---

4. 1. Выполняют операции, необходимые для подготовки микроскопа к работе, в соответствии с требованиями инструкции по его эксплуатации.

5. Проведение поверки

   1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре РЭМ должно быть установлено:

• соответствие комплекта поставки РЭМ данным, приведенным в паспорте (формуляре);

• отсутствие механических повреждений всех составных частей РЭМ;

• отсутствие механических повреждений соединительных кабелей и сетевых разъемов;

• наличие маркировки на РЭМ и ее соответствие данным, приведенным в паспорте (формуляре).

Постепенно повышают электронно-оптическое увеличение РЭМ, при этом на каждом этапе проводят фокусировку электронного зонда в соответствии с инструкцией по эксплуатации РЭМ. Повы­шение электронно-оптического увеличения РЭМ прекращают при появлении на экране РЭМ видеоизоб­ражения выступа, который указан в паспорте (формуляре) рельефной меры в качестве исследуемого элемента для поверки РЭМ. Схематическое изображение наблюдаемого в режиме регистрации МВЭ видеопрофиля для выступа с трапецеидальным профилем, сечение которого изображено на

рисунке 1а), приведено на рисунке 16) — для низковольтного РЭМ и на рисунке 1в) — для высоково­льтного РЭМ. На рисунке 1 также приведены обозначения параметров, характеризующих геометричес­кую форму и размеры выступа.

Примечание — Значение электронно-оптического увеличения РЭМ должно обеспечивать получение изображений, которые позволяют определить значения параметров, приведенных на рисунке 1 б) и в). При этом зна­чения проекций наклонных стенок выступа А[_ и Ar, измеренных по видеопрофилю, должны быть не менее 200 пик­селей.

а) Сечение выступа рельефной меры по ГОСТ 8.591

б) Видеопрофиль выступа

рельефной меры

в низковольтном РЭМ

в) Видеопрофиль выступа

рельефной меры

в высоковольтном

РЭМ

X — ось значений координаты электронного зонда в направлении сканирования в пикселях; Y — ось значений величины инфор-
мативного сигнала в пикселях

Рисунок 1 — Сечение выступа рельефной меры и его видеопрофили, полученные
с помощью РЭМ различных типов

- параллельность вертикальной оси изображения относительно перпендикуляра к поверхности рельефной меры. Для обеспечения параллельности поворачивают рельефную меру вокруг оси, перпен­дикулярной к плоскости ее поверхности, или осуществляют электронное вращение растра РЭМ, если такая возможность предусмотрена конструкцией РЭМ;

- параллельность плоскости рельефной меры относительно направления строчной развертки РЭМ, что подтверждается равенством отрезков D_Lи D_R на видеопрофилях, приведенных на рисунке 1 б) и в).

Примечание — Процедура проверки установки рельефной меры на рабочем столе РЭМ зависит от его конструкции и используемого типа катода для получения электронного зонда. В качестве операций, которые прово­дят при такой проверке, могут быть настройка соответствующего значения тока зонда, компенсация астигматизма, настройка тока объективной линзы, юстировка объективной диафрагмы и др. Поэтому для каждого конструктивного исполнения РЭМ целесообразно разработать методику проверки установки рельефной меры, определяющую последовательность операций и визуальные критерии оптимальной фокусировки электронного зонда.

8.2.7 Если после проверки по 8.2.6 не получены положительные результаты, то рельефную меру перемещают на рабочем столе РЭМ по линии элемента рельефа на расстояние, соответствующее раз­меру изображения. После этого операции по 8.2.3—8.2.6 повторяют.

Примечание — Необходимость перемещения объекта характерна для РЭМ с паромасляной системой откачки, в которых за время выполнения операций по 8.2.4 может произойти нарастание слоя загрязнений, искажа­ющего размеры элементов рельефной меры. В высоковакуумных РЭМ и РЭМ с безмасляной откачкой этот эффект значительно слабее. Необходимость перемещения устанавливают экспериментально на этапе подготовки к повер­ке. При оформлении результатов поверки делают запись о выполнении операций по 8.2.6 и 8.2.7.

