ГОСТ 8.591— 2009

БЗ 5—2009/209


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION
(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Государственная система обеспечения единства

измерении

МЕРЫ РЕЛЬЕФНЫЕ НАНОМЕТРОВОГО
ДИАПАЗОНА С ТРАПЕЦЕИДАЛЬНЫМ
ПРОФИЛЕМ ЭЛЕМЕНТОВ

Методика поверки

Издание официальное










Москва
Стандартинформ
2010

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандар­тизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положе­ния» и ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, приме­нения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

  1. РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр по изуче­нию свойств поверхности и вакуума» (Россия), Федеральным государственным учреждением «Россий­ский научный центр «Курчатовский институт» (Россия) и Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (го­сударственный университет)» (Россия)

  2. ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

  3. ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (прото­кол № 36 от 11 ноября 2009 г.)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения Беларусь Казахстан Кыргызстан Молдова

Российская Федерация

Таджикистан Узбекистан Украина

АМ BY KZ KG MD RU

TJ UZ UA

Минторгэкономразвития

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Кыргызстандарт

Молдова-Стандарт

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии

Таджи кета ндарт

Узстандарт

Госпотребстандарт Украины



  1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регу­лированию и метрологии от 5 апреля 2010 г. № 55-ст

  2. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публику­ется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

© Стандартинформ, 2010

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизве­ден, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии



Содержание

  1. Область применения 1

  2. Нормативные ссылки 1

  3. Термины и определения 1

  4. Операции и средства поверки 2

  5. Требования к квалификации поверителей

  1. Требования безопасности

  2. Условия поверки и подготовка к ней

  3. Проведение поверки

  4. Обработка результатов измерений

  5. Оформление результатов поверки

Приложение А (справочное) Вычисление показателя преломления воздуха

Б

СО СО СО Tt СО ОО О)

иблиография 12МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Государственная система обеспечения единства измерений

МЕРЫ РЕЛЬЕФНЫЕ НАНОМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА
С ТРАПЕЦЕИДАЛЬНЫМ ПРОФИЛЕМ ЭЛЕМЕНТОВ

Методика поверки

State system for ensuring the uniformity of measurements.

Nanometer range relief measures with trapezoidal profile of elements. Verification method

Дата введения — 2010—11—01

  1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на рельефные меры нанометрового диапазона с трапеце­идальным профилем элементов (далее — рельефные меры), линейные размеры и материал для изго­товления которых соответствуют требованиям ГОСТ 8.592. Рельефные меры применяют для измерения линейных размеров в диапазоне от 10-9 до 10-6 м.

Настоящий стандарт устанавливает методику первичной и периодических поверок рельефных мер.

  1. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 8.592—2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Меры рельефные нанометрового диапазона из монокристаллического кремния. Требования к геометрическим формам, линейным размерам и выбору материала для изготовления

ГОСТ 12.1.040—83 Система стандартов безопасности труда. Лазерная безопасность. Общие по­ложения

ГОСТ 12.2.061—81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам

ГОСТ ИСО 14644-1—2002 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 1. Классификация чистоты воздуха

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч­ных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоя­нию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отме­нен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

  1. Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по РМГ29 [1], а также следующие термины с соответ­ствующими определениями.

  1. рельеф поверхности (твердого тела): Поверхность твердого тела, отклонения которой от идеальной плоскости обусловлены естественными причинами или специальной обработкой.

  2. элемент рельефа (поверхности): Пространственно локализованная часть рельефа повер­хности.

  3. элемент рельефа в форме выступа (выступ): Элемент рельефа, расположенный выше прилегающих к нему областей.

Издание официальное



  1. геометрическая форма элемента рельефа: Геометрическая фигура, наиболее адекватно аппроксимирующая форму минимального по площади сечения элемента рельефа.

Пример — Трапецеидальный выступ, представляющий собой элемент рельефа поверхности, гео­метрическая форма минимального по площади сечения которого наиболее адекватно аппроксимирует­ся трапецией.

  1. мера (физической) величины: Средство измерений, предназначенное для воспроизведе­ния и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения кото­рых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью [1].

  2. рельефная мера: Средство измерений длины, представляющее собой твердый объект, ли­нейные размеры элементов рельефа которого установлены с необходимой точностью.

Примечание — Рельефная мера может быть изготовлена с помощью средств микро- и нанотехнологии или представляет собой специально обработанный объект естественного происхождения.

  1. рельефная мера нанометрового диапазона: Мера, содержащая элементы рельефа, ли­нейный размер хотя бы одного из которых менее 10-6 м.

  2. рельефная мера (нанометрового диапазона с трапецеидальным профилем элемен­тов): Рельефная мера нанометрового диапазона, геометрическая форма элементов рельефа которой представляет собой трапецию.

  3. пиксель: Наименьший дискретный элемент изображения, получаемый в результате матема­тической обработки информативного сигнала.

  4. сканирование (элемента исследуемого объекта): Перемещение зонда микроскопа над выбранным элементом рельефа поверхности исследуемого объекта (или перемещение исследуемого объекта под зондом) с одновременной регистрацией информативного сигнала.

  5. изображение на экране монитора микроскопа (видеоизображение): Изображение на эк­ране монитора микроскопа в виде матрицы из п строк по т пикселей в каждой, яркость которых прямо пропорциональна значению сигнала соответствующей точки матрицы.

Примечание — Яркость пикселя определяется силой света, излучаемой им в направлении глаза наблю­дателя.

  1. видеопрофиль (информативного сигнала): Графическая зависимость значения инфор­мативного сигнала, поступающего с детектора микроскопа, от номера пикселя в данной строке видео­изображения.

  2. масштабный коэффициент (видеоизображения микроскопа): Отношение длины иссле­дуемого элемента рельефа на объекте измерений к числу пикселей этого элемента на видеоизображе­нии.

Примечание — Масштабный коэффициент определяют для каждого микроскопа.

    1. Z-сканер сканирующего зондового атомно-силового микроскопа (Z-сканер): Устрой­ство сканирующего зондового атомно-силового микроскопа, позволяющее в процессе сканирования пе­ремещать зонд над поверхностью исследуемого объекта (или перемещать исследуемый объект под зондом) в вертикальном направлении.

  1. Операции и средства поверки

    1. При проведении первичной и периодических поверок рельефной меры должны быть выполне­ны операции и применены средства поверки, указанные в таблице 1.

Т

Наименование
операции

Номер
подраздела
настоящего
стандарта

Внешний осмотр

8.1

аблица 1 — Операции и применяемые средства поверки

Наименование средства поверки и его основные технические
и метрологические характеристики

Вспомогательный оптический микроскоп (увеличение — не ме­нее 400х)



Окончание таблицы 1

Наименование операции

Номер подраздела настоящего стандарта

Наименование средства поверки и его основные технические и метрологические характеристики

Опробование

Определение метро­логических характе­ристик

8.2

8.3

Сканирующий зондовый атомно-силовой микроскоп.

Вспомогательный оптический микроскоп (увеличение — не ме­нее 400х).

Два лазерных двухлучевых интерферометра с источником излуче­ния — гелий-неоновым лазером, длина волны которого стабилизирова­на по линии насыщенного поглощения в молекулярном йоде и определена с относительной погрешностью не более 3 ‘ 10“7 %. В ком­плект поставки каждого лазерного интерферометра должны входить два зеркала, предназначенные для формирования опорного и инфор­мативного лучей, по фазовому сдвигу ДФ между которыми определяют перемещение поверяемого элемента в процессе его сканирования атомно-силовым микроскопом. Абсолютная погрешность определения фазового сдвига АФ — не более 0,002 рад.

Атомно-силовой микроскоп.

Вспомогательный оптический микроскоп (увеличение — не ме­нее 400х).

Два лазерных двухлучевых интерферометра с источником излуче­ния — гелий-неоновым лазером, длина волны которого стабилизирова­на по линии насыщенного поглощения в молекулярном йоде и определена с относительной погрешностью не более 3 ‘ 10“7 %. В ком­плект поставки каждого лазерного интерферометра должны входить два зеркала, предназначенные для формирования опорного и инфор­мативного лучей, по фазовому сдвигу АФ между которыми определяют перемещение поверяемого элемента в процессе его сканирования атомно-силовым микроскопом. Абсолютная погрешность определения фазового сдвига АФ — не более 0,002 рад.

Средства измерений параметров окружающей среды с абсолютны­ми погрешностями не более:

  • температуры окружающей среды —± 0,2 °С;

  • относительной влажности воздуха — ±3 %;

  • атмосферного давления — ± 130 Па



    1. Допускается применять другие средства поверки, точность которых соответствует требовани­ям настоящего стандарта.

  1. Требования к квалификации поверителей

Поверку рельефных мер должны проводить штатные сотрудники метрологической службы пред­приятия, аккредитованной в установленном порядке на право проведения поверки средств измерений.

Сотрудники должны иметь высшее образование, профессиональную подготовку, опыт работы со сканирующими зондовыми атомно-силовыми микроскопами (далее — АСМ) и двухлучевыми лазерны­ми гетеродинными интерферометрами и знать требования настоящего стандарта.

  1. Требования безопасности

    1. При поверке рельефных мер необходимо соблюдать правила электробезопасности, требова­ния лазерной безопасности по ГОСТ 12.1.040 и требования к обеспечению безопасности на рабочих местах поГОСТ 12.2.061.

    2. Рабочие места поверителей должны быть аттестованы по условиям труда в соответствии с требованиями трудового законодательства.

  2. Условия поверки и подготовка к ней

    1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия: