ИВАННИКОВА Наталья Витальевна Менеджер проекта Тел. (495) 781 86 53 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Прецизионные измерения геометрических параметров шероховатости, формы и расположения поверхностей с разрешением по глубине до долей нанометров требуется во многих областях науки, техники и производства, в том числе и нанотехнологии. Наноинтерферометры для бесконтактной оптической метрологии трехмерной поверхности с разрешением по глубине до нескольких ангстрем, выполненные по схемам Линника, Физо, Майкельсона, Тваймана-Грина, Фабри-Перо и ряду других, позволяют решать вышеперечисленные задачи.

Повышение точности и достоверности результатов, получаемых с помощью вновь создаваемого оборудования, требует создания метрологических комплексов и нормативно-методической базы для обеспечения единства измерений в сфере наноиндустрии.

Во ФГУП «ВНИИМС» в рамках федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы», мероприятия 3.1 «Развитие методической составляющей системы обеспечения единства измерений в наноиндустрии, безопасности создания и применения объектов наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 г.г.» выполняется работа по теме «Создание метрологического комплекса и нормативно-методической базы для измерений параметров рельефа и шероховатости поверхностей в нанометровом диапазоне».

Целью работы является - создание метрологического приборного комплекса, разработка и аттестация мер геометрических параметров рельефа и шероховатости поверхностей, а также разработка аттестованных методик выполнения измерений, гармонизированных с международными требованиями, для обеспечения единства измерений параметров рельефа и шероховатости поверхностей, в том числе тонкослойных покрытий, в нанометровом диапазоне (диапазон измерений 0,3÷1000 нм, неопределенность измерений 0,1÷3 нм, площадь до 300х300мм).

Метрологический приборный комплекс, разработанный в части решения научно-технических задач, указанной выше темы, состоит из четырех типов средств измерений (СИ) для измерения параметров рельефа и шероховатости нанометрового диапазона: контантных профилометров, сканирующего-зондового микроскопа, интерференционного микроскопа и прецизионных интерферометров. В указанные СИ были установлены гетеродинные датчики с разрешением до 0,1 нм, что обеспечивает достижение требований к точности, которые соответствуют мировому уровню ведущих стран мира (PTB-Германия, NIST-США, NPL-Великобритания). В первую очередь это относится к установке в качестве датчиков в указанные СИ гетеродинных лазерных интерферометров перемещений Майкельсона в сканирующих зондовых микроскопах и контактных профилометрах, а также стабилизационных He-Ne лазеров в фазосдвигающих интерферометрах Физо для контроля рельефа и интерферометрах Миро в интерференционных микроскопах для контроля шероховатости нанометрового диапазона.

Разработка методов и средств, обеспечивающих привязку к длине волны стабилизированного лазерного излучения:

• Контактный профилометр с привязкой к длине волны стабилизированного лазерного излучения

• Метрологический сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ)

• Прецизионный лазерный интерферометр Физо для измерений параметров рельефа наноструктурированных поверхностей

• Модернизированный интерференционный микроскоп (микроинтерферометр)

• Микроскоп сканирующий интерференционный белого света ZYGO

• Профилометр оптический «TALYSURF CCI 6000»

Комплекс мер для калибровки средств измерений шероховатости и рельефа в нанометровом диапазоне:

• Существующие стандартные образцы для калибровки метрологического комплекса

• Комплексная мера геометрических параметров поверхности для калибровки средств измерений нанометрового диапазона

• Мера с изменяемой геометрией

Проведенные в проекте разработки и исследования средств измерений шероховатости и рельефа наноструктурированных поверхностей и наборы мер и стандартных образцов для калибровки средств измерений нанометрового диапазона показали, что они обеспечивают измерения в нанометровом диапазоне с неопределенностью 10-9м и менее и могут быть использованы в качестве средств калибровки приборной базы нанотехнологии и наноиндустрии.

Созданный метрологический комплекс и наборы аттестованных мер параметров рельефа и шероховатости поверхностей могут быть использованы участниками нанотехнологической сети в режиме центра коллективного пользования.

Аттестованные с помощью метрологического комплекса меры параметров рельефа и шероховатостей поверхностей могут использоваться в метрологических институтах, центрах метрологического обеспечения и оценки соответствия продукции наноиндустрии, центрах коллективного пользования, в вузах, на предприятиях нанотехнологической сети, а также предприятиях точного машиностроения, оптоэлектроники, медицинской техники, оборонно-промышленного комплекса, в том числе на предприятиях - предполагаемых потребителях результатов работы.

В проекте принимали участие: ФГУП «ВНИИОФИ», ФГУ «Тиснум», НПО «Оптика», ГОУВПО «МИЭТ».