Mappe ad alta risoluzione topografia di grandi superfici utilizzando la funzione automatica di cucitura naniti AFM da Nanosurf

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Introduzione
Imaging di un display LCD "Pixel"

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Questa nota applicativa descrive la funzione automatica cucitura della naniti Nanosurf AFM un'interfaccia di scripting in combinazione con il Rapporto Nanosurf Expert software di analisi. Misure AFM su un pannello LCD vengono utilizzati come esempio per dimostrare come cuciture può quindi essere usato per generare facilmente ed efficientemente mappe ad alta risoluzione topografia di grandi superfici.

Introduzione

Tecniche di imaging ad alta risoluzione come AFM sono spesso limitati nella loro gamma di scansione massima. Quando entrambe alta risoluzione laterale di un AFM e una vasta gamma di scansione di grandi dimensioni sono necessari, cuciture immagine potrebbe essere una soluzione. Cuciture immagine è comunemente usato quando si crea una singola scena panoramiche da immagini multiple. In un'implementazione più avanzate, questa tecnica può essere utilizzata anche per combinare più misure AFM per una singola immagine di grandi dimensioni. Così, AFM immagini di grandi superfici, ad esempio, 1 mm x 1 mm o 100 micron x 1 cm, può essere facilmente raggiunto.

Il Nanosurf naniti sistema AFM è in grado di misurare e cucire le immagini richieste in modo completamente automatico. L'utente deve solo specificare le dimensioni delle immagini singole AFM e la dimensione dell'area da misurare. L'AFM poi prende cura del resto. Dopo la misurazione, le immagini vengono caricate nel Report Expert Nanosurf post-elaborazione del software, e sono cuciti insieme per una singola immagine. Questa immagine contiene ancora tutti i dati metrologici e può quindi essere analizzato come qualsiasi altra immagine AFM con tutte le funzioni di analisi disponibili, comprese le misure di altezza e di distanza, il calcolo della rugosità, grano e l'analisi delle particelle, analisi di sezione, e, naturalmente, visualizzazione 3D.

Imaging di un display LCD "Pixel"

Moderne tecniche di produzione schermi piatti (plasma, TFT-LCD, OLED) sono basate su multi-layer processi che producono piccole e complesse strutture di superficie 3D. Microscopia ottica convenzionale cade generalmente breve, quando si tratta di verificare l'integrità e la qualità delle strutture di superficie, in tre dimensioni. Questo è particolarmente vero per l'analisi dei guasti nel sub-micrometrica regime. AFM, d'altra parte, è la soluzione ideale per misurare i dati di contorno 3D con precisione sub-micrometrica. Con la tecnica di cucitura, questo può anche essere realizzato su grandi superfici, come i pannelli LCD.

Figura 1. Microscopia ottica dell'immagine di un pannello LCD. L'immagine (660 micron x 660 micron, mostrato qui a 120 volte ingrandimento) è stato registrato utilizzando un easyScope Nanosurf. Un singolo LCD "pixel" è racchiuso nella grande scatola rossa. La scatola più piccola bianca corrisponde alla zona che può essere di solito coperta dal massiccio scansione di un AFM. Il risultato di tale scansione è mostrato nella Figura 2.

La Figura 1 mostra l'immagine microscopio ottico di un pannello LCD a 120 volte ingrandimento. Un pixel del pannello corrisponde alla sezione racchiusa nel riquadro rosso. Questa area, che misura 407 micron x 407 micron, è molto più grande della zona, che possono essere normalmente misurato con un AFM, che corrisponderebbe alla scatola più piccola bianca nella Figura 1. La Figura 2 mostra una misura reale AFM nella zona della scatola bianca. I vantaggi di AFM oltre microscopia ottica - la risoluzione molto più alta che si ottiene, e la disponibilità di dati 3D - diventa evidente.

Figura 2. AFM scansione di una tipica area del pannello LCD. Dati ad alta risoluzione topografica è disponibile per un area di scansione limitata. La scansione qui corrisponde a 74 micron x 74 micron, e la scatola bianca mostrata in Figura 1.

A immagine di un pixel intero LCD, tuttavia, richiedono una dimensione di scansione che è molto più grande di quelli che possono essere ottenute da una singola immagine AFM. Un modo per aggirare questo ostacolo, è l'uso di misurazione automatizzati delle aree più campioni, seguita dalla cucitura delle immagini risultanti AFM. La fattibilità di questo processo è illustrato nell'esempio seguente, che illustra come una matrice di 5x5 immagini AFM è stato acquistato su un pannello LCD e cuciti insieme per l'immagine ingrandita. Lo strumento utilizzato per questo processo è stata la Nanosurf naniti B AFM con una ATS-A100 fase di traduzione automatica.

Dopo aver montato il campione LCD sul palco traduzione, la punta del cantilever AFM è stato posizionato sopra la regione di interesse, e lo script è stato avviato cuciture (Figura 3). Con i parametri desiderati impostato, il sistema AFM autonomamente acquisite tutte le immagini, salvate tutte le misure ai file, e trasferire questi al Report Expert Nanosurf software, dove il modulo di cucitura di questo programma cucito tutti i file insieme (vedi Figura 4). Una rappresentazione 3D del risultato è presentato in figura 5, che mostra come senza soluzione di continuità le singole immagini sono fuse in una.

Figura 3. Script di cuciture in esecuzione il software di controllo Nanosurf. La scatola rossa mostra la finestra di dialogo Stitching che chiede all'utente di fornire i parametri di base per il processo di cucitura.

Figura 4. L'interfaccia del modulo Stitching nel software Report Expert Nanosurf. Comandi semplici ma potenti consentono a chiunque di eseguire cuciture e di generare risultati professionali.

Figura 5. Rappresentazione 3D di una immagine cucita AFM. L'immagine (corrispondente al risultato cuciture in Figura 4), mostrato qui a un ingrandimento di 200 volte, dimostra quanto facilmente ad alta risoluzione 3-dimensionali dati possono essere acquisiti utilizzando il Nanosurf naniti B AFM e una fase di traduzione automatica. Viene inoltre illustrato come senza il risultato del processo di cucitura è.

Utilizzando anche le immagini più individuale AFM (10x10) per il processo di cucitura portato ad un alta risoluzione topografica (Figura 6) di una superficie ancora più grande del pannello LCD (560 micron x 570 micron, dopo aver tagliato i bordi grezzi), quasi simile per dimensioni a l'immagine ottica mostrato nella Figura 1. Più di un pixel completo LCD può essere chiaramente distinti.

Figura 6. AFM immagine cuciture di un pannello LCD. L'immagine (560 micron x 570 micron; mostrato qui a ingrandimento 160-volte) è il risultato di immagini 10x10 registrate e cucito con il Nanosurf naniti B e le caratteristiche cuciture del controllo Nanosurf e software Report. Il risultato è paragonabile per dimensioni alla foto ottica mostrato nella Figura 1, ma in questo caso offre molti più dettagli e dati 3D.

L'utilizzo dei dati di superficie, di grandi dimensioni AFM nel controllo qualità della produzione di pannello LCD fornisce informazioni dettagliate per quanto riguarda le singole micro-fabbricazione fasi del processo, e permette di approvazione batch-saggio o il rifiuto dei lotti di produzione. Inoltre, le informazioni fornite dalle misurazioni AFM - in particolare le misure AFM coprono grandi superfici, come nel caso di cuciture - può anche essere usato per regolare i parametri di produzione per i lotti futuro.

Questo rende l'AFM non solo uno strumento di controllo di qualità che fornisce la massima risoluzione possibile nei processi industriali di controllo di qualità, ma anche un prezioso strumento di ottimizzazione durante lo sviluppo del prodotto e della produzione. Il funzionamento autonomo, la maneggevolezza e l'eccellente rapporto prezzo / prestazioni dei naniti Nanosurf AFM lo rendono lo strumento ideale per le industrie piccole e grandi aziende di spostare il loro controllo di qualità nel 21 ° secolo.

Fonte: Nanosurf

Per ulteriori informazioni su questa fonte si prega di visitare Nanosurf