ВЕГА

Производительность

Автоматический анализ большеразмерных образцов и массивов образцов с предельной точностью позиционирования

Автоматический анализ большеразмерных образцов и массивов образцов с предельной точностью позиционирования:

• Все обычные процедуры, такие как смена исследуемого участка, настройка системы регистрации, мягкий подвод и настройка параметров сканирования полностью автоматизированы.
• Перемещения моторизованного координатного стола коррелированы с оптическим изображением обеспечивая точность позиционирования 1 мкм на площади 200×200 мм.
• Продолжительные серийные измерения большеразмерных образцов или массивов образцов становятся простыми и эффективными благодаря интеллектуальным алгоритмам автоматизации, пользовательскому интерфейсу для покадровых АСМ измерений и базе данных хранимых изображений.

Предельное разрешение

Атомное разрешение решетки графита, 6×6 нм

Наш уникальный 100×100 мкм пьезосканер с емкостной обратной связью и дизайн управляющей электроники обеспечивают получение атомного разрешения, а также измерения с шумом по Z менее 30 пм.

Специально разработанная оптическая схема обладает самым низким значением уровня спектральной плотности шума (25 фм/√Гц) датчика оптической системы регистрации изгибов кантилевера среди коммерческих АСМ для большеразмерных образцов.

Безупречная среда для измерений с высоким разрешением

Измерения с высоким разрешением требуют исключительного уровня акустической и виброизоляции производственных условий AFM.

Встроенный акустоизолирующий кожух и система активной виброзащиты делают АСМ ВЕГА идеально подходящим для ответственных АСМ измерений.

Термодрейф является существенной проблемой при длительных АСМ измерениях с высоким разрешением, особенно это относится к большеразмерных АСМ с крупными механическими деталями. Вынос всех тепловыделяющих частей из рабочего объема и встроенная система термостабилизации с точностью 0.05 °C позволяют достичь величины термодрейфа менее 0.2 нм/мин.

Дополнительные возможности

Держатели образцов под заказ

Конструкция АСМ ВЕГА позволяет быструю смену и кинематическое крепление держателей образцов. По требованию заказчика могут быть разработаны и изготовлены уникальные держатели различных типов специально под исследуемые образцы:

• система вакуумного удержания пластин, в том числе изготовленная под конкретную транспортную систему;
• системы крепления массивов однотипных образцов;
• держатели со специализированными электрическими контактами, с возможностью нагрева и контроля температуры образца;
• и много другое.

Дополнительное оптическое оборудование, скоррелированное с положением АСМ-зонда

Исследовательские задачи зачастую требуют установки дополнительного оптического оборудования:

• дополнительного оптического микроскопа с разрешением до 250 нм;
• спектрометрии комбинационного рассеяния;
• эллипсометра;
• и др.

Оно может быть легко интегрировано в АСМ ВЕГА и скоррелировано с положением АСМ-зонда благодаря XY-координатному столу с точностью перемещения 1 мкм.

Автоматизация процесса измерений и анализа данных

В соответствие с требованиями заказчика могут быть разработаны новые алгоритмы автоматизации измерений и обработки полученных данных.

Применения

Постоянное уменьшение размеров элементной базы в микроэлектронике предъявляет ряд прин- ципиальных требований к контрольно-измерительной аппаратуре. В последние годы атомно-силовая микроскопия (АСМ) de facto стала неотъемлемой частью производственного цикла на ведущих зарубежных предприятиях микроэлектронной промышленности. Основываясь на опыте мировых лидеров высокотехнологичной индустрии, мы создали атомно-силовой микроскоп, который позволяет решать ключевые задачи в этой области.

Ключевые приложения

Контроль наношероховатости полупровод-никовых пластин, контроль морфологии микро- и наноструктур, масок и полупроводниковых пластин
Низкошумящая система сканирования и множество уникальных НТ‑МДТ СИ АСМ-зондов позволяют проводить измерения морфологии поверхности большеразмерных образцов с разрешением по вертикали 30 пм.

