Escalômetro de sonda KLACom base na tecnologia "Sonda de Contato + Sensor Feedback", através do contato e varredura da sonda com a superfície da amostra, em combinação com a mudança de deslocamento de feedback em tempo real de sensores de alta precisão, para obter medições bidimensionais / tridimensionais de altura de degraus, formação da superfície e tensão em níveis nanométricos a micrônicos. Aqui está uma análise detalhada do seu princípio de funcionamento:
Princípio básico de funcionamento:
Contato com sonda e varredura
Projeto de sonda: Usando uma sonda de diamante, o raio da ponta da agulha pode ser fino até 0,7 μm ou menos para garantir uma alta resolução horizontal. A sonda toca a superfície da amostra com uma força extremamente leve (0,03 a 50 mg) para evitar danos a materiais macios ou frágeis (como cola fotográfica, wafer de silício).
Método de varredura: movendo-se uniformemente no plano X-Y através do banco de amostras ou da sonda, quando a sonda é arrastada ao longo da superfície, o deslocamento do eixo Z é produzido devido a flutuações microscópicas da superfície (por exemplo, degraus, rugosidade).
Feedback do sensor e medição do deslocamento
Tecnologia de sensores LVDC: os escalómetros da série KLA P (por exemplo, P-7, P-17) usam sensores de baixa tensão de capacitação diferencial (LVDC). O movimento da sonda leva a lâmina metálica fina a se mover entre as duas placas de capacitor, resultando em uma mudança de capacitor que é convertida em sinal elétrico e deslocada em tempo real.
Vantagens: o LVDC é projetado para baixa qualidade e movimento linear da lâmina, minimizando o atraso e o atrito, alcançando resoluções de nível 0,01 Å (0,001 nm) na direção vertical e medições de alta precisão em toda a faixa vertical.
Controle de força: Detecção de variáveis de mola através de sensores LVDT (Transformador Differencial Variavel Linear), controle preciso da pressão da sonda para garantir varredura de força constante e melhorar a consistência da medição.
Processamento de dados e renderização 3D
Captura de pontos de altura: a junção de dados do eixo Z de várias linhas de varredura forma uma densa "matriz de pontos de altura" que cobre toda a área da superfície da amostra (por exemplo, o P-17 suporta uma plataforma de varredura de 200 mm sem junção).
Reconstrução de perfil 3D: o software renderiza dados de altura em imagens 3D coloridas ou gráficos de linhas isométricas, exibindo visualmente as características da superfície (como bordas de escadas, arranhos, levantamentos) e suportando a extração de dados de seção / linha.