Атомно-силовой микроскоп Park NX-HDM

Самый точный атомно-силовой микроскоп Park NX-HDM/XE-XDM

  • Идентификация нанодефектов
  • Высокая производительность
  • Измерение шероховатости поверхности в доли ангстрем
  • Автоматический обзор дефектов
  • Точная обратная связь

Производитель Park Systems

Особенности

Высокая производительность, автоматический поиск дефектов

Задача по идентификации нанодефектов представляет собой довольно трудоемкий процесс для инженеров, работающих со средами и плоскими подложками. Park NX-HDM – это атомно-силовой микроскоп, ускоряющий на порядок процесс обнаружения дефектов за счет применения системы автоматизированной идентификации дефектов, сканирования и анализа. Park NX-HDM связан с широким набором оптических контрольных инструментов, которые значительно ускоряют автоматический поиск дефектов.

Измерение шероховатости поверхности в доли ангстрем

Все чаще промышленность нуждается в сверхплоских средах и подложках для сокращения размеров устройств. Park NX-HDM обеспечивает точное измерение шероховатости поверхности в доли ангстрем: скан за сканом. Данный АСМ обладает минимальным уровнем собственных шумов и уникальной технологией True Non-ContactTM, он является самым точным АСМ для измерения шероховатости поверхности, предлагаемым на рынке.

Автоматический обзор дефектов для сред и подложек

Автоматический обзор дефектов (Park ADR) в NX-HDM ускоряет и улучшает процесс выявления дефектов в подложках и средах, при сканировании и анализе. С помощью схемы расположения дефектов, полученной от оптического контрольного инструмента, Park ADR автоматически переходит в каждую из точек и отображает дефекты двумя способами: (1) изображение увеличивается, производится повторное сканирование для определения положения дефектов, (2) изображение немного увеличивается для получения детализации дефектов. Тест запускается с демонстрацией реальных дефектов с 10-кратным увеличением для их отображения в автоматическом режиме.

Автоматическое перемещение и настройка схем расположения дефектов в АСМ

Применение передового алгоритма картографирования дефектов собственной разработки позволяет трансформировать схему, полученную от автоматического оптического контрольного инструмента, в изображение АСМ. Данная технология позволяет выполнить полную автоматизацию сканирования для получения высококачественного изображения дефектов.

Схема размещения дефектов получена из оптического контрольного инструмента 

Схема размещения дефектов получена из оптического контрольного инструмента

Автоматическое поисковое сканирование с масштабированием

Оптимизация параметров сканирования выполняется в два этапа: (1) быстрое поисковое сканирование с низким разрешением для определения местоположения дефектов, увеличенное сканирование высокого разрешения (2) для получения детализации дефектов. Размер и скорость сканирования регулируются в соответствии с потребностями оператора.

Автоматическое поисковое сканирование с масштабированием

Точная обратная связь за счет скоростного сервопривода оси Z в режиме True Non-Contact

Полуконтактный метод

  • Быстрый износ зонда = размытое сканирование низкого качества
  • Разрушающее образец взаимодействие зонд-образец = нарушение и изменение поверхности образца
  • Высокая зависимость от параметров измерений

True Non-ContactTM режим:

  • Ниже износ зонда = длительное сканирование высокого разрешения
  • Неразрушающий контакт зонд-образец = минимальное нарушение образца
  • Невосприимчивость параметров измерений (при получении результатов)

Точное топографическое изображение образца, полученное с помощью Z-детектора с низким уровнем шума

Отсутствие артефактов в результате сканирования АСМ на топографическом изображении с низким уровнем шума и обратной связью


  • Используется сигнал Z-детектора низкого уровня шума для получения рельефа изображения
  • Низкий уровень шума Z-детектора 0.02 нм в широком диапазоне частот
  • Отсутствие смещения краев (начальных и замыкающих)
  • Выполняется только одна калибровка на заводе

Технологии Park AFM

Автоматический контроль измерений – точность в короткое время

Автоматизированная программа значительно упрощает работу с NX-HDM. Методы измерения поддерживают многозональный анализ поверхности образца с оптимальными настройками кантилевера, скорости сканирования, коэффициента усиления.

Программное обеспечение производит измерение образца в соответствии с заранее определенной процедурой, которая отмечена в файле метода. Удобный интерфейс программы обеспечивает оператора необходимой гибкостью для реализации широкого спектра функций системы.

Park NX-HDM имеет:

  • автоматический, полуавтоматический и ручной режимы сканирования;
  • редактор методов измерений для каждой автоматизированной процедуры;
  • реальный мониторинг процесса измерения;
  • автоматический анализ полученных данных измерения.

Система ионизации эффективно снижает действие электростатического заряда. Она ионизирует заряженные объекты, поддерживая идеальное равновесие положительных и отрицательных ионов и не загрязняя окружающую среду. Данная система также снижает риск случайного возникновения электростатического заряда в результате переноски образца.

Технические характеристики

Характе-
ристика системы
Моторизи-
рованный
столик XY
Моторизи-
рованный
столик Z
Моторизи-
рованный
фокусный
столик
(автофокуси-
рующая
подача)
Допусти-
мая
толщина
образца
Биение
в диапа-
зоне Z
сканирова-
ния
Распозна-
вание
образца
COGNEX
Диапазон перемещения
150 мм × 150 мм,
воспроизво-
димость 2 мкм
Диапазон перемещений
вдоль оси Z
25 мм
Разрешение
0,1 мкм, воспроизво-
димость < 1мкм
Диапазон
перемещения
вдоль оси Z
для осевой оптики - 15 мм
до 20 мм < 2 нм Разрешение образца ¼ пикселей
Характе-
ристики
сканера
Диапазон
работы
сканера XY
Разреше-
ние сканера
XY
Диапазон сканера Z Разрешение
сканера Z
Собственный шум сканера Z Максимальный размер сканирования
100 мкм × 100 мкм 0,095 нм
(20-битное
управление)
15 мкм 0,01 нм < 0,05 нм (с активной системой защиты от вибраций) 4096 × 4096 пикселей
Управле-
ние ACM
и столи-
ком XY
АDC DAC
18 каналов 4-высокоскоростных
канала ADC (50 MSPS)
24-битный ADC для датчиков положения
сканера X, Y и Z
12 каналов
2-высокоскоростных
DAC канала (50 MSPS)
20-битный DAC для позиционирования сканера X, Y и Z
Вибрация,
шум и
характе-
ристики ESD
Вибрация
пола
Акустический
шум
<0,5 мкм/сек (от 10 Гц до 200 Гц с активной системой защиты от вибраций) >70 дБ (поглощение) с акустической камерой
Требова-
ния к окружаю-
щей среде
Температура
в помеще-
нии (режим
ожидания)
Температура-
в помеще-
нии (рабочий
режим)
Влаж-
ность
Уровень вибрации пола Акусти-
ческий
шум
Пнев-
матика
Мощность
электро-
питания
Общее
энерго-
потребле-
ние
Сопротив-
ление
зазем-
ления
10 - 40 oC 18 - 24 oC 30 - 60%
(без учета
конденса-
ции)
VC-E
(3 мкм/сек)
менее
65 дБ
Разреже-
ние: -60 кПа
100/120В/208-240В, однофаз-
ное питание,
15А (макс)
2 кВт
(стандарт-
ное значе-
ние)
ниже
100 Ом
Размеры
в мм и вес в кг
Акустическая камера Шкаф управления Размер пола системы Высота потолка Рабочее пространство оператора
880 × 980 × 1460
(Ш × Г × В)
примерно 620 кг (вкл. основную систему NX-HDM)
600 × 900 × 1330 (Ш × Г × В)
примерно 170 кг (включая контроллеры)
1720 × 920 (Ш × Г) 2000 и более минимум 2400 × 2450 (Ш × Г) (ед. измерения: мм)