Scannende Fühler-Mikroskopie- (SPM)Analyse der CD oder DER DVD-Platten und der -stampfer durch NT-MDT

AZoNano-Nanotechnologie - NT-MDT Hilfsmittel für Nanotechnologiezeichen

Themen Umfaßt

Hintergrund

SPM für Vertiefungs-Analyse von CDs und von DVDs

Beobachten des Magnetisierungs-Umkehr-Prozesses

Gerät und Methoden

Betriebsart für Topographie-Maße

Bart Baumuster Kragbalken

Statistische Behandlung von Daten

Parameter, die CD-/DVDStampfer-Qualität Bestimmen

Oberflächenbeschaffenheit und Oberflächenfehler

Stampfer Topographie

Andere Informationen und Parameter Bestimmt

Hintergrund

Digitalschallplatten (CD) und Vielseitige Platten Digital (DVD) sind populärer Datenspeicher jetzt. Die Informationseinheit von CD/DVD ist so genannte Vertiefung. CD und DVD werden gemacht, indem man eines Polycarbonats stempelt. Nickelstampfer werden normalerweise als Stempel verwendet, der Stöße enthält. Diese Stöße bilden Vertiefungen. Die Qualität der Gruppe der Platten hängt von der Qualität eines eines Stampfers ab, d.h. ist einleitende Regelung des Stampfers notwendig.

SPM für Vertiefungs-Analyse von CDs und von DVDs

Magnetische Eigenschaften des Nickelstampfers und seines großen (140mm) machen Schwierigkeiten zur Elektronenmikroskopieregelung. Es gibt auch Einheiten für die Oberflächenanalyse, die auf elektrischen Prinzipien basiert, aber solche Maße können Vertiefungsgeometrie nicht sichtbar machen. SPM ist ideales Hilfsmittel für Vertiefungsgeometrieanalyse wegen der hohen Auflösung, der hohen Maßgeschwindigkeit und der Möglichkeit von zerstörungsfreien Maßen von großen Proben (Fig.1). Die Anwendung des SPM unter Herstellung des Stampfers für CD/DVD ist Perspektivenmethode der Qualitätsüberwachung. SPMs-Hilfe, zum der Stampferqualität zu überprüfen und von Gefahr von Defektaussehen zu verringern. Es ist möglich, Topographieänderungen des Stampfers unter verschiedenen externen Einflüssen, zum Beispiel Beobachtung der Deformation wegen des Polierens oder des Schlages zu studieren. Es ist möglich auch, Topographieänderungen wegen der Heizung während des Drückens eines Polycarbonats zu beobachten. Während der Herstellung der einiger Teile der Stampferoberfläche seien Sie esteuert und Qualität des Stampfers wird geschätzt. Auch selektive Regelung von Platten wird durchgeführt.

AZoNano - Nanotechnologie - Einzelne Vertiefung der CD gemessen durch SPM.

Abbildung 1.

Beobachten des Magnetisierungs-Umkehr-Prozesses

Die Experimente in einem externen Magnetfeld aktivieren uns, die Magnetisierungsumkehr-prozesse zu beobachten. Die Auslegung des NT-MDT SPMs darf die verschiedenen externen Magnetfelder während der Mikroskopiemaße der magnetischen Kraft (MFM) anwenden. Die anwesenden Ergebnisse wurden mit WANDLER P47 ausgerüstet mit Elektromagneten erzielt, das Magnetfelder bis zu 500Oe produzieren kann. Die studierte Probe war der polykristalline kopierte Film des Kobalt (40nm dick) abgegeben auf hoch-orientiertem pyrolytischem Graphit in Form von den Mikrongrößenrechtecken (Fig.1).

Gerät und Methoden

Wie erscheint von der oben genannten Möglichkeit der Maße der großen Probe Hauptnachfrage von CD-/DVDindustrie zu SPM ist. Es gibt drei Grundkonfigurationen von NT-MDT Einheiten, die diese Nachfrage befriedigen und das effektive Analysieren von CD/DVD liefern:

      SPM-Wandler P7LS (Feige. 2). Die motorisierte Positionierungsstufe, die Vakuumhalterung für Proben mit der Größe bis 300 mm im Durchmesser, die optische Betrachtungsanlage und der automatische Anflug stellen diese Einheit am bequemsten für CD-/DVDindustrie her.

