MRS-6 是用于显微成像系统倍率校准的高精度参考标样,同时可用于分辨率测试和图像线性检查。标样采用单晶硅基底,在表面制作约 15 nm 厚的铬(Cr)图形,集成多组不同周期(Pitch)的嵌套方框、三线靶标以及 1 µm 周期测试图形。
MRS-6 的标称校准倍率范围为 1,500×–1,000,000×,最小周期结构为 80 nm。除 SEM 和 FIB/SEM 外,还可用于 TEM、AFM、STM、轮廓仪、光学显微镜以及 EDS、WDS、XRF、XPS 和 Auger 等化学成像或元素分析系统。

主要特点
- 倍率校准范围:1,500×–1,000,000×
- 嵌套方框周期:80 nm、100 nm、200 nm、500 nm、1 µm、2 µm
- 三线靶标周期:80 nm–3 µm
- 1 µm Pitch 测试图形:用于图像线性检查
- 单个 Pitch 的 2σ 不确定度:±3 nm
- 累计 Pitch 的 2σ 不确定度:±2 nm
- 3.2 × 3.2 × 0.5 mm 单晶硅基底
- 约 15 nm Cr 图形层,标样整体具有导电性
- 可提供可溯源和不可溯源版本
标样结构
1. 多级嵌套方框
MRS-6 包含多组不同周期的嵌套方框结构,周期分别为:
2 µm 1 µm 500 nm 200 nm 100 nm 80 nm
其中 200 nm、100 nm 和 80 nm 周期结构各设置 4 组。不同周期的结构可以覆盖不同倍率范围,并可用于 X、Y 两个方向的倍率测量。
2. 三线靶标
标样包含从 80 nm 到 3 µm 的三线靶标(3 bar targets)。每个靶标由线条和间隔组成的重复结构构成,用于观察显微系统对不同尺寸周期结构的成像能力。
该系列结构可用于分辨率测试,并可用于评估显微成像及化学成像系统的空间分辨能力。
3. 1 µm Pitch 测试图形
MRS-6 还包含 1 µm 周期的测试图形,用于检查图像线性以及 X、Y 两个方向的尺寸关系。用于显微系统的线性测试。
Pitch 周期定义
MRS-6 的尺寸校准以 Pitch(周期)作为主要计量量。
原厂将一个 Pitch 定义为一个完整的重复周期,即:
Pitch = 线条宽度 + 间隔宽度
因此,MRS-6 上的 80 nm、100 nm、200 nm 等数值表示相应结构的完整周期,而不是单独一条线的宽度。采用 Pitch 作为参考量,可以直接将显微图像中的重复结构尺寸与标样的已知周期进行比较,从而进行倍率校准。
倍率与图像线性检查
MRS-6 不仅用于单一倍率值的校准,还可以利用不同方向和不同尺寸的周期结构检查显微图像的尺寸关系。
通过测量 X、Y 两个方向的已知 Pitch,可以检查:
- X、Y 两个方向的倍率关系
- 图像尺寸比例是否一致
- 图像线性是否正常
- 不同区域的尺寸是否存在变化
MRS-6 的 1 µm Pitch 测试图形用于线性测试,原厂资料给出的测试区域为约 40 × 40 µm。
分辨率测试
MRS-6 的三线靶标覆盖 80 nm–3 µm 的周期范围,可用于测试不同显微成像系统对微细周期结构的分辨能力。
对于 SEM,不同电子信号成像方式会表现出不同的图形对比度。MRS-6 的微纳米级图形可以用于观察二次电子和背散射电子成像之间的差异,同时也可对低加速电压条件下的成像能力形成一定测试要求。
材料与结构参数
| 基底 | 单晶硅 |
| 标样尺寸 | 3.2 × 3.2 × 0.5 mm |
| 图形材料 | 约 15 nm Cr(铬) |
| 图形高度 | 约 15 nm |
| 最小 Pitch | 80 nm |
| 倍率范围 | 1,500×–1,000,000× |
| 导电性 | 完全导电 |
计量不确定度
| 单个 Pitch | 2σ 不确定度 ±3 nm |
| 累计 Pitch | 2σ 不确定度 ±2 nm |
Pitch 测量不确定度指标。具体产品的可追溯范围和测量数据,应以随产品提供的证书及相关文件为准。
适用显微镜与分析系统
| 电子显微镜 | SEM、FIB/SEM;TEM 配合 bulk holder 使用 |
| 扫描探针及轮廓测量 | STM、AFM、触针式轮廓仪等 |
| 光学显微镜 | 反射光、明场、暗场、微分对比、共聚焦等 |
| 化学及元素成像 | EDS、WDS、Micro/Macro XRF、XPS、Auger 等 |
标样图形采用约 15 nm Cr 薄膜制作于单晶硅基底上,具有导电性,可用于电子显微镜及其他显微成像系统。
可追溯性
MRS-6 提供可溯源版本和不可溯源版本。
MRS-6 的计量追溯至英国国家物理实验室 NPL(National Physical Laboratory)。NPL 在英国的国家计量体系中承担与美国 NIST 相对应的国家计量职能,NIST 与 NPL 之间存在相互认可安排。
高分辨率标样的几何图形不能仅通过光学衍射得到的整体图形频率来代表,因为这种方法无法反映图形本身的局部频率变化。MRS-6 采用对单个图形进行测量的方式建立追溯关系。
SEM 安装基底
MRS-6 标准品以未安装状态提供,用户可以根据显微镜样品台或样品杆选择安装基底。
- Ø12.7 mm(1/2″)标准钉形样品台
- Hitachi Ø15 × 6 mm 样品台
是否安装在样品台上需要在订购 MRS-6 时另行选购。
产品型号
| 614-80 | MRS-6NT X-Y 参考标样,非可追溯,未安装保护固定件,未安装 |
| 614-81 | MRS-6XY X-Y 参考标样,可追溯,未安装保护固定件,未安装 |
| 614-64 | MRS-6 Ø12.7 mm(1/2″)Pin Stub 固定及安装组件 |
| 614-65 | MRS-6 Hitachi Ø15 × 6 mm 样品台固定及安装组件 |
| 614-81R | MRS-6XY 清洁、重新镀膜及重新校准服务 |
| 614-73 | MRS-3/4/5/6 清洁及重新镀膜服务 |
保存与维护
为减少污染,建议将 MRS 标样存放在真空环境中。对于已经安装在 钉形样品台上的标样,可使用专用的 SEM 样品台真空干燥器进行保存。原厂同时提供清洁、重新镀膜以及重新校准服务。


