06.02.2018

Sub-nm-Auflösung in Verbindung mit dem Rasterkraftmikroskop

Ob in der Halbleiter-, Nanotechnologie oder auch im Bereich Laser und Optik, der Trend zu Downscaling ist in nahezu allen Industriezweigen zu beobachten. Kleinere Strukturen führen zu mehr Leistung, weniger Gewicht und Energieverbrauch oder zu besonderen Eigenschaften in der Nanotechnologie. Um diese Strukturen zu entwerfen und zu produzieren, benötigen F&E- und Produktionsabteilungen jedoch flexible Lösungen für Messungen mit einem hohen Dynamikbereich vom Sub-Nanometer bis zum Millimeter.

Moderne Messgeräte von FRT integrieren zwei oder mehr Messprinzipien in einer Anlage, was die Untersuchung größerer Bereiche mit geringerer Auflösung sowie kleinerer Bereiche mit sehr hoher Auflösung und anderer komplexer Szenarien wie z.B. Schichtdickenmessungen ermöglicht. Typische Instrumente wie taktile Tastschnittgeräte, konfokale Mikroskope oder 3D-Interferometer allein können bei zerstörungsfreien 3D-Messungen keine hohe Auflösung mit signifikanten Messbereichen (hoher Dynamikbereich) bieten.

Rasterkraftmikroskope (AFMs) scannen die Ober­fläche einer Probe mit einer sehr feinen Spitze am Ende eines mikroskopisch kleinen Cantilevers. Atom­are Wechselwirkungen zwischen der Oberfläche und der Spitze führen zu einer Auslenkung des Cantilevers, die von einem Laser detektiert wird. Basierend auf die­sem Effekt misst das AFM zerstörungsfrei die 3D-Topographie und Nano-Rauheit mit sehr hoher Auflösung.

Selbst bei der sub-nm-Performance der Rasterkraftmikroskopie (AFM) gibt es noch einen Punkt, der die Anwendung von AFMs auf Forschungslaboratorien und einige Hightech-Unternehmen beschränkt: Das sehr kleine Bildfeld eines AFM (nur einige μm) eignet sich nicht für den Einsatz in Umgebungen, in denen Zeit und Benutzerfreundlichkeit kritische Faktoren sind. Die Lücke zwischen den Dimensionen modernster industrieller Messtechnik und dem Nanobereich kann somit nicht allein durch AFM geschlossen werden. Offensichtlich besteht Bedarf an zusätzlicher Sensorik, die das AFM ergänzt.

Eine der gebräuchlichsten Multi-Sensor Konfigurationen ist die Kombination eines AFM mit chromatischen Sensoren. In dieser Konfiguration sind das AFM und die optischen Sensoren auf einer separaten Achse montiert, um völlig unabhängige An- und Abfahrten der Messköpfe zu ermöglichen. Um einen einfachen Messablauf zu schaffen, muss das Messgerät jederzeit die genauen Positionen aller Sensoren kennen. So wird es möglich, zunächst einen größeren Bereich zu vermessen und dann mit wenigen Klicks in der Messsoftware in den sub-nm-Bereich zu gelangen

Die geringe Größe unseres AFM-Scankopfs, sein hohe Präzision und sein einfaches Befestigungssystem machen ihn zum idealen Rasterkraftmikroskop für die Inte­gration in automatisierte industrielle Umgebungen. Prüfen Sie Ihre Proben auf vorgesehene Strukturen oder Unregelmäßigkeiten. Mit einer Auflösung von unter einem Nanometer ist das AFM in der Lage, auch kleinste Oberflächenstrukturen zu detektieren und zu visualisieren. Das AFM kann im Kontakt- oder berührungslosen Modus betrieben werden und ist in jedem MicroProf® Gerät einsetzbar. Einfache Handhabung und eine Vielzahl von Integrationsmöglichkeiten heben Ihre Produktanalyse auf die nächste Ebene. Sie können unser AFM in einer Multi-Sensor-Konfiguration einsetzen und jederzeit nachrüsten. Seine einfache Handhabung und exzellente Reproduzierbarkeit machen das AFM zum perfekten Qualitätskontrollsystem für die Halbleiterfertigung, die Optimierung von Produktionsprozessen und die Präzisionstechnik.

Wir bieten auch ein AFM an, das wie ein normales Objektiv auf Ihr Lichtmikroskop montiert werden kann, um die Auflösung und die Messmöglichkeiten Ihres Gerätes zu erweitern. Mit seiner außergewöhnlich kleinen Bauform und dem cleveren Befestigungsmechanismus genügt es, den Revolverkopf an Ihrem Lichtmikroskop oder Profilometer zu drehen und den Scanvorgang zu starten.

Wir haben sicher auch eine Lösung für Ihre spezifische Aufgabe. Zögern Sie nicht uns bei Fragen zu kontaktieren. Unsere Experten werden sich gerne um Ihr Anliegen kümmern und individuelle Lösungen für Sie ausarbeiten.