台阶仪主要应用在金属材料、生物材料、聚合物材料、陶瓷材料等各种材料表面的薄膜厚度,台阶高度,二维粗糙度(Ra,Rq,Rmax...),三维粗糙度(Sa,Sq,Smax),划痕截面面积,划痕体积,磨损面积,磨损体积,磨损深度,薄膜应力(曲定量率半径法)等定量测量。摆脱了以往只能得到二维信息,或三维信息过于粗糙的现状。
最大扫描长度160 mm 最大样品高度40 mm 垂直扫描范围900 um 垂直分辨率0.1 nm XY移动范围150*150 mm 探针压力0.03-15 mg 单次扫描最大采样点数120000 主要用于测量薄膜材料厚度(2D)和表面形貌(3D),可以精确定量台阶高度、线粗糙度、薄膜曲率半径、应力等几何参数。
微流控涂层膜厚仪的磁感应测量原理基于磁通量的变化和磁阻的测量来确定涂层厚度。在测量过程中,仪器使用特定探头,将磁通量从探头通过非铁磁涂层流入铁磁基体。涂层的存在会阻碍磁通量的流动,涂层越厚,磁通量受到的影响越大,磁阻也会相应增大。
可测量5层内重叠薄膜的厚度和折射率,如氧化物,氮化物,光阻,导电玻璃,聚合物和半导体薄膜等透明或半透明薄膜。
主要技术指标参数:
对特定的介电质测量厚度范围20nm到150um。
对特定的材料厚道测量精度小于厚度的1%。
测量波长:350nm到1450nm。
自动测量点定位的功能,电机驱动的样品台最大可满足直径200mm样品使用。
轮廓仪支持对台阶高度、粗糙度、翘曲度和应力进行2D和3D测量,扫描范围可达150mm。
应用于:
台阶高度:2D和3D台阶高度
纹理:2D和3D粗糙度和波纹度
形状:2D和3D翘曲、形状
应力:2D和3D薄膜应力
缺陷检测:2D和3D缺陷表面形貌
主要靠加在阴极表面的电场发射电子,阴极为晶体钨。具有亮度高、分辨率高、寿命长、能实现快速扫描观察和记录等优点,分辨率已达到3nm甚至更高,还可在低加速电压下进行高分辨率观察,能直接观察绝缘。
工艺能力:
• 电子枪:场发射电子源
• 加速电压:0.5 至2 kV
• 束流:0.2至 1 nA
• 分辨率:<10 nm (@1kV)
• 放大倍数:250 至130,000x (2048×2048pixels)
• 样品尺寸:最大 100×60 mm
• 样品高度:最大 30 mm
采用非接触MOS(多光束光学传感)激光技术;不但可以对薄膜的应力、表面曲率和翘曲进行准确的测量,而且还可二维应力 Mapping成像统计分析;同时准确测量应力、曲率随温度变化的关系。
测量范围:1MPa-4000MPa,张应力或压应力
测量原理:激光扫描无损害非接触式测量
基片尺寸:8寸并向下兼容6、5、4、3、2英
加热功能:~500℃
XY双向程序控制扫描平台扫描范围:300mm;2m(可选);二维应力分析
扫描速度:可达20mm/s(x,y);
XY双向扫描平台扫描步进/分辨率:1 μm;
平均曲率分辨率:20km,5×10-5 1/m (1-sigma);
薄膜应力测量范围:3.2×106到7.8×1010dynes/cm2(或者3.2×105Pa to7.8×109Pa)(1-sigma);
应力测量分辨率:优于0.32MPa或1% (1-sigma);
应力测量重复性:0.02MPa(1-sigma);
平均曲率重复性:<5×10-5 1/m (1 sigma) (1-sigma);
程序化控制扫描模式:选定区域、多点线性扫描、全样品扫描;
成像功能:样品表面2D曲率成像,定量薄膜应力成像分析;
测量功能:曲率、曲率半径、应力强度、应力和翘曲等;
一频率运动或扫描,从而有效避免外界振动对测试结果的影响;同时提高测试分辨率;
FIB聚焦离子束(Focused Ion Beam, FIB)技术是一种利用高度聚焦的离子束来对材料进行加工、分析和成像的先进的微纳加工技术。这项技术基于加速并精确控制的离子束与样品表面相互作用,可以实现纳米级别的操作。FIB技术能够在纳米尺度上实现材料的去除、沉积以及成像,通常使用镓(Ga)离子源,因为镓离子具有良好的聚焦性能和适中的质量,适合大多数应用需求。
6.1 蚀刻
材料去除:FIB通过高能离子束轰击样品表面,利用物理溅射效应移除材料。这种能力使得FIB能够在纳米尺度上进行极其精细的切割、钻孔或雕刻,广泛应用于微电子器件的制造和修复。
故障分析:在半导体行业中,FIB用于定位和切除有问题的电路部分,以便进一步分析故障原因。
6.2沉积
材料添加:除了移除材料,FIB还能在特定位置沉积新材料。这通常涉及到引入一种气体前驱体到样品室中,在离子束的作用下,该气体会分解并在样品表面形成一层薄膜。这种方法可用于修补损坏的电路、创建导电连接或制备TEM样品支架。
6.3 成像
表面形貌观察:当离子束撞击样品时,会产生二次电子、背散射离子等信号,这些信号可以被收集并转换为图像,显示样品的表面特征。虽然FIB的成像分辨率不如SEM,但它可以在加工前后立即对结果进行检查。
双束系统:现代FIB设备经常结合了SEM,形成了所谓的“双束”系统,允许在同一台仪器内完成高分辨率成像和精准的FIB加工。
6.4断层扫描与三维重建
内部结构分析:通过一系列薄切片的连续截面图像,可以构建出样品内部结构的三维模型。这对于研究复杂材料的内部微观结构非常有用,例如多层芯片中的互连结构或者生物组织的细胞间联系。
6.5透射电子显微镜样品制备
超薄样本提取:FIB能够从块状材料中提取厚度仅为数十纳米的薄片,这些薄片足够透明以供TEM观察内部结构。这是传统方法难以实现的,特别是对于硬质或脆性材料。
6.6 纳米操纵与组装
纳米级操作:利用FIB可以实现对单个纳米粒子或纳米线的操作,如移动、焊接或切割,这在纳米科技的研究和发展中具有重要意义。
6.7材料改性
表面处理:FIB还可以用来改变材料的表面特性,例如通过局部掺杂或改变化学成分来调整其电学、光学或其他物理性质。
原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM),一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定,另一端的微小针尖接近样品,这时它将与其相互作用,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。
利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率。由于原子力显微镜既可以观察导体,也可以观察非导体,从而弥补了扫描隧道显微镜的不足。原子力显微镜是由IBM公司苏黎世研究中心的格尔德·宾宁于一九八五年所发明的,其目的是为了使非导体也可以采用类似扫描探针显微镜(SPM)的观测方法。原子力显微镜(AFM)与扫描隧道显微镜(STM)最大的差别在于并非利用电子隧穿效应,而是检测原子之间的接触,原子键合,范德瓦耳斯力或卡西米尔效应等来呈现样品的表面特性。