ГОСТРИСО 27911—2015
разрешение микроскопа. Следовательно, пространственное разрешение БСОМ может быть определе но
толькодля конкретного прибора и конкретного образца. Пространственное разрешение сильно зави сит
от условий проведения измерений (2]. таких как параметры образца, тип режима формирования
изображения, механизм регулировки высоты, типа зонда БСОМ и других факторов, которые могут вли
ять на измерения пространственного разрешения.
Измерение пространственного разрешения БСОМ может быть выполнено несколькими методами,
в том числе: измерения размера малейших особенностей, возникающих на изображении БСОМ [3]. ото
бражения мелких объектов во флуоресцентном режиме [4]—[7] и отображения образца, имеющего рез
кий оптически контрастный край [8].
В настоящем стандарте описан метод измерения небольшогообъекта. Он основан на идее ТРФ [9].
которая является основным понятием, определяющим пространственное разрешение оптического мик
роскопа. При использовании данного метода должны быть отмечены следующие ограничения:
a) при использовании БСОМ разрешение является результатом ближнепольных взаимодействий
между образцом и зондом. Профиль интенсивности в ближней зоне диафрагмы даже для простейшей воз
можной диафрагмы (одиночная диафрагма в бесконечной плоскости) и при отсутствии взаимодействий с
образцом — это не просто гауссово распределение. В основном форма поля изменяется вместе с формой
диафрагмы, состоянием наружного металлического покрытия, поляризации подводимого света и т.д.;
b
) при получении оптических изображений с помощью БСОМ возможно появление ошибочных,
вызванных топографией артефактов ввиду оптического контраста (11). Если оптический контрастобраз
ца низок по сравнению с фоновым сигналом, который не специфичендля оптических характеристик об
разца. то появление контраста в оптическом изображении БСОМ может возникнуть полностью или
частично от изменения топографии на поверхности образца. Для уменьшения влияния изменения топо
графии на оптическое изображение БСОМ в настоящем стандарте описан флуоресцентный режим
БСОМ. и для топографических высот отображаемых объектов введено ограничение до одной десятой
ожидаемого значения латерального разрешения.
5.4Параметры, влияющие на латеральное разрешение
5.4.1 Основная информация
Измерение латерального разрешения может зависеть от числа экспериментальных факторов,
включающих физические свойства диафрагмы БСОМ. образца, режима контраста, состояния обратной
связи, относительного расположения источника идетектора, инструментального шума. Ошибочно сфор
мированные изображения, подверженные эффектам пикселизации. могут также влиять на разрешение,
однако они не представляют собой фундаментальных ограничений и легко устранимы.
5.4.2 Размер апертуры зонда БСОМ
Размер апертуры зонда БСОМ является определяющим параметром. Меньшая апертура позволя
ет достичьболее высокого разрешения. В тоже время существует взаимосвязь между размером аперту
ры и отношением «сигнал-шум»: меньшие апертуры имеют более низкую пропускную способность, что
приводит к ухудшению отношения «сигнал-шум». Апертуры могут быть изготовлены различными спосо
бами. Наиболее распространены апертуры с внешним металлическим покрытием.
5.4.3 Состояние наружного металлического покрытия
Для покрытых металлом зондов важно, чтобы они не имели «проколов» в покрытии, т. к. проколы
сильно ухудшают разрешение и контраст. Также важен метод формирования диафрагмы в металличес
ком покрытии. Например, при использовании методов травления с помощью фокусированного ионного
пучка (12) или измельчения (13) на выходе получается зонд с более тупой формой наконечника, но ярко
выраженной апертурой. Использование метода затемнения (14) обычно приводит к получению более
острого наконечника зонда, однако граница диафрагмы может быть определена хуже. Гладкие и гомо
генные покрытия, как правило, также вызывают более ограниченные и предсказуемые электромагнит
ные поля, тем самым обеспечивая лучшее качество изображения.
5.4.4 Вертикальный размер образца
Размер образца особенно важен, поскольку изменения топологии поверхности образца, как из
вестно. способствуют оптическому контрасту изображения БСОМ. Данное явление, вызванное эффек
тивным взаимопроникновением между топографическим и оптическим сигнальными каналами,
приводит к появлению топографическихартефактов в оптическом изображении (11).Любое изменение в
топографическом сигнале может вызвать модуляцию в оптическом сигнале, что приводит к появлению
одинаковых характеристикв оптическом итопографическом изображениях, даже если этого нет в образ
це. Этот эффект часто наблюдают, если имеется сильный фоновый сигнал в оптическом сигнальном ка
нале. который может быть нарушен модуляцией топографического сигнала. Поэтому изображения
просвета или отражения, которым присущ фоновый оптический сигнал по всей области изображения.
з