Просматривая Микроскопия Зонда (SPM), Автоматизированные Измерения с Решителем LS SPM NT-MDT

Нанотехнология AZoNano- - Инструменты NT-MDT для логоса нанотехнологии

Покрытые Темы

Предпосылка

Решитель LS SPM

Автоматизированные Измерения

Экспириментально Измерения

Автоматические Измерения Выбитых Фото Решеток Полимера

Исследование Оптимальных Обрабатывая Условий

Анализ Макроскопических Областей

Автоматизированное Nanolithography на Macroarea

Предпосылка

Автоматические измерения с SPM включают автоматическое регулирование параметров скеннирования, измерений запрограммированных зон с методами SPM и автоматического анализа данных. Зоны применения автоматизированных измерений SPM являются следующими:

·         Комбинаториальное Материальное Исследование (высокая характеризация объём архивов образцов с различным химическим составом или образцов подготовленных на различных условиях).

·         Измерения SPM макроскопических зон путем двигать просматривая зоны над поверхностью образца с помощью системе позиционирования. В результате зоны с размером нескольких миллиметров или сантиметров могут быть измерены SPM (максимальный ряд развертки в коммерчески SPMs ограничен ~100 микронами).

·         Изменения SPM (nanolithography) на макроскопических областях.

·         Проверка качества в индустрии (например управлении поверхности диска CD/DVD).

Решитель LS SPM

Доработанный Решитель LS SPM оборудованный с специальным ПО необходимый инструмент для автоматических характеризации и изменения поверхностей с всеми основными режимами SPM. Fig.1 показывает держателю образца Решителя LS на стандарт 4 вафли кремния 4 дюймов, каждое из их может состоять из большое количество образцов депозированных, например, печатанием inkjet.

AZoM - Металлы, Керамика, Полимер и Смеси - Доработанный РЕШИТЕЛЬ LS для автоматизированных (выйденных) измерений. Располагать платформу для 4 вафель кремния 4 дюймов (правых).

Диаграмма 1.

Автоматизированные Измерения

FIG. 2 показывает меню автоматизированных измерений для 25 пунктов. Координаты каждого пункта сохранены в программе. ПО автоматически захватывает оптически изображение настоящего положения (с разрешением вниз до 1,5 микрона), выполняет измерение SPM, двигает образец к следующему сохраненному положению Etc. Все сохраненные данные могут автоматически быть обработаны ПО для того чтобы получить статистик или некоторый параметр для всех измеренных областей.

AZoM - Металлы, Керамика, Полимер и Смеси - Меню автоматизированного SPM.

Диаграмма 2.

Экспириментально Измерения

Результаты которые описанный ниже были получены в группе в составе Профессор США Schubert (Университет Эйндховена nology, Нидерланды, http://www.schubert-group.com) в сотрудничестве с Голландским Институтом Полимера. Доработанный Решитель LS для автоматических измерений был использован для этих экспериментов.

Автоматические Измерения Выбитых Фото Решеток Полимера

Селективное облучение через маску образца содержа преполимер, мономеры и инициатор фото причиняет образование периодически повышаемых структур сброса (Fig.3). Для применений в технологии по воспроизведению изображений одном цели получить самые высокие возможные структуры сброса. Образование повышенных структур зависел на большое количество условий подготовки образца как начальная толщина фильма, состав, период прикладной маски, интенсивность света и температура в этапе обработки.

AZoM - Металлы, Керамика, Полимер и Смеси - изображение AFM структуры с 20 микронами сооружает (налево); схематическое представление полного образца (правого).

Диаграмма 3.

