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NP-AFM

 NP-AFM是一臺納米分析儀器，用于樣品表面粗糙度和樣品微尺度分析。主要應(yīng)用包括工藝開發(fā)和技術(shù)樣品制作的過程控制。

NP-AFM Overview

§ NP-AFM是一套完整的納米分析系統(tǒng)，包括進(jìn)行掃描樣品需要的所有工具：顯微鏡主機(jī)，電控箱，控制計(jì)算機(jī)，探頭，手冊和視頻顯微鏡。 NP-AFM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)樣品尺寸200mm×200mm的×20mm，可選配各類不同大小的樣品臺。

AFM 納米分析對象:
- 各種技術(shù)樣品
- 晶片,磁盤

三個(gè)樣品臺選項(xiàng)，可以適應(yīng)樣品臺大小 200mm X 200mm X 20mm

內(nèi)置高分辨率視頻顯微鏡

線性化XY軸壓電掃描器

適用于各類標(biāo)準(zhǔn)尺寸探針

包含輕敲模式接觸模式，以及橫向力和相位模式

實(shí)用電動(dòng)下針模式

 LabVIEW-based 軟件

使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)杠桿傳感器，所有標(biāo)準(zhǔn)掃描模式都為標(biāo)配，輕敲模式用于高分辨率成像和軟樣品，接觸模式用于日常掃描，相位模式和橫向力模式也包含在系統(tǒng)內(nèi)。

控制軟件由LabVIEW編寫，非常簡單易用。不同的窗口指導(dǎo)用戶完成整個(gè)過程：預(yù)掃描窗口用于原子力顯微鏡尋找合適區(qū)域以及下探針，掃描窗口用于采集圖像，力曲線窗口用于測量F / D曲線，，一個(gè)系統(tǒng)窗口用于修改系統(tǒng)參數(shù)。

NP-AFM 適用于各類技術(shù)樣品(如晶片磁盤)的日常掃描,已經(jīng)納米研究.

NP-AFM 性能

晶片分析

原子力顯微鏡是一個(gè)非常高分辨率的分析儀器,它能夠?qū)Ω鞣N經(jīng)過處理的晶片進(jìn)行測量,其中包括：

表面形貌的成像 - 通常表面特征的成像可以幫助確認(rèn)一個(gè)過程是否已經(jīng)有效的完成。 AFM對于在晶圓工藝中經(jīng)常遇到的超平樣品也可以提供極高的對比度。

表面粗糙度/紋理測量 – 原子力顯微鏡是可以用于納米級表面粗糙度測量的儀器。加上適當(dāng)?shù)姆勒鸶粢粽郑梢詼y量表面紋理低至0.1納米的樣品。

臺階高度測量 -原子力顯微鏡能夠用于臺階高度測量,可以測量從0.3納米至500納米的臺階高度。標(biāo)配的高分辨率的視頻顯微鏡用于定位掃描區(qū)域

下面是一個(gè)例子的測量有圖案的使用CMP拋光的晶圓。下面是一個(gè)光學(xué)顯微鏡圖像的三個(gè)測量位置。可見光學(xué)顯微鏡圖像中的懸臂;紅色的激光用于探針AFM探針光學(xué)傳感器。測量的位置被確定為1,2和3。

位置 1 - Visualization

掃描區(qū)域1 AFM圖像所得的結(jié)果。圖像上有隨機(jī)的凹痕，這些凹痕在光學(xué)顯微鏡圖像中不可見。通過放大AFM,我們可以看到正確的圖像,碎片狀邊緣。凹痕的寬度約為90 nm和深度是10納米。

Region 2 - 表面粗糙度掃描圖像2沒有出現(xiàn)在圖像1中的明顯結(jié)構(gòu)。下圖是一個(gè)圖像2的3D結(jié)構(gòu)圖。樣品表面的粗糙度位1.69nm十倍于AFM的本底噪音。

Region 3 – 臺階高度測試

圖像3是一系列大約為1um寬度的光柵結(jié)構(gòu)，在光學(xué)顯微鏡圖片中可見。下圖位區(qū)域3的AFM圖像。使用.直方圖統(tǒng)計(jì)光柵高度為43nm。

NP-AFM Stage

NP-AFM階段具有良好的熱和機(jī)械穩(wěn)定性以滿足高分辨率的AFM成像。此外,其開放設(shè)計(jì)方便用戶修改。

高分辨率Z軸

直接驅(qū)動(dòng)Z方向控制運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)距離330nm,探針接近。軟件控制Z軸快速上下移動(dòng)光杠桿和調(diào)節(jié)自動(dòng)探測探針接近樣品。

樣品臺

NP-AFM有多個(gè)樣品臺可以選擇,包括2 x3英寸移動(dòng)分辨率為2μm手動(dòng)樣品臺,和一個(gè)可以放置晶圓和光盤的大型樣品臺。

光學(xué)杠桿

NPAFM使用行業(yè)通用光杠桿力傳感器。NP的探針夾持器適用于幾乎所有商用AFM探針。光杠桿力傳感器可以測量各種標(biāo)準(zhǔn)AFM模式,包括輕敲、接觸、側(cè)向力和相模式。

上視光學(xué)系統(tǒng)

高分辨率光學(xué)顯微鏡有一個(gè)可變焦鏡頭允許的視野在2 X 2毫米到300um X300um之間縮放。光學(xué)顯微鏡對調(diào)整激光光杠桿至關(guān)重要,方便實(shí)現(xiàn)對探針的掃描定位功能。

XY掃描器

在XY掃描中,線性壓電陶瓷利用實(shí)時(shí)反饋控制以確保準(zhǔn)確測量。多層耦三角平板設(shè)計(jì)(MMTD)的xy掃描器提供了的碗形扭曲。

探針夾持器

光杠桿力傳感器部分使用了帶有彈簧夾式的模塊化的探頭夾持器。NP-AFM可以在不到2分鐘的時(shí)間完成探針的更換

NP-Atomic Force Microscope樣品臺示意圖

NP-AFM 4012 樣品臺

NP-AFM-4012 樣品臺是設(shè)計(jì)容納各種樣品的形狀和大小。該樣品臺有6 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原子力顯微鏡磁性樣品夾持器。自定義大小的樣本夾持器可以很容易地設(shè)計(jì)并添加到樣品臺上。

NP-AFM 4022樣品臺

直徑的達(dá)8“晶片和光碟也可以使用在NP-AFM 4022 樣品臺上。真空吸盤有一個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì)使樣品牢固同時(shí)也能快速調(diào)整，以適應(yīng)不同直徑的樣本量。有一個(gè)雙軸移動(dòng)臺可以定位原子力顯微鏡成像區(qū)域。