| Автор |
Сообщение |
PapamullerБывалый
Сообщения: 88
Зарегистрирован: 22.04.2004
Откуда: Москва, Вильнюс
|
|
 Добавлено: Чт 09 Март 2006 14:40 Заголовок сообщения: Увеличение в РЭМ |
 |
|
Столкнулся с тем, что многие пользователи обращают больше внимания на увеличение РЭМ, нежели на его разрешение.
Один из известных московских институтов РАН тоже делает акцент на увеличение, утверждая, что именно эта характеристика является наиболее важной для прибора.
Мое собственное мнение (и подготовлена статья по этому поводу) - совершенно противоположное.
Коллеги, если я неправ - объясните.
|
|
|
|
|
 |
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Чт 09 Март 2006 15:18 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
больше внимания на увеличение РЭМ, нежели на его разрешение.
|
Вообще-то эти параметры взаимосвязаны: если разрешение низкое, то и увеличения высокого не получить! Т. е., формально на индикаторе можно увеличить цифру, вращая соответствующую ручку, но деталей на изображении это не добавит. При высоком разрешении, поднимая увеличение, Вы получаете новую информацию об объекте, прочитывая новые детали. Поэтому тестовая картинка - это вид минимальных разрешаемых объектов (или зазоров между ними) при максимальном полезном увеличении. Это о взаимосвязи.
Другое дело, если Вы исследуете новые для Вас объекты, размеры деталей которых Вам не известны точно. И Ваша задача - их измерить. Как это сделать? Померять по фотографии. Но при этом Вы должны быть уверены, что увеличение на Вашем приборе считывается точно. Т. е., необходимо знать, какова точность установки увеличения в каждом конкретном случае. Для этого нужно прокалибровать прибор в различных диапазонах увеличения. При высоком разрешении это сделать труднее, т. к. на больших увеличениях в этом случае многие регулярные структуры начинают выглядеть нерегулярными из-за проявляющихся деталей.
Поэтому требуются эталоны более высокой точности.
Резюме такое, что нельзя сказать, что важнее: разрешение или увеличение - одно зависит от другого и от целей, которые Вы преследуете...
|
|
|
|
|
|
SergeyДед
Сообщения: 1981
Зарегистрирован: 05.11.2004
Откуда: Санкт-Петербург
|
|
| Добавлено: Чт 09 Март 2006 17:46 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
Поэтому требуются эталоны более высокой точности.
|
Я все никак не пойму какой точности эталоны Вам нужны и какие объекты Вы измеряете.
_________________
Он же: SergeyIT, Cthutq.
|
|
|
|
|
|
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Чт 09 Март 2006 18:31 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
какой точности эталоны Вам нужны
|
Зависит от задач. При измерениях мелких объектов (20-50 нм, например) требуются увеличения около 100 тыс. Х. Нужны эталоны, позволяющие калибровать эти увеличения.
| Цитата: |
| какие объекты Вы измеряете. |
Зависит от требований заказчика. Полный диапазон: 20 нм - 5 мкм.
|
|
|
|
|
|
SergeyДед
Сообщения: 1981
Зарегистрирован: 05.11.2004
Откуда: Санкт-Петербург
|
|
| Добавлено: Чт 09 Март 2006 19:11 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
Зависит от требований заказчика. Полный диапазон: 20 нм - 5 мкм.
|
Вам надо разделить диапазоны. Дело в том что при приближении размеров объектов к разрешению прибора основной погрешностью будет точность определения границы объекта.
Мне часто приходится смотреть полупроводниковые гетероструктуры с толщинами слоев 5 - 20 нм. Так вот я не могу определить толщины таких слоев - никакой эталон не дает возможности это сделать. Дело в том что надо рассматривать физический процесс формирования изображения.
Если, например, диаметр пучка 2нм, энергия 20 кэВ, основной выход вторичных электронов из области где-то 10 нм, то есть граница размажется как минимум на 12 нм. А если толщина слоя 20 нм, то сигналы от 2-х границ сливаются и как измерять размер? Только моделировать.
В тех же случаях, когда размеры объектов существенно больше этих краевых эффектов, можно говорить о точности и эталонировании.
Кстати в электронных литографах не калибруются все увеличения, так как существует линейная зависимость увеличения от тока отклоняющих катушек при одной и той же Z координате. А рисунок получается с большой точностью (не знаю как на современных, а раньше было 0,1 мкм на 2 мм.)
_________________
Он же: SergeyIT, Cthutq.
|
|
|
|
|
|
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Чт 09 Март 2006 19:19 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
физический процесс формирования изображения.
|
См. Голдстейн и Яковиц... 
| Цитата: |
когда размеры объектов существенно больше этих краевых эффектов
|
Разговор как раз об этом. Если разрешение позволяет, то есть возможность увеличить объект до такого видимого размера, когда граница становится менее диффузной. Тогда есть возможность найти критерий для определения границы объекта и измерить его от края до края.
| Цитата: |
| не могу определить толщины таких слоев - никакой эталон не дает возможности это сделать |
Эталон не позволяет определять толщины! Эталон позволяет определять точность установки увеличения, а имея значение увеличения, Вы можете уже определить размеры объекта с известной точночтью.
|
|
|
|
|
|
nemoНовенький
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 01.09.2004
Откуда: Москва
|
|
| Добавлено: Чт 06 Апрель 2006 11:57 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
Эталон позволяет определять точность установки увеличения, а имея значение увеличения, Вы можете уже определить размеры объекта с известной точностью.
|
С какой точностью? Той, которая определена для эталона? По моему это подходит только для объектов с близким к эталону средним Z. Но как известно из того же Голдстейна зона выхода вторичных электронов, а следовательно и разрешение (при прочих равных, о которых тоже не стоит забывать - в частности энергии первичного пучка) зависит от среднего атомного номера исследуемого объекта. А если он еще и существенно неоднороден по составу, то о какой точности здесь можно говорить?
|
|
|
|
|
|
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Чт 06 Апрель 2006 14:01 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
Той, которая определена для эталона?
|
Той, которую Вы определите при помощи эталона.
| Цитата: |
зона выхода вторичных электронов...зависит от среднего атомного номера исследуемого объекта.
|
Без сомнения. Это накладывает свои ограничения на точность измерения деталей объекта. Вопрос как раз в том и заключается, чтобы иметь эталон высокой точности, и на его основании опеределить точность работы конкретного прибора. Это будет как раз тот уровень точности, с которым Вы можете проводить измерения в Вашем микроскопе.
От диаметра пучка (читай: зоны генерации) будет зависеть разрешение прибора в данный конкретный момент времени, а как известно, измерить можно объекты, имеющие размеры не меньшие, чем 10 разрешений. Я говорю о растровом микроскопе.
|
|
|
|
|
|
nemoНовенький
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 01.09.2004
Откуда: Москва
|
|
| Добавлено: Чт 06 Апрель 2006 14:31 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
От диаметра пучка (читай: зоны генерации)
|
Отнюдь не тождественные понятия. Диаметр пучка - это то, что на входе в образец - первичный, сформированный оптикой пучок. Но зона выхода того, что мы в итоге детектируем (а именно BSE, SE1, SE2, SE3, x-ray, Оже-электроны и т.д. и т.п.), вообще говоря не совсем совпадает или даже совсем не совпадает с зоной входа. Тем более для образцов различной природы. Или я не прав?
Кстати, я тоже говорил о растровом микроскопе 
|
|
|
|
|
|
DushaДед
Сообщения: 2200
Зарегистрирован: 23.01.2003
|
|
| Добавлено: Чт 06 Апрель 2006 14:42 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
а как известно, измерить можно объекты, имеющие размеры не меньшие, чем 10 разрешений
|
Это для ленивых 
А реально я Вам демонстрировал уже, что, имея некоторые представления о физике формирования контраста, можно измерять с точностью большей чем разрешение. Парадокс, но факт.
|
|
|
|
|
|
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Чт 06 Апрель 2006 15:26 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
Отнюдь не тождественные понятия
|
Без сомнения, не тождественные. Но все же итоговое разрешение будет зависеть именно от величины зоны генерации вторичного излучения. Именно поэтому изображение во вторичных электронах сильно отличается по разрешению от изображения в рентгене при одном и том же диаметре пучка...
| Цитата: |
я Вам демонстрировал уже, что,... можно измерять с точностью большей чем разрешение.
|
Вы мне демонстрировали силу разума, чем я был несказанно поражен!
А если иметь в виду дурное железо и не иметь всяких умных программ, то все так, как я говорил, к сожалению...
|
|
|
|
|
|
DushaДед
Сообщения: 2200
Зарегистрирован: 23.01.2003
|
|
| Добавлено: Чт 06 Апрель 2006 16:23 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
А если иметь в виду дурное железо и не иметь всяких умных программ
|
Тогда смысла не имеет задаваться метрологическими вопросами, не так ли?
|
|
|
|
|
|
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Чт 06 Апрель 2006 17:37 Заголовок сообщения: |
|
|
Не так! Вопросы эти стоят независимо от наличия тех или иных инструментов. Просто Вы принуждены пользоваться тем, что у Вас в руках. И тогда встает вопрос: с какой точностью Вы проводите то или другое измерение? Этот вопрос стоит всегда!  Получая более точные инструменты, Вы можете проводить более точные измерения. Но! Должна работать бритва Окама, ибо абсолютного совершенства быть не может! 