Исследование механических и адгезионных свойств масок в микро- и наномасштабе
Уникальный АСМ метод HybriD позволяет построение карт распределения количественных значений модуля Юнга и адгезии с пространственным разрешением до 10 нм.

Исследование качества проводящих слоёв
С использованием проводящего зонда в качестве электрода, АСМ ВЕГА обладает возможностью построения карт распределения проводимости с пространственным разрешением до 30 нм.

Исследование электромеханических свойств микроэлектромеханических систем (mems)
Метод силовой микроскопии пьезоотклика позволяет строить карты распределения доменной структуры пьезоэлектриков, вычислять пьезоэлектрические коэффициенты, а также исследовать динамические свойства MEMS.

Исследование и контроль магнитной структуры систем хранения данных
Возможность отображение доменной структуры с разрешением до 30 нм с использованием магнитно-силовой микроскопии делает АСМ уникальным инструментом для исследования и контроля производства различных типов магнитных запоминающих устройств.

Послойное исследование морфологии и электростатических свойств готовых изделий
АСМ ВЕГА оснащен самым передовым набором электростатических методов анализа поверхности, позволяющим картировать такие свойства, как диэлектрическая проницаемость, ёмкость, легирование, поверхностный потенциал, объемный заряд и т.д.

Поверхность элемента солнечной панели

Поверхностный потенциал SRAM

Поверхность поликремния

Магнитные домены HDD

Преимущества использования АСМ в производственном цикле

Использование АСМ позволяет проводить прямой неразрушающий контроль как морфологии микро- и наностуктур и фоторезистивных масок, так и распределение их электромагнитных, механических и химических свойств с высоким пространственным разрешением на уровне 10-20 нм. Кроме того, благодаря низкой, в сравнении с электронной микроскопией, стоимостью эксплуатации, повышается конкурентноспособность производителя за счёт значительного сокращения финансовых издержек.

Специальные требования, предъявляемые к АСМ в индустрии

1. Высокий уровень автоматизации
   Благодаря высокому уровню автоматизации, АСМ ВЕГА требует минимального участия оператора установки. Это значительно снижает требования к уровню квалификации персонала.
2. Надёжность
   В АСМ ВЕГА используются комплектующие с большим сроком наработки на отказ от ведущих мировых производителей. Тем не менее, в случае поломки оборудования, модульная конструкция позволяет производить быструю замену блоков, без отправки всей системы в ремонт. Высокий уровень сервиса является визитной карточкой НТ-МДТ СИ, что подтверждается отзывом множества пользователей со всего мира. Всё это в совокупности позволяет свести время простоя оборудования к минимуму.
3. Помехозащищённость
   Встроенные в АСМ ВЕГА системы активной виброизоляции и пассивной акустической защиты позволяют эксплуатировать комплекс в условиях, не оптимизированных под прецизионное оборудование. Уникальная система активного термостатирования позволяет сводить термические дрейфы до рекордно низких уровней.
4. Высокая производительность
   Система автоматизированного позиционирования позволяет производить поточные измерения массивов образцов размерами до 200х200 мм в полностью автоматическом режиме. Оптимизированные под быстрое сканирование электроника, измерительная головка и программное обеспечение повышают производительность АСМ ВЕГА по сравнению с лабораторными аналогами.
5. Соответствие метрологическим нормам
   Прецизионные датчики пьезосканера и координатного стола обеспечивают высокую точность позиционирования в микро- и наномасштабе. Поверка оборудования производится с использованием утвержденных линейных мер периода и высоты.
6. Соответствие среде эксплуатации
   Конструкция и материалы, используемые в АСМ ВЕГА, позволяют эксплуатировать систему в чистых помещениях.
7. Соответствие нормам электробезопасности
   Управляющая электроника соответствует нормам согласно Европейской декларации по электромагнитной безопасности (CE).