积、体积测量二维和三维测量；测量精度10nm；测量范围***；拟在国内核心期刊上发表论文2篇，申请发明不少于4项。本项目实施可有效缩小国产高精度3D表面形貌测量技术与国外厂商的技术差距，同时打破国外厂商在高精度三维形貌测量行业的价格垄断，为国内上下游企业如半导体企业、超精密加工、集成电路企业、科研院所等，提供超精密三维形貌测量工具保障。项目实施期内，预计可销售超过2000万元，利税150万元。项目实施过程中，能够培养光学和3D视觉算法软件等方向高技能人才5名。

项目前期投入相对较大，公司投入有限，不能快速开展项目，需要科技金融介入，招聘相关人才，加速产品开发进度，快速抢占市场窗口期，实现市场占有率。另外产品部分检测项目仪器昂贵，需借助社会或者高校研究所检测平台，对产品性能进行检测，出具检测报告，为后期产品销售做好铺垫。公司主要成员为高校和研究所技术人员，对市场行为敏感度不够，需要借助外部力量对企业发展战略进行咨询，促使企业快速高效发展壮大。

处理进度