Крупнейшая бесплатная
информационно-справочная система онлайн доступа к полному собранию технических нормативно-правовых актов
РФ. Огромная база технических нормативов (более 150 тысяч документов) и полное собрание национальных стандартов, аутентичное официальной базе Госстандарта.
|
|||
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО
Государственная
система обеспечения единства МЕРЫ
РЕЛЬЕФНЫЕ НАНОМЕТРОВОГО Требования
к геометрическим формам, линейным
Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» Сведения о стандарте 1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума», Федеральным государственным учреждением «Российский научный центр «Курчатовский институт», Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (государственный университет)» 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 441 «Наукоемкие технологии» Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 мая 2007 г. № 96-ст 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ 5 ИЗДАНИЕ (декабрь 2010 г.) с Изменением № 1, утвержденным в ноябре 2010 г. (ИУС 2-2011) Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет Содержание
Введение Для проведения линейных измерений в диапазоне от 10-9 до 10-6 м используют растровые электронные или сканирующие зондовые атомно-силовые измерительные микроскопы (далее - микроскопы). Для их поверки и калибровки применяют материальные носители единицы длины (далее - меры), размеры элементов которых определяют, используя стабилизированное по частоте лазерное излучение. Длину волны лазерного излучения поверяют с помощью эталона длины. На практике в качестве мер применяют рельефные меры нанометрового диапазона (далее - рельефные меры), представляющие собой пластину из монокристаллического кремния, на поверхности которой сформированы элементы рельефа определенной геометрической формы с размерами основных элементов не более 10-6 м. В основе технологического процесса создания рельефных мер лежит использование анизотропного травления монокристаллического кремния: скорость травления в направлении одной из кристаллографических плоскостей в кристаллической структуре кремния в несколько тысяч раз превышает скорость травления в направлении другой кристаллографической плоскости. Угол между кристаллографическими плоскостями определен кристаллической структурой кремния. В результате формируются пространственные геометрические фигуры с известным углом наклона между боковыми стенками и основаниями. Ориентацию рабочей поверхности пластины, на которой формируются элементы рельефа, определяют рентгеновским дифракционным методом по методике, установленной в ГОСТ 19658-81. Настоящий стандарт устанавливает требования к геометрическим формам и линейным размерам, а также к выбору материала для изготовления рельефных мер нанометрового диапазона из монокристаллического кремния. Рельефные меры могут быть изготовлены с трапецеидальным профилем элементов рельефа. Методика их поверки установлена в ГОСТ Р 8.629-2007, а применение для целей поверки микроскопов установлено: - для растровых электронных измерительных микроскопов - в ГОСТ Р 8.631-2007; - для сканирующих зондовых атомно-силовых измерительных микроскопов - в ГОСТ Р 8.630-2007. (Измененная редакция, Изм. № 1). НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения - 2008-02-01 1 Область примененияНастоящий стандарт устанавливает требования к геометрическим формам и линейным размерам, а также к выбору материала для изготовления рельефных мер нанометрового диапазона из монокристаллического кремния (далее - рельефные меры) для диапазона линейных измерений от 10-9 до 10-6м. Настоящий стандарт распространяется на рельефные меры, предназначенные для проведения всех видов поверок растровых электронных микроскопов по ГОСТ Р 8.631 и сканирующих зондовых атомно-силовых микроскопов по ГОСТ Р 8.630 при проведении государственного метрологического контроля (надзора), а также на рельефные меры, используемые при калибровке указанных типов микроскопов. (Измененная редакция, Изм. № 1). 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ Р 8.629-2007 Государственная система обеспечения единства измерений. Меры рельефные нанометрового диапазона с трапецеидальным профилем элементов. Методика поверки ГОСТ Р 8.630-2007 Государственная система обеспечения единства измерений. Микроскопы сканирующие зондовые атомно-силовые измерительные. Методика поверки ГОСТ Р 8.631-2007 Государственная система обеспечения единства измерений. Микроскопы электронные растровые. Методика поверки ГОСТ 19658-81 Кремний монокристаллический в слитках. Технические условия Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку. (Измененная редакция, Изм. № 1). 