一维栅格二维栅格扫描电镜用及测量范围、放大倍数和误差

发布时间：2022/2/16 9:19:52     浏览次数：2692

一维栅格二维栅格扫描电镜用及测量范围、放大倍数和误差

一维栅格             测量范围：50-200nm  放大倍数100k-1000k  最大允许误差：3%

                        测量范围：200-400nm  放大倍数20k-100k  最大允许误差：3%

                        测量范围：400-800nm  放大倍数10k-20k  最大允许误差：1%

                        测量范围：1-2um  放大倍数3k-10k  最大允许误差：1%

二维栅格            测量范围：10um  放大倍数500-2k  最大允许误差：1%

本标准物质是基于电子束直写（EBL）技术结合原子层沉积（ALD）方法制备的一维纳米栅格，
具有工艺先进、表面质量优良、量值可靠的特点；定值单位为中国计量科学研究院。所研制的一维
纳米栅格标准物质可用于扫描探针显微镜、扫描电子显微镜等测量仪器 X 轴和 Y 轴的长度测量误差
的校准、纳米几何特征量值的传递、以及多种测量仪器之间量值的比对。

本一维纳米栅格标准物质为长和宽 1cm，厚 500μm 的正方形芯片，表面包括引导结构和校准结
构，校准结构位于芯片中心，为长 20μm，宽 10μm 的一维纳米栅格。栅格线水平放置为 x 方向，x
方向有 10 条栅线，周期为 1000nm，每条栅线长 20μm，宽 470nm，高 30nm，如图 1 所示。标准物
质基底为单晶硅，栅格材料为铬和金。制备工艺为电子束直写结合原子层沉积工艺，包括匀胶、电
子束直写、电子束蒸镀、剥离、原子层沉积等流程，其中原子层沉积工艺可实现栅格占空比的调控。本纳米栅格标准物质依据国家计量技术规范 JJF 1343-2012、JJF 1059.1-2019，以及 BIPM IEC
IFCC ISO IUPAC IUPAP OIML-2018《Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement》（测量不
确定度表示指南）对栅格标准物质进行定值。该标准物质采用单片定值，测量时扫描区域选定于标
准物质尺寸范围的中央，对理论间距值为 1000nm 栅格标准物质选取的 X 和 Y 方向扫描长度为 10
µm×10 µm，包括 10 个完整的栅格周期。使用重心法分析栅格间距，程序开发主要参考国际比对所
使用的处理方法。最后由两名独立的实验者各测量 6 个独立数据，取其平均值作为定值结果。