Трехмерная реконструкция поверхностей рельефных структур по стереоизображениям, полученным в растровом электронном микроскопе

Методом трехмерной реконструкции по стереоизображениям, полученным в растровом электронном микроскопе, восстановлен профиль поверхности двух образцов из монокристаллического кремния, содержащих выступы трапецеидальной формы и определено среднее значение высоты выступов для двух образцов. Результаты сравнивали с результатами измерений атомно-силовым микроскопом. Найденное отличие объяснено образованием у второго образца, подвергшегося дополнительной плазменной обработке, наноразмерных морфологических особенностей поверхности в виде контрастных элементов, повышающих точность совмещения изображений в процессе 3D-реконструкции.

3D-реконструкция, профиль поверхности, растровый электронный микроскоп, атомно-силовая микроскопия, стереоизображения, рельефные элементы, 3D reconstruction, surface profile, scanning electron microscope, stereo-pair images, relief elements

1. Михуткин А. А., Васильев А. Л. Трехмерная реконструкция поверхности по изображениям, полученным в растровом электронном микроскопе // Кристаллография. 2014. Т. 59. № 6. С. 999-1007.

2. Goldstein J., Newbury D., Joy D. Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis. New York: Kluwer Academic, Plenum Publishers, 2003. P. 212-220.

3. Соколов В. Н., Лебедев А. А., Юрковец Д. И. Метод трехмерной реконструкции микрорельефа поверхности твердых тел по их РЭМ-стереоизображениям // Известия РАН. Сер. физ. 1995. T. 59. № 2. С. 28-35.

4. Minnich B., Leeb H., Bernroider E. W. N., Lametschwandtner A. Three-dimensional morphometry in scanning electron microscopy: a technique for accurate dimensional and angular measurements of microstructures using stereopaired digitized images and digital image analysis // J. Microscopy. 1999. V. 195. N. 1. P. 23-33.

5. Pouchou J.-L., Boivin D., Beauchêne P., Besnerais G. L., Vignon F. 3D Reconstruction of Rough Surfaces by SEM Stereo Imaging // Microchimica Acta. 2002. V. 139. N. 1-4. P. 135-144.

6. Schroettner H., Schmied M., Scherer S. Comparison of 3D Surface Reconstruction Data from Certified Depth Standards Obtained by SEM and an Infinite Focus Measurement Machine (IFM) // Microchimica Acta. 2006. V. 155. N. 1-2. P. 279-284.

7. Roy S., Meunier J., Marian A. M., Vidal F., Brunette I., Costantino S. Automatic 3D reconstruction of quasi-planar stereo Scanning Electron Microscopy (SEM) images // 34th Annual International Conference of the IEEE EMBS (Engineering in Medicine and Biology Society). San Diego, California USA, 2012. P. 4361-4364.

8. Marinello F., Bariani P., Savio E., Horsewel A., Chiffre L. Critical factors in SEM 3D stereo microscopy // Measurement Science and Technology. 2008. V. 19. № 6. P. 065705.1-065705.12.

9. Carli L., Genta G., Cantatore A., Barbato G., Chiffre L., Levi R. Uncertainty evaluation for three-dimensional scanning electron microscope reconstructions based on the stereo-pair technique // Measurement Science and Technology. 2011. V. 22. № 3. P. 035103.1-035103.11.

10. Соколов В. Н. Количественный анализ микроструктуры горных пород по их изображениям в растровом электронном микроскопе // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 8. С. 72-78.

11. Filippov M. N., Gavrilenko V. P., Kovalchuk M. V., Mityukhyaev V. B., Ozerin Yu. V., Rakov A. V., Roddatis V. V., Todua P. A., Vasiliev A. L. Reference material for transmission electron microscope calibration // Measurement Science and Technology. 2011. V. 22. P. 094014.1-094014.5.