通过固定微小悬臂一端,另一端的微小针尖接近样品表面,这时微小针尖将与样品表面相互作用,作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。
扫描样品时,利用传感器检测这些变化,就可获得作用力分布信息,从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。
XY方向扫描范围90 × 90μm,Z方向扫描范围10μm,平台可以放置6/8/12寸wafer。
AFM外观图如下
▲机台整体布局-AFM
▲ AFM主机
原子力显微镜有三种基本成像模式,以针尖与样品之间的作用力的形式来分类,分别是接触式(Contact mode)、非接触式(Non-contact mode)、轻敲式(Tapping mode)。
1
接触式
排斥力模式接触模式中,悬臂扫描时,始终保持与样品接触,因此当悬臂扫过样品表面时,强烈的排斥力导致悬臂弯曲,从而得到样品的表面形貌;
2
非接触式
吸引力模式非接触模式中,悬臂扫描时,在样品表面上方振动,精确高速的反馈回路阻止针尖撞击表面并保持针尖的锐利,当针尖接近样品表面时,悬臂的振幅减小,通过运用反馈回路纠正振幅偏差,从而得到样品的表面形貌像;
3
轻敲模式
轻敲模式介于接触模式与非接触模式二者之间,探针即使完全接触,也没有完全脱离表面,悬臂振幅相对于非接触模式更快。更大的振幅能够充分放大偏移信号,使控制回路更加容易控制形貌反馈。
AFM的XY方向精度大于等于1nm,Z方向的精度大于等于0.1nm,所以AFM在绘制表面形貌方面表现非常好。
同时SCM模块可侦测浓度的范围为1E¹⁵ ~ 1E²⁰atom/cm³,可以根据注入浓度的不同绘制出P/N的注入轮廓。
分析的样品类型包括:wafer表面的粗糙度、功率器件junction、IC junction、摄像头lens轮廓等。
来源:季丰电子
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