NP-AFM

 NP-AFM是一台纳米分析仪器，用于样品表面粗糙度和样品微尺度分析。主要应用包括工艺开发和技术样品制作的过程控制。

NP-AFM Overview

§ NP-AFM是一套完整的纳米分析系统，包括进行扫描样品需要的所有工具：显微镜主机，电控箱，控制计算机，探头，手册和视频显微镜。 NP-AFM系统标准样品尺寸200mm×200mm的×20mm，可选配各类不同大小的样品台。

AFM 纳米分析对象:
- 各种技术样品
- 晶片,磁盘

三个样品台选项，可以适应样品台大小最高 200mm X 200mm X 20mm

内置高分辨率视频显微镜

线性化XY轴压电扫描器

适用于各类标准尺寸探针

包含轻敲模式接触模式，以及横向力和相位模式

实用电动下针模式

试用 LabVIEW-based 软件

使用行业标准的光学杠杆传感器，所有标准扫描模式都为标配，轻敲模式用于高分辨率成像和软样品，接触模式用于日常扫描，相位模式和横向力模式也包含在系统内。

控制软件由LabVIEW编写，非常简单易用。不同的窗口指导用户完成整个过程：预扫描窗口用于原子力显微镜寻找合适区域以及下探针，扫描窗口用于采集图像，力曲线窗口用于测量F / D曲线，最后，一个系统窗口用于修改系统参数。

NP-AFM 适用于各类技术样品(如晶片磁盘)的日常扫描,已经纳米研究.

NP-AFM 性能

晶片分析

原子力显微镜是一个非常高分辨率的分析仪器,它能够对各种经过处理的晶片进行测量,其中包括：

表面形貌的成像 - 通常表面特征的成像可以帮助确认一个过程是否已经有效的完成。 AFM对于在晶圆工艺中经常遇到的超平样品也可以提供极高的对比度。

表面粗糙度/纹理测量 – 原子力显微镜是唯一可以用于纳米级表面粗糙度测量的仪器。加上适当的防震隔音罩，它可以测量表面纹理低至0.1纳米的样品。

台阶高度测量 -原子力显微镜能够用于台阶高度测量,可以测量从0.3纳米至500纳米的台阶高度。标配的高分辨率的视频显微镜用于定位扫描区域

下面是一个例子的测量有图案的使用CMP抛光的晶圆。下面是一个光学显微镜图像的三个测量位置。可见光学显微镜图像中的悬臂;红色的激光用于探针AFM探针光学传感器。测量的位置被确定为1,2和3。

位置 1 - Visualization

扫描区域1 AFM图像所得的结果。图像上有随机的凹痕，这些凹痕在光学显微镜图像中不可见。通过放大AFM,我们可以看到正确的图像,脓疱碎片状边缘。凹痕的宽度约为90 nm和深度是10纳米。

Region 2 - 表面粗糙度扫描图像2没有出现在图像1中的明显结构。下图是一个图像2的3D结构图。样品表面的粗糙度位1.69nm十倍于AFM的本底噪音。

Region 3 – 台阶高度测试

图像3是一系列大约为1um宽度的光栅结构，在光学显微镜图片中可见。下图位区域3的AFM图像。使用.直方图统计光栅高度为43nm。

NP-AFM Stage

NP-AFM阶段具有良好的热和机械稳定性以满足高分辨率的AFM成像。此外,其开放设计方便用户修改。

高分辨率Z轴

直接驱动Z方向控制运动最小运动距离330nm,保证最优探针接近。软件控制Z轴快速上下移动光杠杆和调节自动探测探针接近样品。

样品台

NP-AFM有多个样品台可以选择,包括2 x3英寸移动分辨率为2µm手动样品台,和一个可以放置晶圆和光盘的大型样品台。

光学杠杆

NPAFM使用行业通用光杠杆力传感器。NP的探针夹持器适用于几乎所有商用AFM探针。光杠杆力传感器可以测量各种标准AFM模式,包括轻敲、接触、侧向力和相模式。

上视光学系统

高分辨率光学显微镜有一个可变焦镜头允许的视野在2 X 2毫米到300um X300um之间缩放。光学显微镜对调整激光光杠杆至关重要,方便实现对探针的扫描定位功能。

XY扫描器

在XY扫描中,线性压电陶瓷利用实时反馈控制以确保准确测量。多层耦三角平板设计(MMTD)的xy扫描器提供了最小的碗形扭曲。

探针夹持器

光杠杆力传感器部分使用了带有弹簧夹式的模块化的探头夹持器。NP-AFM可以在不到2分钟的时间完成探针的更换

NP-Atomic Force Microscope样品台示意图

NP-AFM 4012 样品台

NP-AFM-4012 样品台是设计容纳各种样品的形状和大小。该样品台有6 个标准的原子力显微镜磁性样品夹持器。自定义大小的样本夹持器可以很容易地设计并添加到样品台上。

NP-AFM 4022样品台

直径的达8“晶片和光碟也可以使用在NP-AFM 4022 样品台上。真空吸盘有一个独特的设计使样品牢固同时也能快速调整，以适应不同直径的样本量。有一个双轴移动台可以定位原子力显微镜成像区域。