      SPM-Stand AlleinSMENA im Verbindung mit spezieller konstruierter SMENA-Basis für große Probe (Feige. 2). Diese Einheit kann den gleichen Geräuschpegel zur Verfügung stellen, den Wandler P7LS zur Verfügung stellen. Solche Auslegung umfaßt nicht Vakuumhalterung und motorisiert, Stufe in Position bringend. Automatischer Anflug ist auf Anforderung erhältlich. Die Positionierung der Probe wird eigenhändig durchgeführt.

      SPM-Stand AlleinSMENA mit dem speziellen langen Fahrwerkbein, das CD/DVD erlaubt, das zwischen sie legt.

AZoNano - Nanotechnologie - der NT-MDT SPM Wandler P7LS.

Abbildung 2.

Der Benutzer muss harte Befestigung der Probe unter Spitze in diesem Fall zur Verfügung stellen.

Betriebsart für Topographie-Maße

Es gibt zwei Hauptmodi für Topographiemaße: Kontakt und Halbkontakt. Halb-Kontakt Modus verwendet Kragbalken, der bei seiner Resonanzfrequenz oszilliert. Infolgedessen sind die Spitze und die Probe im Kontakt nur kleines Teil des Oszillationszeitraums. Dieses führt zu eine beträchtliche Reduzierung im destruktiven Vorgang der Reibung und der Kapillarkräfte. Deshalb ist Halbkontakt Modus für weiche Materialien wie Polycarbonat geeigneter.

Bart Baumuster Kragbalken

„Bartbaumuster“ die Kragbalken, die durch NT-MDT hergestellt werden, liefert genauere Maße als Standardsilikonkragbalken. Dieses Baumuster des Kragbalkens besteht aus einem Standardsilikonkragbalken, der durch Kohlenstoffnadel mit hohem Längenverhältnis vergrößert wird. Fokussierter IonenTräger (FEB) wächst die Kohlenstoffnadel am Ende der Spitze. „Bartbaumuster“ Kragbalken sind für mehr Feinmessungen von plötzlichen Schritten geeignet. Außerdem ist Kohlenstoff ein hydrophobes Material, deshalb ist die Aufnahmeschicht des Wassers auf der Kohlenstoffspitze abwesend. Dieses erhöht auch die Genauigkeit der Maße.

Statistische Behandlung von Daten

Die erworbenen Ergebnisse benötigen statistische Behandlung. NT-MDT Software enthält ein Menü von Hilfsmitteln „Kornanalyse“ (Feige. 3), das für die Partikel statistisch behandeln entwickelt wurde, die auf dem Planum liegen (auch geeignet für Vertiefungen). Mithilfe dieser Hilfsmittel ist es möglich, geometrische Größe von Vertiefungen, ungefähre Vertiefungen zu bestimmen durch verschiedene Abbildungen, wie rechteckiges, Ellipse und rechteckiges mit aufgerundeten Seiten (Nachahmung von CD-/DVDvertiefungen). Auf der Grundlage von solchen Näherungswert sind die Richtung von Äxten, die Winkel zwischen ihnen und andere Parameter entschlossen.

AZoNano - Nanotechnologie - Hauptansicht des Menüs „Kornanalyse“

Abbildung 3.

Parameter, die CD-/DVDStampfer-Qualität Bestimmen

CD-/DVDparameter für die Prüfung der Hauptprüfungseigenschaften, die entweder CD/DVD oder Stampferqualität bestimmen, sind:

     Bilden Sie (Stoß) Formular Löcher und bilden Sie (Stoß) Größe Löcher. Zum Beispiel müssen Vertiefungen (Stöße) flachen Bereich haben (Fig. 4a). Wenn solches Planum nicht (Fig. 4b) beobachtet wird, dann kann ein Fehler während der Anzeige gemacht werden. Die Tiefe der Vertiefungen ist wichtiger Parameter wegen seines Einflusses auf die Amplitude des Signals während der Anzeige. Der SPM-Wandler P7LS ist in der Lage, die Vertiefungshöhe mit Auflösung eines Bruches von nm zu messen.

     Steigung der Seite der Vertiefung (Stoß).

     Rauheit der Oberfläche der Vertiefung (Stoß), die Reflexion vom Laserstrahl beeinflussen.

     Leiterbahn- und Spurstabilität.

     Verhältnis des Vertiefungsvolumens zum Volumen der einzelnen Vertiefung. Dieses ist die wichtige Technologie, die von CD/DVD charakteristisch ist.

       Zahl von Vertiefungen pro Bereichsgerät, d.h. Datendichte.

AZoNano - Nanotechnologie - FLUGHANDBUCH-Bilder der Oberfläche der Nickelstampfer gemacht durch verschiedene Technologien. Bilder erhalten durch Halbkontakt Modus, WANDLER P7LS.

Abbildung 4.

NT-MDT Software kann alle diese Parameter für den nachgeforschten Bereich berechnen.

Oberflächenbeschaffenheit und Oberflächenfehler

Auch SPM-Checkqualität der CD-/DVDoberfläche durch das Aufdecken von Oberflächenfehlern. Kratzer Zwei und Hügel werden auf Feige gesehen. 5.

AZoNano - Nanotechnologie - SPM-Bild der defekten Oberfläche der CD-Platte.

Abbildung 5.

Stampfer Topographie

Die Kenntnisse der entweder Vertiefungs- oder Stoßparameter, die an den verschiedenen Orten der Probe gemessen werden, erlauben die effektive Steuerung der CD-/DVDfertigung. Fig. 6 Showtopographie eines Stampfers. Nachdem Maße der Topographie das Menü „Kornanalyse“ an erhaltenen Topographiedaten angewendet wurden. Schwarze Zeilen auf Kontur des Kennzeichens Fig.7 von Stößen auf voreingestellten Niveaus; rote Zeilen sind Näherungswert von Stößen durch Ellipse. Die verschiedenen Parameter wurden für die Stoßreihe berechnet. Einige von ihnen Zeigung in Table1. Diese Defekte beeinflussen die Qualität der Datenanzeige.

AZoNano - Nanotechnologie - Oberflächentopographie eines CD-/DVDstampfers.

Abbildung 6.

Tabelle 1.

 

Z-Lev

Dvolume

Dsquare

Länge

Breite

Xpos

Ypos

Orient

Fehler

Wo: Z-Lev wird gerade vom Kapitel eingestellt (Feige. 7); Dvolume (Dv) - effektive Größe des Stoßes über Stufe ZLev (3√V); Dsquare (Ds) - effektive Größe des Stoßes auf Niveau Z = 116.7nm (√S); Länge - Stoßlänge; Breite - Stoßbreite; Xpos, Ypos - Koordinaten des Stoßes zentrieren; Orient - Winkel der Stoßorientierung; Fehler - Iterationsfehler des wirklichen Stoßes durch Ellipse.

AZoNano - Nanotechnologie - Kapitel eines Stampferstoßes.

Abbildung 7.

Andere Informationen und Parameter Bestimmt

Auch Informationen über Steigung des Stoßes versehen mit Seiten (Feige. 7) und andere Parameter ist erhältlich. Tabelle 2 stellt Verhältnisse von Bereichen (α) und von Volumen (α) für verschiedene Stöße dar.

Tabelle 2.

αv10-6

αS10-6

αv10-9

αS10-9

αv9-6

αS9-6

Die entschlossenen Parameter können für Analyse von Stoßgeometrie, das Aufdecken der Technologiedefekte und andere Anwendungen verwendet werden.

Hauptautor: V.V. Losev, S.A. Saunin und V.V. Zhizhimontov,

Quelle: NT-MDT Co.

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte NT-MDT Co.

 

Date Added: May 4, 2006

Last Update: 11. January 2012 14:28

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