3 Термины и определенияВ настоящем стандарте применены термины по РМГ 29 [1], а также следующие термины с соответствующими определениями. 3.1 рельеф поверхности (твердого тела): Поверхность твердого тела, отклонения которой от идеальной плоскости обусловлены естественными причинами или специальной обработкой. 3.2 элемент рельефа (поверхности): Пространственно локализованная часть рельефа поверхности. 3.3 одиночный элемент рельефа (поверхности): Элемент рельефа, место расположения которого на поверхности исключает влияние других элементов на результаты измерения параметров данного элемента. 3.4 элемент рельефа в форме выступа (выступ): Элемент рельефа, расположенный выше прилегающих к нему областей. 3.5 элемент рельефа в форме канавки (канавка): Элемент рельефа, расположенный между двумя выступами. 3.6 элемент рельефа в форме ступеньки (ступенька): Элемент рельефа, образованный двумя параллельными полуплоскостями и плоской стенкой, соединяющей параллельные границы этих полуплоскостей. 3.7 элемент рельефа в форме линии (линия): Элемент рельефа, линейная длина которого в направлении, перпендикулярном к плоскости минимального по площади сечения, значительно превышает остальные линейные размеры. Примечание - Линия может представлять собой как выступ, так и канавку. 3.8 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. 3.9 мера (физической) величины: Средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в узаконенных единицах и известны с необходимой точностью [1]. 3.10 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 представлять собой специально обработанный объект естественного происхождения. 3.11 рельефная мера нанометрового диапазона: Мера, содержащая элементы рельефа, линейный размер хотя бы одного из которых менее 10-6 м. 3.12 шаговая структура (рельефа поверхности): Совокупность повторяющихся в определенном направлении элементов рельефа одинаковой геометрической формы. Примечание - Обычно число повторяющихся элементов в шаговых структурах более 5. 3.13 ширина элемента рельефа поверхности: Величина отрезка, характеризующая длину верхнего (нижнего) основания геометрического профиля элемента рельефа поверхности. (Измененная редакция, Изм. № 1). 4 Геометрические формы и линейные размеры элементов рельефа4 1 На рабочей поверхности пластины область, занятая рельефной мерой, представляет собой квадрат со стороной не более 10 мм. 4.2 Рельеф поверхности рельефной меры представляет собой совокупность одиночных элементов рельефа (выступов, линий, ступенек) и одной или нескольких шаговых структур, вспомогательных линий и маркерных знаков. Площадь поверхности, занимаемая указанной совокупностью элементов рельефа, - не более 1 мм2. Схематические изображения наиболее часто используемых элементов рельефа поверхности рельефной меры приведены на рисунке 1. Рисунок 1 - Типовые элементы рельефа рельефной меры 4.3 Конкретную геометрическую форму элементов рельефа рельефной меры выбирают в соответствии с методиками поверки растровых электронных измерительных микроскопов по ГОСТ Р 8.631 и зондовых сканирующих атомно-силовыхмикроскопов по ГОСТ Р 8.630. 4.4 Линейные размеры элементов рельефа выбирают из следующих диапазонов значений для: - ширины линий (верхние основания выступов) - от 5×10-9 до 8×10-7 м; - высоты элементов рельефа - от 1×10-7 до 8×10-7 м; - шага периодически повторяющихся структур - от 1×10-6 до 3×10-6 м. 4.3, 4.4 (Измененная редакция, Изм. № 1). 5 Требования к материалу для изготовления рельефной меры5.1 Рельефную меру изготавливают из пластин монокристаллического кремния марок ЭКЭФ и ЭКДБ с удельным электрическим сопротивлением не менее 1 Ом×м по ГОСТ 19658. 5.2 Рабочая поверхность пластины, на которой формируют элементы рельефа, должна быть параллельна кристаллографической плоскости с индексами Миллера (100). Ориентацию кристаллографической плоскости определяют по ГОСТ 19658. Допускаемое отклонение от параллельности рабочей поверхности и кристаллографической плоскости (100) не должно превышать 1°. 5.3 Для формирования элементов рельефа на поверхности используют метод жидкостного анизотропного травления раствором щелочи. Геометрическую структуру технологической защиты, концентрацию раствора щелочи и продолжительность процесса травления определяют, исходя из размеров элементов рельефа, установленных в требованиях к средствам поверки растровых электронных измерительных микроскопов по ГОСТ Р 8.631 и сканирующих зондовых атомно-силовых микроскопов по ГОСТ Р 8.630. Основные этапы технологического процесса изготовления рельефной меры приведены в приложении А. (Измененная редакция, Изм. № 1). Приложение А
|