Методика поверки «Микроскоп электронный просвечивающий TITAN 80-300» (Код не указан!)

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор АО «НИЦПВ»

Микроскоп электронный просвечивающий TITAN 80-300

Методика поверки г. Москва

2017 г.

Настоящая методика распространяется на микроскоп электронный просвечивающий TITAN 80-300, изготовленный фирмой «FEI Ltd.», США (далее -микроскоп) и устанавливает содержание и методику его поверки.

Интервал между поверками - 1 год.

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции, указанные в таблице 1.

аблица 1.

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

При проведении поверки должны применяться следующие средства измерений:

• - государственный стандартный образец параметров шаговой структуры в тонком слое монокристаллического кремния ГСО 10030-2011 (границы допускаемых значений абсолютной погрешности для шага и межплоскостного расстояния dm соответственно ±1нм и ±0,0005 нм).

• 1.2 Допускается использование других средств поверки, по характеристикам, не уступающим указанным.

При проведении поверки должны соблюдаться требования ГОСТ 12.3.019-80.

К проведению измерений для поверки допускаются лица:

• - прошедшие обучение и имеющие удостоверение поверителя для данного вида измерений;

• - имеющие опыт работы с просвечивающими электронными микроскопами;

• - изучившие техническое описание и методику его поверки поверяемой установки.

• - температур окружающей среды, °C..........................................от 19 до 21;

• - относительная влажность воздуха при температуре

20 °C, %, не более..................................................................80;

• - атмосферное давление, кПа....................................................от 84 до 107;

• - напряжение питания от трехфазной сети переменного

тока частотой (50± 1) Гц, В.......................................................от 340 до 400;

• 5.2 Подготовку прибора к работе провести в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

• 5.3 Перед проведением поверки прибор должен быть полностью включен в соответствии с инструкцией по эксплуатации и выдержан во включенном состоянии не менее 24 часов.

• 6.1.1  Проводится проверка на соответствие технической документации (требованиям фирмы-изготовителя установки), комплектности, маркировке, упаковке, требованиям безопасности, опробование. Осматривают поверяемый микроскоп, убеждаются в исправности заземления, отсутствии внешних повреждений.

• 6.1.2 Проверку идентификационных данных программного обеспечения (ПО) проводят путем открытия на диске управляющего компьютера файла «Titan». В рабочем окне программы необходимо отобразить версию ПО. Версия ПО должна соответствовать данным, приведённым в таблице 2.

Результат поверки является положительным, если идентификационное наименование и версия ПО соответствуют сведениям, приведенным в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

• 6.2.1 В соответствии с инструкцией по эксплуатации убедится в наличии связи между управляющей ПЭВМ и микроскопом.

• 6.2.2 Установить в микроскоп произвольный образец и получить электронномикроскопическое изображение.

• 6.2.3 Убедиться в возможности переключения ускоряющих напряжений и увеличений.

• 6.2.4 Микроскоп считается годным к поверке, если результаты проверок по пп.

• 6.2.1 -6.2.3 положительные.

6.3 Определение метрологических характеристик

• 6.3.1.1 На объектодержатель с двумя углами наклона установить государственный стандартный образец параметров шаговой структуры в тонком слое монокристаллического кремния ГСО 10030-2011 (далее - ГСО).

• 6.3.1.2 Установить в микроскоп объектодержатель с ГСО и получить изображение от участка кремниевой структуры ГСО в соответствии с инструкцией по эксплуатации микроскопа при ускоряющем напряжении 300 кэВ. Используя режим дифракции, ориентировать ГСО по двум углам наклона для обеспечения перпендикулярности электронно-оптической оси микроскопа кристаллографической плоскости (100) кремния ГСО.

• 6.3.1.3 Установить увеличение 45 крат и получить изображение ГСО.

• 6.3.1.4  Установить увеличение 1550000 крат и получить изображение кристаллической решетки кремния материала ГСО.

• 6.3.1.5 Микроскоп считается прошедшим поверку по п.6.3.1 методики поверки, если результаты проверок по пп. 6.3.1.3 - 6.3.1.4 положительные.

