BS ISO 23729:2022
Химический анализ поверхности. Атомно-силовая микроскопия. Руководство по процедуре восстановления изображений атомно-силовой микроскопии, расширенных зондом конечного размера

Стандартный №

BS ISO 23729:2022

Дата публикации

2022

Разместил

British Standards Institution (BSI)

Последняя версия

BS ISO 23729:2022

сфера применения

Анализ основного содержания стандарта

ISO 23729:2022 устанавливает систематическую основу для устранения искажений изображений, вызванных ограниченным размером зондов атомно-силовой микроскопии (АСМ). Этот стандарт впервые на международном уровне стандартизирует процесс восстановления АСМ-изображений на основе математической морфологии.

---

Ключевые технические элементы

Технические модули	Точки реализации	Инновации
Математическое морфологическое моделирование	Использование операций расширения (⊕) и эрозии (⊖) для описания взаимодействия зонда с образцом	Введение морфологических операторов в стандарты АСМ впервые
Реконструкция топографии зонда	Получение 3D-функции PSF с помощью стандартных эталонных материалов или метода слепой реконструкции	Количественный метод контроля ошибок <5 нм
Проверка закрашивания изображения	Отклонение высоты нано-выступа до и после восстановления должно составлять <0,5%	Установить прослеживаемые показатели контроля качества

---

Ключевые моменты для внедрения стандарта

1. Калибровка измерительной системы

Стандарт требует трехуровневой системы калибровки:

• Калибровка по оси XY: используйте эталонные материалы ширины линии (например, NTT-AT AS100P-D)
• Калибровка по оси Z: следуйте стандартам высоты ступени ISO 11952
• Калибровка жесткости пружины консольной балки: в соответствии с ISO 11775

2. Требования к контролю окружающей среды

Колебания температуры должны контролироваться в пределах ±1°C, а измерения скорости дрейфа системы должны соответствовать ISO 11039. Данные межлабораторного сравнения показывают, что стабильность окружающей среды может влиять на измерения радиуса зонда до 15%.

3. Выбор стандартных образцов

Стандарт рекомендует два типа характерных материалов:

1. Стандартные материалы ширины линии: используются для извлечения двумерного профиля зонда
2. Наношипы из пористого оксида алюминия: радиус кривизны шипа 2 нм, подходят для трехмерной реконструкции

---

Анализ развития технологий

По сравнению с предыдущей версией ISO 13095:2014 основными достижениями настоящего стандарта являются:

• Введение итеративного алгоритма слепой реконструкции (формулы 8-10)
• Установление математического определения области без реконструкции (рисунок 1)
• Дополнительные данные межлабораторной проверки (Приложение B)

Данные VAMAS из проекта A15 показали, что разница в измерениях радиуса кривизны между лабораториями, использующими этот стандарт, сократилась с исходных 40% до 10%.

---

Предложения по применению

Рекомендуемые решения для различных сценариев применения:

Области применения	Рекомендуемые методы	Ожидаемая точность
Измерение CD полупроводников	Стандарты ширины линии + направленное извлечение профиля	±2 нм
Визуализация биологических образцов	Стандарты наносфер + 3D-реконструкция	±5 нм
Анализ поверхности материала	Слепая реконструкция пористых Оксид алюминия	±3 нм

BS ISO 23729:2022 Ссылочный документ

• ISO 11775 Химический анализ поверхности. Сканирующая зондовая микроскопия. Определение констант нормальной пружины кантилевера.
• ISO 11952 Химический анализ поверхности. Сканирующая зондовая микроскопия. Определение геометрических величин с помощью СЗМ. Калибровка измерительных систем.
• ISO 18115-2 Химический анализ поверхности. Словарь. Часть 2. Термины, используемые в сканирующей зондовой микроскопии.

BS ISO 23729:2022 История

• 2022 BS ISO 23729:2022 Химический анализ поверхности. Атомно-силовая микроскопия. Руководство по процедуре восстановления изображений атомно-силовой микроскопии, расширенных зондом конечного размера

Специальные темы по стандартам и нормам

стандарты и спецификации