SEM 배율 보정 및
스테이지 마이크로미터 MRS-4 추적 가능성 세부 사항
NIST, NPL 또는 ISO 9000 준수 여부
배율 계산
기본 배율(M) 계산은 선택된 이미지(I) 차원을 해당 객체(O) 차원으로 나누는 것을 포함하며, 여기서 M = I/O입니다. 이미지 단축을 방지하려면 표준이 여기 빔에 수직이어야 합니다. 2 ?m 피치 패턴(10 ?m)의 5 사이클이 포함된 SEM 이미지를 SEM CRT, 버니어 또는 필름에서 90mm 거리에 걸쳐 표현하면 배율은 (90/0.01) 9,000배가 됩니다. 표시된 배율이 10,000배라면 오차는 -10%가 됩니다.
선형성 측정
이미징 왜곡은 모든 유형의 이미징 시스템에서 특징적입니다. 배럴링, 핀쿠션 및 스큐로 나타나며 일반적으로 선형성에서 벗어나는 백분율 편차로 측정됩니다(MRS-3 또는 MRS-4의 직선 가장자리를 사용하면 100mm 선의 직선성에서 1%의 왜곡이 발생합니다).
기울기 각도 결정
SEM의 경우, MRS-3/MRS-4는 전자빔(0 º 기울기)에 대해 수직이어야 합니다. X 배율과 Y 배율은 모두 같아야 합니다. 그런 다음 시편을 X축을 중심으로 기울이면 기울기 각도의 코사인에 의해 Y축을 따라 배율이 감소합니다(예단축으로 인해). 예를 들어, (100 ?m)2 상자가 X축에서 100 ?m, Y축에서 50 ?m을 측정한다면, 기울기 각도는 다음과 같습니다: 기울기 각도 = cos-1 (50/100) = 60 º
추적 가능성
CRM(인증된 참고 자료)은 치수를 보장합니다. 대부분의 상업적으로 이용 가능한 표준은 정확도를 알 수 없습니다. 그리드와 구체는 진공 상태에서 크기가 변하거나 왜곡될 수 있습니다. MRS-4와 MRS-3는 추적 가능 여부에 관계없이 제공됩니다. 추적 불가능한 표준은 문서와 비용 면에서만 다릅니다. X 및 Y 차원에서의 추적 가능성은 영국의 NIST 대응 기관인 NPL(국립 물리학 연구소)에서 측정한 "마스터"로부터 확립됩니다. "Z" 차원(100nm)은 NIST에 의해 MRS "마스터"에서 설정되었습니다.
재인증 프로그램
연간 재인증이 필요합니다. 이 관행은 게이지 블록이나 전자 기기와 같은 장치에서 흔히 볼 수 있습니다. 수년에 걸쳐 물리적 손상과 과도한 오염으로 인해 여러 표준을 재인증할 수 없다는 사실이 밝혀졌습니다. 물리적 손상은 대부분 광학 현미경의 목표물이 패턴 표면을 가로질러 그려지거나 남용될 때 발생합니다. 전자빔 손상 및 유해 환경에서의 보관으로 인한 부식은 서비스 및 재인증이 필요할 수 있으며, 이는 귀하의 표준이 적절한 작업을 수행할 수 있도록 보장합니다. 품질 부서와 상담하여 조언을 구하세요. ISO-9000, QS9000 또는 ISO-가이드 25 또는 17025와 관련된 회사의 품질 요구 사항에 대해 가장 잘 알고 있습니다.
운영 매개변수
광학 현미경은 모든 이미징 모드에서 MRS-4를 사용할 수 있습니다. 반사 방지 코팅은 산란된 빛을 크게 줄여 고대비 이미지를 관찰하고 촬영할 수 있게 합니다. 배율은 CRT를 직접 관찰하거나, 안구 내에 장착된 레티클을 사용하거나, 현미경 사진을 통해 직접 측정할 수 있습니다. 버니어나 전자 캘리퍼가 장착된 기기의 경우, 적절한 크기의 피치 패턴을 사용하여 거리 측정을 확인할 수 있습니다. 응용 프로그램이 주로 광학 현미경으로 구성된 경우, 이미지의 반사된 광학 대비를 줄이기 때문에 전도성 코팅 없이 MRS-4를 주문하는 것이 좋습니다.