Но занть, чего, сколько и в каких пределах нужно всегда...
|
|
|
|
|
|
DushaДед
Сообщения: 2200
Зарегистрирован: 23.01.2003
|
|
| Добавлено: Чт 06 Апрель 2006 18:19 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
Но занть, чего, сколько и в каких пределах нужно всегда...
|
Несомненно. О том и речь. Можно получить в 10 раз более точный прибор и измерять с точностью до 10 разрешений. А можно "продемонстрировать силу разума" и на "дурном приборе" получить тот же результат.
К счастью (или сожалению, с какой стороны смотреть ) сила разума нынче намного дешевле железа.
Возвращаясь к исходной теме, хочу подбросить, как говорят американцы, свои две копейки.
ИМХО, об увеличении вообще в микроскопии говорить не корректно, это пустое понятие для характеристики "качества" оптической системы - возьмите монитор не 12см, а 59 дюймов - вот вам и увеличение, возьмите голографические пластинки и поставьте 3х метровый фотоувеличитель - вот вам и увеличение. Реальный критерий в данном случае (один из многих, ясное дело) - соответствие разрешения прибора разрешению среды регистрации. Если разрешение прибора 1нм, а фотопленки 100л/мм (10мкм), то прибор обязан этот 1нм увеличивать до 20-30мкм, то есть 20-30 тыс давать должен. Растровый микроскоп соответственно должен обеспечивать развертку этого 1нм на 2-3 линии растра.
Об этом инженер уж писал, и спорить тут не о чем.
А вот зачем Papamullerу такую статью писать - непонятно.... Фирме-производителю такое заблуждение должно быть только наруку - разрешение в два раза повысить - работа на годы и на миллионы, увеличение в 10 раз увеличить - два сопротивления в микроскопе перепаять
|
|
|
|
|
|
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Пт 07 Апрель 2006 11:25 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
должен обеспечивать развертку этого 1нм на 2-3 линии растра.
|
На 20 линий. Чтобы обеспечить измерение этого 1нм с точностью +/- 5%.
|
|
|
|
|
|
DushaДед
Сообщения: 2200
Зарегистрирован: 23.01.2003
|
|
| Добавлено: Пт 07 Апрель 2006 11:53 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
Чтобы обеспечить измерение этого 1нм с точностью +/- 5%.
|
Что-то у Вас какая-то путаница с терминологией.... Вы же не квантованные величины измеряете, а положение пика (края).
При таком подходе действительно увеличение играет ключевую роль - развернул нм на весь экран и измеряй с огромной точностью
|
|
|
|
|
|
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Пт 07 Апрель 2006 12:15 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
Вы же не квантованные величины измеряете, а положение пика (края).
|
Так ведь растр - это, по сути, дискретная шкала. Как же Вы определите положение края, если весь объект у Вас - на две линии? 
|
|
|
|
|
|
DushaДед
Сообщения: 2200
Зарегистрирован: 23.01.2003
|
|
| Добавлено: Пт 07 Апрель 2006 12:27 Заголовок сообщения: |
|
|
|
На три. И я знаю функцию размытия точки. Нахожу максимум пика с точностью меньше расстояния между линиями и вот оно. Растягивать на много линий смысла не имеет, поскольку в этом случае градиент интенсивности будет мал, соответственно шумы и нелинейности усилителей сместят максимум, 5% ну никак там не получишь.
|
|
|
|
|
|
injenerДед
Сообщения: 3196
Зарегистрирован: 21.12.2004
Откуда: Московская область
|
|
| Добавлено: Пт 07 Апрель 2006 13:21 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
И я знаю функцию размытия точки.
|
Для этого нужно специальное обеспечение, которое стоит дополнительных денег. А микроскоп и без этого должен давать заявленное в паспорте разрешение. Поэтому его считают по фотографии. А там, как Вы справедливо заметили чуть выше, качество растра совсем другое.
|
|
|
|
|
|
DushaДед
Сообщения: 2200
Зарегистрирован: 23.01.2003
|
|
| Добавлено: Пт 07 Апрель 2006 13:56 Заголовок сообщения: |
|
|
| Цитата: |
А микроскоп и без этого должен давать заявленное в паспорте разрешение.
|
Мы только что договорились, что разрешение и измерение - разные вещи и первое от растра не зависит
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответить
