Högupplösta Topografi Kartor över stora ytor med hjälp av automatisk häftning Feature av Nanite AFM från Nanosurf

Ämnen som tas upp

Bakgrund
Inledning
Avbildning av en LCD-panel "Pixel"

Bakgrund

I detta meddelande beskriver den automatiserade sömmar inslag i Nanosurf Nanite AFM skriptgränssnittet i kombination med Nanosurf Rapport Expert analysprogram. AFM mätningar på en LCD-panel används som ett exempel för att visa hur stygn därmed kan användas för att enkelt och effektivt skapa hög upplösning topografi kartor över stora ytor.

Inledning

Högupplöst imaging tekniker som AFM är ofta begränsade i sina maximala avsökning. När både den höga laterala upplösning på en AFM och en stor avsökning krävs, kan bildsammanfogning vara en lösning. Bildsammanfogning används ofta när man skapar en enda panoramabild från flera bilder. I en mer avancerad genomförande, kan denna teknik även användas för att kombinera flera AFM mätningar till en enda stor bild. Således, t ex AFM avbildning av stora ytor, 1 mm x 1 mm eller 100 ìm x 1 cm i storlek, kan lätt uppnås.

Den Nanosurf Nanite AFM-systemet kan mäta och sy de nödvändiga bilderna helt automatiskt. Användaren behöver bara ange den enda AFM bildstorlek och storleken på det område som ska mätas. AFM tar sedan hand om resten. Efter mätningen är bilderna laddas in i Nanosurf Anmäl Expert efterbearbetning programvara och fogas samman till en enda bild. Denna bild innehåller fortfarande alla meteorologiska data och kan därför analyseras som alla andra AFM bild med alla tillgängliga analyser funktioner, inklusive höjd och avstånd, strävhet beräkning, spannmål och partikelanalys, tvärsnitt analys, och naturligtvis 3D-visualisering.

Avbildning av en LCD-panel "Pixel"

Moderna platta skärmar tillverkningsteknik (plasma, TFT-LCD, OLED) är baserade på multi-layer processer som ger små och komplexa 3D ytstrukturer. Konventionella optisk mikroskopi sjunker i allmänhet korta när det gäller att kontrollera integriteten och kvaliteten på sådana ytor strukturer i tre dimensioner. Detta gäller särskilt för felanalys i sub-mikrometer regim. AFM, å andra sidan, är den idealiska lösningen för att mäta 3D-kontur-data med sub-mikrometer precision. Med sömmar teknik kan detta nu även ske på stora ytor, såsom LCD-paneler.

Figur 1. Optisk mikroskopi bild av en LCD-panel. Bilden (660 ìm x 660 ìm, som visas här på 120-faldig förstoring) spelades in med hjälp av en Nanosurf easyScope. En enda LCD "pixel" är innesluten i den stora röda rutan. De mindre vit ruta motsvarar det område som kan vara normalt omfattas av avsökning av ett AFM. Resultatet av en sådan skanning visas i figur 2.

Figur 1 visar ett optiskt mikroskop bild av en LCD-panel på 120-faldig förstoring. En pixel på panelen motsvarar avsnittet inneslutna i den röda rutan. Detta område, som mäter 407 ìm x 407 ìm, är mycket större än det område som normalt kan mätas med ett AFM, vilket skulle motsvara den mindre vita rutan i figur 1. Figur 2 visar en faktisk AFM mätning inom den vita rutan. Fördelarna med AFM över optisk mikroskopi - den mycket högre upplösning som erhålls, och tillgången till 3D-data - blir tydligt.

Figur 2. AFM skanna av en typisk LCD-panel område. Högupplösta topografiska data finns tillgänglig för ett begränsat skanningsområde. Skanningen här motsvarar 74 ìm x 74 ìm, och att den vita rutan som visas i figur 1.

För att bilden en hel LCD-pixel skulle dock kräva en skanningsstorlek som är mycket större än de som kan erhållas från en enda AFM bild. En väg runt detta hinder är användning av automatiserad mätning av flera exempel på områden, följt av sömnad av de resulterande AFM-bilder. Genomförbarheten av denna process visas i följande exempel, som illustrerar hur en matris av 5x5 AFM-bilder förvärvades på en LCD-panel och ihopsydda till en större bild. Instrumentet används för denna process var Nanosurf Nanite B AFM med en ATS-A100 automatiserad översättning skede.

Efter montering av LCD-prov på översättningen scenen var AFM cantilever spetsen placerad över regionen av intresse, och sy manus startades (Figur 3). Med önskade parametrar som förvärvade AFM-systemet autonomt alla bilder, sparas alla mätningar till filer, och överfört dessa till Nanosurf rapporten Expert programvara, där sömmen modul av detta program sydde alla filer tillsammans (se Figur 4). En 3D-representation av resultatet visas i Figur 5, som visar hur smidigt de enskilda bilderna är sammanslagna till en.

Figur 3. Sömnad skript körs i Nanosurf styrprogram. Den röda rutan visar sömmen dialogruta som frågar användaren att leverera grundläggande parametrar för sömmen processen.

Figur 4. Sömnaden Modul gränssnitt i Nanosurf rapporten Expert programvara. Enkla men kraftfulla kommandon för att tillåta någon att utföra sömnad och generera professionella resultat.

Figur 5. 3D-representation av en sydd AFM bild. Bilden (motsvarande sömmen resultatet i Figur 4), som visas här på 200-faldig förstoring, visar hur lätt högupplöst 3-dimensionell data kan förvärvas med Nanosurf Nanite B AFM och en automatiserad översättning skede. Det visar också hur smidigt resultatet av sömnad processen.

Använda ännu mer individuella AFM-bilder (10x10) för sy-processen resulterat i en hög upplösning topografisk karta (Figur 6) i en ännu större yta på LCD-panelen (560 ìm x 570 ìm, efter att skära av den grova kanter), nästan liknar storleken på den optiska bilden visas i figur 1. Mer än en komplett LCD-pixel kan tydligt urskiljas.

Figur 6. AFM sömnad bild av en LCD-panel. Bilden (560 ìm x 570 ìm, som visas här på 160-faldig förstoring) är resultatet av 10x10 bilder inspelade och sys med Nanosurf Nanite B och sömnad funktioner i Nanosurf kontroll och rapportering programvara. Resultatet är jämförbar i storlek till den optiska bilden visas i figur 1, men i detta fall erbjuder mycket mer detaljer och 3D-data.

Användningen av så stora ytor AFM data i kvalitetskontroll av LCD-panel produktionen ger detaljerad information om de enskilda mikro-tillverkningsprocessen steg och låter batch-vis godkännande eller förkastande av produktionen partier. Dessutom har information från AFM mätningar - är särskilt AFM mätningar som sträcker stora ytor, vilket är fallet för sömnad - kan även användas för att anpassa produktionen parametrar för framtida partier.

Detta gör AFM inte bara en kvalitetskontroll instrument som ger den högsta möjliga upplösning i industriella processer kvalitetskontroll, men också ett värdefullt optimering verktyg vid produktutveckling och produktion. Den självständiga drift, enkel hantering och utmärkt pris / prestanda av Nanosurf Nanite AFM gör den det perfekta verktyget för små och stora industrier både att flytta sin kvalitetskontroll i 21-talet.

Källa: Nanosurf

För mer information om denna källa besök Nanosurf