Исследование Оптимальных Обрабатывая Условий

Для того чтобы расследовать оптимальные обрабатывая условия, было выбрано комбинаториальное настроение в котором на большом субстрате 2 параметры были поменяны одновременно. Приводя к образец состоит из 4 рядков решеток полимера с различными тангажами (5, 10, 20, и 40 микронов). Каждый рядок состоит из 11 области которая были подготовлены на различных условиях (например интенсивность света или температурный градиент во время развития) (Fig.3, праве). Полный размер образца 25x102 mm. Автоматический анализ SPM позволяет нам определить правильные условия подготовки образца, на пример, на чточто достиган максимальный коэффициент сжатия решетки полимера. Fig.4 демонстрирует зависимость grating высоты на интенсивности света (для образца полученного путем использование маски градиента интенсивности). Образец состоит из 44 областей: 4 тангажа и 11 значение дозы энергии были использованы для образования решетки полимера. Автоматические измерения были исполнены в выстукивая режиме. Результаты исследования 4 зависимости на каждый grating период которая показывает изменения высоты 0Nс увеличением дозой энергии. Эта информация позволяет определению оптимальных условий подготовки для образца.

AZoM - Металлы, Керамика, Полимер и Смеси - Результаты автоматических измерений архива образцов. Зависимость высоты полимера скрежеща на интенсивности света (дозе энергии) для 4 тангажей скрежетать: 5, 10, 20, и 40 микронов.

Диаграмма 4.

Анализ Макроскопических Областей

Измерения обширных районов с SPM возможны только движением головки SPM над поверхностью образца системой позиционирования. Анализ толщины закрутк-покрынного фильма полимера над 3,5 расстояниями cm был выполнен с помощью автоматическому SPM. Закрутк-покрынный фильм депозированный на кремнии был поцарапан ножом (Fig.5) и толщина фильма была измерена в 19 положениях вдоль скреста (Fig.6). Координаты тех положений были сохранены в ПО перед просматривать. Толщина фильма была определена как расстояние между максимумами на зависимости количества пикселов на z-координатах пикселов. Анализ толщины фильма (Fig.6, права) показывает что средняя часть фильма довольно равномерна; между тем зона 7 mm около края фильма имеет переменную толщину показать двигать материального снаружи во время закрутк-покрытия.

AZoM - Металлы, Керамика, Полимер и Смеси - Оптически изображения скреста (скрест показан красными стрелками).

Диаграмма 5.

AZoM - Металлы, Керамика, Полимер и Смеси - изображение скреста (левого), определение толщины фильма как расстояние между пиками на статистик (центре), окончательный результат SPM: зависимость толщины фильма на расстоянии вдоль скреста (правого).

Диаграмма 6.

Автоматизированное Nanolithography на Macroarea

Монослой trichlorsilane octadecyl (OTS) депозированный на вафле кремния может быть окислен электрохимически путем использование проводных подсказок SPM. В нормальных условиях тонкий слой воды присутствовал всегда на поверхности. Продукты разложения из этого позволяют нам изменить стержень - группы в составе3 CH слой OTS к - COOH путем применяться напряжения тока к подсказке. Самая малая доработанная область может быть как мала по мере того как размер подсказки (она зависит также на влажности, подводимом напряжении Etc.). Результат оксидации видим на изображении бокового усилия в режиме контакта. Перевод литографской картины над обширным районом путем двигать располагая этапа формирует макроскопические литографские картины при минимальная деталь лежа в ряде нанометра. Fig.7 показывает распределение бокового усилия для окисленного фильма OTS. Выйденный блок этой картины (Fig.7,) был переведен над обширным районом путем двигать располагать этап. Fig.7 выпрямляют часть выставок только доработанной зоны которая большле чем размер развертки. В блоках итога 100 (10 10) spanning 0,2 0,2 mm были сделаны в после этого 2 часа.

AZoM - Металлы, Керамика, Полимер и Смеси - микроскопия Бокового усилия окисленных областей: сделайте по образцу блок (вышл), 9 блоков (правых).

Диаграмма 7.

Примечание: Полный список справок может быть получен путем ссылаться к подлинному документу.

Основной автор: A. Alexeev и D. Wouters

Источник: CO. NT-MDT.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите CO. NT-MDT.

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

Last Update: 13. June 2013 07:12

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit