Microscopie de Balayage de Sonde (SPM), Mesures Robotisées avec le Résolveur De Problèmes LS SPM par NT-MDT

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Sujets Couverts

Mouvement Propre

Le Résolveur De Problèmes LS SPM

Mesures Robotisées

Mesures Expérimentales

Mesures Automatiques des Grilles de Polymère Gravées En Relief par Photo

Enquête sur des Conditions De Traitement Optimales

Analyse des Zones Macroscopiques

Nanolithography Robotisé sur Macroarea

Mouvement Propre

Les mesures Automatiques avec SPM comprend le réglage automatique des paramètres de lecture, des mesures des zones programmées avec des méthodes de SPM et de l'analyse de données automatique. Les domaines d'application des mesures robotisées de SPM sont :

·         Recherche Matérielle Combinatoire (caractérisation élevée de débit des bibliothèques des échantillons avec la composition chimique différente ou des échantillons préparés à différentes conditions).

·         Mesures de SPM des zones macroscopiques en déménageant de la zone de balayage au-dessus de la surface témoin à l'aide du système positionnant. En conséquence des zones avec une taille de plusieurs mm ou centimètres peuvent être mesurées par SPM (le domaine maximum d'échographie dans SPMs commercial est limité par ~100 microns).

·         Modifications de SPM (nanolithography) sur les zones macroscopiques.

·         Contrôle qualité dans l'industrie (par exemple contrôle de la face de disque de CD/DVD).

Le Résolveur De Problèmes LS SPM

Le Résolveur De Problèmes modifié LS de SPM équipé du logiciel particulier est un outil indispensable pour la caractérisation et la modification automatiques des surfaces avec tous les modes de base de SPM. Fig.1 affiche au support témoin du Résolveur De Problèmes LS pour la norme 4 des disques de silicium de 4 pouces, chacun d'eux peut se composer d'un grand nombre d'échantillons déposés, par exemple, par l'impression de jet d'encre.

AZoM - Métaux, Céramique, Polymère et Composés - RÉSOLVEUR DE PROBLÈMES Modifié LS pour des mesures robotisées (laissées). Positionner la plate-forme pour quatre disques de silicium de 4 pouces (droits).

Le Schéma 1.

Mesures Robotisées

Fig. 2 affiche le menu des mesures robotisées pour 25 remarques. Les coordonnées de chaque remarque sont enrégistrées dans le programme. Le logiciel saisit automatiquement une image optique de la situation actuelle (avec la définition vers le bas à 1,5 microns), exécute la mesure de SPM, déménage l'échantillon à la prochaine position enrégistrée Etc. Toutes Les données enrégistrées peuvent être automatiquement traitées par le logiciel afin d'obtenir des statistiques ou certain paramètre pour toutes les zones mesurées.

AZoM - Métaux, Céramique, Polymère et Composés - Menu du SPM robotisé.

Le Schéma 2.

Mesures Expérimentales

Des Résultats qui sont décrits ci-dessous ont été obtenus en groupe de Professeur U.S. Schubert (Université d'Eindhoven de nology, Pays-Bas, http://www.schubert-group.com) en collaboration avec l'Institut Néerlandais de Polymère. Le Résolveur De Problèmes modifié LS pour des mesures automatiques a été utilisé pour ces expériences.

Mesures Automatiques des Grilles de Polymère Gravées En Relief par Photo

L'irradiation sélectrice par un masque d'un échantillon contenant un prépolymère, des monomères et une amorce de photo entraîne la formation des structures périodiquement élevées de relief (Fig.3). Pour des applications en technologie de reproduction d'image une de l'objectif est obtenir les structures plus élevées possible de relief. La formation des structures élevées est à la charge d'un grand nombre de conditions de préparation des échantillons comme l'épaisseur de film initiale, la composition, la période du masque appliqué, l'intensité de la lumière et la température dans le stade de développement.

AZoM - Métaux, Céramique, Polymère et Composés - illustration d'AFM de la structure avec 20 microns lancent (à gauche) ; exposé schématique de l'échantillon complet (droit).

Le Schéma 3.

Enquête sur des Conditions De Traitement Optimales

Pour vérifier les conditions de traitement optimales, on a choisi une installation combinatoire dans laquelle sur un grand substrat deux des paramètres ont été variés simultanément. L'échantillon donnant droit comprend les quatre lignes des grilles de polymère avec différentes hauteurs de son (5, 10, 20, et 40 microns). Chaque ligne se compose de 11 zones qui ont été préparées aux différentes conditions (par exemple intensité de lumière ou un gradient de température pendant le développement) (Fig.3, au droit). La taille totale de l'échantillon est 25x102 millimètre. L'analyse Automatique de SPM nous permet de déterminer les conditions correcte de la préparation des échantillons, par exemple, à laquelle le rapport hauteur/largeur maximum de la grille de polymère est réalisé. Fig.4 explique la dépendance d'une hauteur discordante à l'égard l'intensité de lumière (pour l'échantillon obtenu à l'aide du masque de gradient d'intensité). L'échantillon se compose de 44 zones : 4 hauteurs de son et 11 valeurs de dose d'énergie ont été utilisées pour la formation de la grille de polymère. Des mesures Automatiques ont été exécutées en mode de filetage. Les résultats de l'enquête sont les 4 dépendances pour chaque période discordante qui affichent des modifications de hauteur avec l'augmentation de la dose d'énergie. Cette information permet la détermination des conditions optimales de préparation pour l'échantillon.

AZoM - Métaux, Céramique, Polymère et Composés - Résultats des mesures automatiques de la bibliothèque des échantillons. La Dépendance de la hauteur du polymère râpant à l'égard l'intensité de lumière (dose d'énergie) pour 4 hauteurs de son de râper : 5, 10, 20, et 40 microns.

Le Schéma 4.

Analyse des Zones Macroscopiques

Les Mesures des vastes zones avec SPM sont possibles seulement par le mouvement de la tête de SPM au-dessus de la surface témoin par le système positionnant. L'Analyse de l'épaisseur du film rotation-enduit de polymère plus de 3,5 distances de cm a été exécutée avec l'aide de SPM automatique. Le film rotation-enduit déposé sur le silicium a été rayé par le couteau (Fig.5) et l'épaisseur du film a été mesurée en 19 positions le long du brouillon (Fig.6). Les coordonnées de ces positions ont été enrégistrées en logiciel avant le balayage. L'épaisseur de film a été déterminée comme distance entre les maxima sur la dépendance du numéro des pixels à l'égard des z-coordonnées des pixels. L'analyse de l'épaisseur de film (Fig.6, droite) prouve que la partie moyenne du film est tout à fait uniforme ; en attendant une zone de 7 millimètres près de l'arête du film a l'épaisseur variable indiquer déménager de l'extérieur matériel pendant la rotation-couche.

AZoM - Métaux, Céramique, Polymère et Composés - images Optiques du brouillon (le brouillon est indiqué par les flèches rouges).

Le Schéma 5.

AZoM - Métaux, Céramique, Polymère et Composés - image de SPM du brouillon (gauche), détermination de l'épaisseur de film comme distance entre les crêtes sur des statistiques (centre), résultat final : la dépendance de l'épaisseur de film à l'égard la distance le long du brouillon (droit).

Le Schéma 6.

Nanolithography Robotisé sur Macroarea

Une couche unitaire de trichlorsilane d'octadecyl (OTS) déposée sur un disque de silicium peut être oxydée électrochimique à l'aide des extrémités conductrices de SPM. En conditions normales par couche mince de l'eau est toujours présent sur la surface. Les produits de Décomposition nous permettent s'y rapportant de changer le terminal - groupes3 de CH de la couche d'OTS à - COOH en s'appliquant de la tension à l'extrémité. La plus petite zone modifiée peut être aussi petite que la taille d'extrémité (elle dépend également de l'humidité, de la tension appliquée Etc.). Le résultat de l'oxydation est visible sur le mode d'image de force transversale en contact. La Traduction de la configuration lithographique au-dessus de la vaste zone en déménageant du stade positionnant forme les configurations lithographiques macroscopiques avec le petit groupe minimal se situant dans le domaine de nanomètre. Fig.7 affiche la distribution de force transversale pour un film oxydé d'OTS. L'ensemble de cette configuration (Fig.7, laissé) a été traduit au-dessus d'une vaste zone en déménageant de positionner le stade. Fig.7 redressent la pièce d'expositions seulement de la zone modifiée qui est plus grande que la taille d'échographie. Au Total des ensembles 100 (des 10 10) en enjambant 0,2 par 0,2 millimètres ont été effectués dans moins puis pendant 2 heures.

AZoM - Métaux, Céramique, Polymère et Composés - microscopie de force Transversale des zones oxydées : modelez l'ensemble (est parti), 9 ensembles (droits).

Le Schéma 7.

Note : Une liste complète de références peut être obtenue en se rapportant au document original.

Auteur Primaire : A. Alexeev et D. Wouters

Source : NT-MDT Cie.

Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît NT-MDT Cie.

Date Added: May 4, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 06:32

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