В соответствии с инструкцией по эксплуатации РЭМ выполняют сканирование исследуемого эле­мента рельефной меры. Видеопрофиль выступа рельефной меры представлен на рисунке 16) и в).

Результаты измерений параметров рельефной меры, приведенных на рисунке 1 б) и в), оформляют в виде протокола. В протокол также записывают значения общей длины видеопрофиля и электронно­оптического увеличения РЭМ, определенных по 8.2.5. Форма протокола — произвольная.

Протокол с результатами измерений должен храниться как минимум до следующей поверки РЭМ.

9 Обработка результатов измерений

Для поверки РЭМ используют расстояние в направлении сканирования в пикселях между конт­рольными точками, которое не зависит от эффективного диаметра электронного зонда при выполнении условия по 7.3.

Расположение контрольных точек 1—4 на видеопрофиле информативного сигнала приведено на рисунке 16) и в).

Ординату контрольной точки 1 вычисляют как полусумму ординат точек первого и второго изломов в направлении сканирования 0,5 в пикселях.

Ординату контрольной точки 2 вычисляют как полусумму ординат точек третьего и четвертого изломов в направлении сканирования 0,5 Н₂ в пикселях.

Ординату контрольной точки 3 вычисляют как полусумму ординат точек пятого и шестого изломов в направлении сканирования 0,5 Н₂ в пикселях.

Ординату контрольной точки 4 вычисляют как полусумму ординат точек седьмого и восьмого изло­мов в направлении сканирования 0,5 в пикселях.

По вычисленным значениям ординат определяют соответствующие им значения абсцисс кон­трольных точек 1—4.

Значения вспомогательных отрезков для низковольтных или высоковольтных РЭМ определяют по значениям абсцисс контрольных точек, вычисленных по 9.1:

A_L,A_R— разность значений абсцисс второй и первой контрольных точек и четвертой и третьей кон­трольных точек соответственно в пикселях;

М асштабный коэффициент видеоизображения т, нм/пиксель, вычисляют по формуле

(2)

где а — значение проекции наклонной стенки выступа, приведенное в паспорте (формуляре) на рель­ефную меру, нм;

A_L,A_R— расстояния между контрольными точками, вычисленные по 9.2, пиксель.

Эффективный диаметр электронного зонда РЭМ сУ, нм, вычисляют по формуле

_d=m(D_L+ D_R) ₍₃₎

2

где т — масштабный коэффициент видеоизображения, вычисленный по 9.3, нм/пиксель;

D_l, D_r— расстояния между контрольными точками, вычисленные по 9.2, пиксель.

Погрешности измерений метрологических характеристик микроскопа, вычисленных по формулам

2. и (3), составляют:

• для масштабного коэффициента видеоизображения РЭМ т относительная погрешность изме­рения - не более ± 1,0 %,

• для эффективного диаметра электронного зонда РЭМ d абсолютные погрешности измерений в зависимости от значений d приведены в таблице 2.

Т

Диапазон измерений d, нм

аблица 2 — Абсолютные погрешности измерений d

Абсолютные погрешности измерений, нм, не более

1

±1,0

±2,5

± 5,0

0—20

20—50

Более 50

10 Оформление результатов поверки

На оборотной стороне свидетельства о поверке и в паспорте (формуляре) РЭМ должны быть приведены значения масштабного коэффициента видеоизображения РЭМ т и эффективного диаметра электронного зонда de погрешностями их измерений по 9.5, а также значения общей длины видеопрофи­ля и электронно-оптического увеличения РЭМ, определенные по 8.2.5.УДК 531.711.7.089:006.354 МКС 17.040.01 Т88.1

Ключевые слова: длина, рельефные меры нанометрового диапазона, растровые электронные мик­роскопы, методика поверки

Редактор Т.А. Леонова
Технический редактор Н.С. Гоишанова
Корректор Т.И. Кононенко
Компьютерная верстка И.А. Налейкиной

С

Гарнитура Ариал.

дано в набор 11.05.2010. Подписано в печать 31.05.2010. Формат 60x84%. Бумага офсетная.

Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 1,00. Тираж 119 экз. Зак. 442.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4.
www.gostinfo.ru [email protected]

Набрано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ

Отпечатано в филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6.