ASTM E766-98: 주사 전자 현미경의 배율 보정을 위한 표준 관행
미국 시험 및 재료 협회는 이 표준을 발표했습니다. 저작권이 있는 텍스트는 ASTM에서 이용할 수 있습니다. E766-98(또는 이후 버전)을 얻는 편리한 방법은 ASTM 웹사이트(http://astm.org 에서 온라인으로 확인할 수 있습니다. 이 훌륭한 표준은 기기의 배율을 보정하기 위한 용어, 정의 및 지침을 제공합니다. 표준을 사용하면 10배에서 50,000배까지의 배율 범위에서 5% 이상의 정밀도로 보정할 수 있습니다. 1/2 마이크로미터, "1/2 ?m" 피치를 사용하면 1998년에 업데이트될 당시에는 그러한 표준이 없었기 때문에 MRS-4를 사용하여 범위를 200,000으로 확장하는 것이 합리적입니다.
E1951-98 레티클 및 광학 현미경 배율 보정을 위한 표준 가이드
이 가이드는 광학 현미경 배율, 사진 배율, 비디오 모니터 배율, 입자 크기 비교 레티클 및 기타 측정 레티클을 계산하고 보정하는 방법을 다룹니다. 반사광 현미경은 재료 미세 구조를 특성화하는 데 사용됩니다. 많은 재료 공학적 결정은 미세 구조의 정성적 및 정량적 분석에 기반할 수 있습니다. 현미경 배율과 레티클 치수가 정확해야 합니다. 이러한 방법을 사용한 보정은 사용된 측정 장치만큼만 정밀합니다. 보정에 사용된 스테이지 마이크로미터 또는 눈금은 국립표준기술연구소(NIST) 또는 이와 유사한 기관에서 추적할 수 있어야 합니다. 측정은 각 개별 패턴이 측정되는 특수 SEM에 의해 이루어집니다. 다른 CRM은 광학 회절을 사용하여 보정할 수 있습니다. 이 기술은 넓은 패턴 영역에서 평균을 내지만, 현미경처럼 개별적인 "피치"를 측정하지 않습니다.
테스트 방법: (ISO/IEC-17025 준수)
모든 측정은 수정된 주사 전자 마이크로프로브를 사용하여 진공 상태에서 수행됩니다. 500 ?m, 50 ?m, 2 ?m 피치 측정은 장치의 중앙을 통과하는 수평 트랙과 수직 트랙 사이에서 이루어집니다. MRS-4의 경우 1 ?m 및 ½?m 피치 측정은 북서쪽 패턴의 중앙을 통해 이루어집니다. 500μm에서 1μm 피치 패턴의 경우, 측정은 가장 왼쪽 막대(왼쪽 열)의 안쪽 가장자리와 첫 번째 막대의 왼쪽 중앙 오른쪽(오른쪽 열)에서 시작됩니다. 수직 측정은 상단 패턴에서 시작하여 동일한 방식으로 이루어집니다. ½ μm 패턴의 경우 첫 번째 막대의 안쪽부터 시작하여 중앙의 왼쪽과 위쪽에서 20개의 측정이 이루어집니다. 측정은 국립물리연구소(영국의 NIST 대응)에서 측정한 유사한 장치와 보정된 MRS와 직접 비교하여 추적 가능성의 끊김 없는 연결 고리를 확립함으로써 이루어집니다. 각 측정값은 패턴의 인접한 막대와 공간(엣지 간)의 합인 "피치" 값으로 보고됩니다. 선택적인 Z축 측정(계단 높이)은 Dektak 3030 스타일러스 프로파일로미터를 사용하여 NIST에서 측정한 MRS에 대한 측정값을 참조하여 제공됩니다. X 및 Y 데이터는 진공 상태에서 측정되었고 Z 측정은 공기 중에서 수행되었습니다. 사용 시: 25°C ± 10°C, 습도 <90%. 확장된 불확실성은 커버리지 계수 k=2로 보고됩니다.
