歐洲計量創(chuàng)新與研究計劃（EMPIR）的項目“制造3D堆疊集成電路的計量”及其后續(xù)項目“可溯源的三維納米計量學(xué)”研發(fā)出了全球最快的計量原子力顯微鏡。

原子力顯微鏡是一種超高分辨率的掃描探針顯微鏡，能夠測定亞納米或微米級別的樣品表面特征。

該項目研發(fā)的顯微鏡由一個末端有尖探針的懸臂組成，能夠“感覺到”或接觸到標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)，就像唱機(jī)上的唱針沿著膠片凹槽旋轉(zhuǎn)，并“播放”編碼在槽線中的音樂。

這種顯微鏡具有范圍廣、快速和準(zhǔn)確的測量能力，可實現(xiàn)高達(dá)1 mm / s的掃描速度，可測量25 mm x 25 mm x 5 mm的體積，相當(dāng)于其它原子力顯微鏡掃描速度的50倍，且測量不確定度低至亞納米級別。

參與研發(fā)的德國聯(lián)邦物理研究院（PTB） 3D納米計量工作組負(fù)責(zé)人認(rèn)為：該原子力顯微鏡能夠?qū)?yīng)用于半導(dǎo)體、納米光學(xué)、納米材料、生物科學(xué)等各個行業(yè)的復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行完整掃描。該項目成果極大地擴(kuò)展了傳統(tǒng)原子力顯微鏡技術(shù)的性能，使其范圍更廣，準(zhǔn)確性更高，速度更快，為應(yīng)對工業(yè)挑戰(zhàn)提供了獨特的計量解決方案。

圖：半導(dǎo)體行業(yè)中使用的電路板

該項目成果已發(fā)表在《測量與科學(xué)技術(shù)》雜志上。