Escalómetro de sonda KLABasado en la tecnología de "escaneo de contacto de sonda + retroalimentación de sensores", a través del contacto de la sonda con la superficie de la muestra y el escaneo, combinado con la retroalimentación en tiempo real de los cambios de desplazamiento de los sensores de alta precisión, se realiza la medición bidimensional / tridimensional de la altura, morfología de la superficie y estrés de los escalones de nanómetros a micras. El siguiente es un análisis detallado de su principio de funcionamiento:

Principios básicos de funcionamiento:

Contacto y escaneo de la sonda

Diseño de la sonda: utilizando una sonda de diamante, el radio de la punta de la aguja puede ser tan fino como 0,7 micras o menos, lo que garantiza una alta resolución lateral. La sonda entra en contacto con la superficie de la muestra con una fuerza extremadamente ligera (0,03 a 50 mg) para evitar daños a materiales blandos o frágiles (como fotorresistentes y obleas de silicio).

Método de escaneo: se mueve a una velocidad uniforme en el plano X - y a través de la Mesa de muestra o la sonda. cuando la sonda pasa por la superficie, se produce un desplazamiento en la dirección del eje Z debido a las fluctuaciones microscópicas de la superficie (como escalones y rugosidad).

Retroalimentación del sensor y medición del desplazamiento

Tecnología de sensores lvdc: los medidores de escalones de la serie KLA P (como P - 7, P - 17) utilizan sensores de condensadores diferenciales de baja tensión (lvdc). El Movimiento de la sonda impulsa el Movimiento de las palas metálicas delgadas entre las dos placas capacitivas, lo que provoca un cambio de la capacidad, que se convierte en una señal eléctrica y retroalimenta el desplazamiento en tiempo real.

Ventajas: la masa de diseño de lvdc es pequeña y el movimiento lineal de la hoja minimiza el retraso y la fricción, logrando una resolución vertical de 0,01 0,001 nm) y una medición de alta precisión en todo el rango vertical.

Control de fuerza: a través del sensor LVDT (transformador diferencial variable lineal) se detectan variables en forma de resorte, se controla con precisión la presión de la sonda, se garantiza el escaneo de fuerza constante y se mejora la consistencia de la medición.

Procesamiento de datos y representación tridimensional

Adquisición de matriz de puntos de altura: el empalme de datos del eje Z de varias líneas de escaneo forma una densa "matriz de puntos de altura" que cubre toda la superficie de la muestra (por ejemplo, el P - 17 admite una plataforma de escaneo de 200 mm, sin empalme).

Reconstrucción morfológica tridimensional: el software renderiza los datos de altura en imágenes tridimensionales de color o gráficos de contorno, muestra intuitivamente las características de la superficie (como bordes de escalones, arañazos, protuberancias) y admite la extracción de datos de sección / línea.