近日,中國材料與試驗標準化委員會(CSTM)批準,中關村材料試驗技術聯(lián)盟正式對外發(fā)布11項CSTM團體標準。其中,由勝科納米(688757)(蘇州)股份有限公司和賽默飛世爾(TMO)科技(中國)有限公司聯(lián)合發(fā)起,中國計量科學研究院、上海市計量測試技術研究院、蘇州市計量測試院、中南大學、河南科技大學、上海大學共同編制的T/CSTM 01594—2026《透射電子顯微鏡成像橢圓形畸變測量——圓度法》中英文版本同步發(fā)布,標準將于2026年10月15日正式實施。
該標準項目最早于2024年第二屆 半導體(881121)第三 方分析檢測 生態(tài)圈戰(zhàn)略大會現(xiàn)場研討,同年11月14日完成正式立項;歷經(jīng)跨單位聯(lián)合試驗驗證、多輪行業(yè)專家研討打磨后正式定稿發(fā)布,是 國內(nèi)首個專門針對透射電子顯微鏡(TEM)成像橢圓形畸變定量測量的團體標準,填補國內(nèi)TEM高分辨成像畸變精準量化方法空白,為集成電路、納米材料領域高端電鏡校準提供統(tǒng)一、可溯源的可靠技術依據(jù)。
TEM是先進制程芯片、納米新材料研發(fā)、失效分析的核心表征設備,隨著芯片工藝進入 3 nm、2 nm 等超小節(jié)點,其測量結(jié)果的準確性和可靠性已成為行業(yè)關注的重點,高倍率下圖像 畸變會直接造成晶面間距、器件尺寸、角度測量偏差,微小畸變都可能引發(fā)工藝誤判、器件失效風險。
行業(yè)原有老舊檢定規(guī)程中,圖像畸變測量手段傳統(tǒng)、量化邏輯模糊,測量穩(wěn)定性與精準度不足,不同實驗室、不同設備之間測量結(jié)果難以橫向?qū)Ρ?,行業(yè)長期缺少標準化、可復現(xiàn)的畸變定量檢測方案。
橢圓形畸變是TEM成像畸變最主要的類型。簡單來說,由于透鏡系統(tǒng)存在非對稱性(如像散等),圖像中的圓形物體會變形為橢圓形——在一個方向上被壓縮,另一個方向上被拉伸。這種畸變會導致晶面間距、尺寸、形狀、角度等關鍵測量結(jié)果產(chǎn)生偏差,直接影響高分辨測量的準確性。
以圓形目標為例,在使用透射電鏡成像時若存在橢圓形畸變,最終放大的圖像會由圓形變?yōu)闄E圓形如下圖所示。
在本標準中使用了成像圓度的定義對透射電鏡成像的橢圓形畸變進行評價。橢圓形畸變本質(zhì)上反映的是相同的量值長度在圖像的不同方向上具有不同的量測數(shù)值現(xiàn)象。當透射電鏡成像不存在橢圓形畸變時,在FFT圖像中任意等效晶面其衍射點到透射點間的距離應該是等長的,晶面族衍射點各自滿足共圓。若成像時存在橢圓形畸變,在FFT圖像上反映為同晶面族FFT斑點所組成的曲線呈橢圓形。可通過計算FFT圖像中同晶面族FFT斑點構(gòu)成橢圓的圓度值對透射電鏡成像的橢圓形畸變進行評價。
其計算過程是,先拍攝Si<110>晶帶軸高分辨圖像,對獲得的單晶Si<110>晶帶軸高分辨晶格像進行FFT,形成下圖所示的FFT斑點圖像。然后根據(jù)硅單晶的晶體衍射數(shù)據(jù),標定FFT斑點圖像中一級衍射斑點的晶面指數(shù)。使用圖像分析軟件,測量晶面間距和晶面夾角,根據(jù)晶面間距和角度測量數(shù)據(jù),對FFT斑點圖像中{111}晶面族衍射斑點構(gòu)成的橢圓方程進行求解,計算橢圓圓度,評價透射電鏡成像的橢圓形畸變。
本次標準中文版(T/CSTM 01594—2026)和英文版(T/CSTM 01594E—2026)同步發(fā)布,有利于推動該標準方法在國際上的交流和認可,為國內(nèi)檢測機構(gòu)的國際互認奠定基礎。在集成電路制程持續(xù)微縮的背景下,TEM作為關鍵的亞納米級表征工具,其測量準確性直接關系到工藝控制和失效分析的可靠性。該標準的實施,將為半導體(881121)、新材料、新能源(850101)等高端制造領域的質(zhì)量管控和技術創(chuàng)新提供重要支撐。
這項團體標準的發(fā)布,不僅為全行業(yè)TEM成像畸變校準提供了統(tǒng)一、可溯源的量化標尺,更為勝科納米(688757)iWUDITM系統(tǒng)筑牢了底層數(shù)據(jù)根基。經(jīng)過標準方法校準的畸變修正數(shù)據(jù),能夠精準修正高倍率下的成像各向異性偏差,讓iWUDITM系統(tǒng)在自動化尺寸量測、缺陷識別、晶格參數(shù)測算場景中,輸出更穩(wěn)定、更精準的檢測結(jié)果,大幅提升自動量測的可靠性與一致性。從標準化方法體系搭建,到智能化檢測工具落地,勝科納米(688757)始終以標準錨定精度底線,以技術釋放效率價值,持續(xù)打磨“標準+算法+檢測服務”的一體化能力,為半導體(881121)產(chǎn)業(yè)鏈提供更精準、更高效、更可信賴的第三方分析檢測支撐。