• 6.3.2.1 Получить изображение кристаллической решетки кремния при увеличении в диапазоне от 500000 крат до 1000000 крат. Значение межплоскостного расстояния d\ ц=0,31 нм соответствует нижней границе (0,3 нм) диапазона измерений линейных размеров.

• 6.3.2.2 Уменьшить электронно-оптическое увеличение микроскопа до такого значения, чтобы все выступы шаговой структуры занимали на изображении не более 80% экрана, что соответствует верхней границе (10 мкм) диапазона измерений линейных размеров.

• 6.3.2.3  Микроскоп считается прошедшим поверку по п.6.3.2 методики поверки, если результаты проверок по пп. 6.3.2.1 - 6.3.2.2 положительные.

• 6.3.3.1 Получить изображение двух соседних выступов среза (ориентировочное увеличение 5000 - 8000 крат).

• 6.3.3.2 В соответствии с инструкцией по эксплуатации, добиться оптимальной фокусировки изображения. Зафиксировать изображение средствами программы управления микроскопом и обработки данных.

• 6.3.3.3 В соответствии с описанием программы произвести 10 измерений расстояний t_t (номинальным значением 2 мкм) между эквивалентными точками двух соседних выступов.

• 6.3.3.4 Вычислить среднее измеренное значение шага ГСО по формуле:

  

  10

  

  (1)

10

Вычислить относительную погрешность измерений линейных размеров в диапазоне от 1 до 10 мкм по формуле:

х100%,

пасп где Тпасп - паспортное значение шага шаговой структуры ГСО.

Микроскоп считается прошедшим поверку, если значение Л, удовлетворяет условию Л] < 4 %.

• 6.3.3.5 Получить изображение кристаллической решетки кремния материала ГСО при таком увеличении, чтобы в поле зрения помещались не менее чем 200 межплоскостных расстояний между кристаллографическими плоскостями (111) кремния. Зафиксировать изображение средствами программы управления микроскопом и обработки данных.

• 6.3.3.6  Измерить по полученному изображению расстояние Т200 между кристаллографическими плоскостями, расстояние между которыми соответствует 200 межплоскостных расстояний между кристаллографическими плоскостями (111) кремния.

• 6.3.3.7 Вычислить относительную погрешность измерений линейных размеров в диапазоне от 0,05 до 1 мкм по формуле:

|Г₂₀₀ -2ОО<7_|11|

А, ₌ |_2оо--------ш| _х j_{О()0/о                                  (3)}

²     20(И_ш

где rfin - аттестованное значение межплоскостного расстояния для ГСО.

Значение Д₂ должно удовлетворять условию Д₂ < 6%.

• 6.3.3.8 Получить изображение кристаллической решетки кремния материала ГСО при таком увеличении, чтобы в поле зрения помещались от 10 до 50 межплоскостных расстояний для кристаллографических плоскостей (111) кремния. Измерить расстояние T\q между двумя плоскостями (111) кремния, расстояние между которыми соответствует 10 параметрам d\\\. При этом между указанными плоскостями должно находиться 9 плоскостей (111).

• 6.3.3.9 Вычислить погрешность измерений 10 межплоскостных расстояний d\\\ в кремнии по формуле:

Д₃ =|Г_|0-Юй?||||,                                 (4)

где d\ н - аттестованное значение межплоскостного расстояния для ГСО.

Микроскоп считается прошедшим поверку, если значение Д₃ удовлетворяет условию Д₃ < 0,42 нм.

• 6.3.3.10 Микроскоп считается прошедшим поверку по п.6.3.3 методики поверки, если результаты проверок по пп. 6.3.3.4, 6.3.3.7, 6.3.3.9 положительные.

• 7.1  Результаты поверки оформляются протоколом, который хранится в организации, проводившей поверку.

• 7.2  Микроскоп, удовлетворяющий требованиям настоящей методики, признают годным к применению и на него выдают свидетельство о поверке установленной формы.

• 7.3 При отрицательных результатах поверки процедуру поверки следует повторить. Если повторные результаты поверки окажутся неудовлетворительными, то прибор

запрещают к применению и выдают извещение о непригодности с указанием причин.

Начальник отдела АО «НИЦПВ», кандидат физ.-мат. наук

5