KLA Sonde TreppenmeterBasierend auf der Technologie "Sonde-Kontakt-Scan + Sensor-Feedback", ermöglicht es die zweidimensionale / dreidimensionale Messung von Stufenhöhen, Oberflächenformationen und Spannungen auf der Ebene von Nano bis Mikron, indem die Sonde mit der Probenoberfläche in Kontakt kommt und gescannt wird. Hier ist eine detaillierte Analyse ihres Arbeitsprinzips:
Kernprinzipien:
Sondenkontakt und Scannen
Sondenentwurf: Mit einer Diamantsonde kann der Nadelspitzradius bis zu 0,7 μm oder kleiner sein, um eine hohe horizontale Auflösung zu gewährleisten. Die Sonde berührt die Oberfläche der Probe mit einer sehr leichten Kraft (0,03 bis 50 mg), um Schäden an weichen oder zerbrechlichen Materialien (z. B. Lithographie, Siliziumswafer) zu vermeiden.
Scan-Methode: Durch die Bewegung der Probe oder der Sonde in der X-Y-Ebene mit gleichmäßiger Geschwindigkeit, während die Sonde entlang der Oberfläche reißt, erzeugt sie eine Z-Achsen-Verschiebung aufgrund mikroskopischer Oberflächenbewegungen (z. B. Stufen, Rauheit).
Sensorfeedback und Verschiebungsmessung
LVDC-Sensortechnologie: Die Stufenmesser der KLA P-Serie (z. B. P-7, P-17) verwenden Low Voltage Differential Capacitor (LVDC)-Sensoren. Die Bewegung der Sonde führt dazu, dass sich die dünnen Metallblätter zwischen den beiden Kondensatorplatten bewegen, was zu einer Kapazitätsänderung führt, die in ein elektrisches Signal umgewandelt wird und in Echtzeit zurückgegeben wird.
Vorteile: Die LVDC-Konstruktion mit geringer Qualität und linearer Bewegung der Klingen minimiert Verzögerungen und Reibung, ermöglicht eine Auflösung von 0,01 Å (0,001 nm) in vertikaler Richtung und eine hohe Präzision der Messung im gesamten vertikalen Bereich.
Kraftsteuerung: Erfassung der Federformvariablen durch den LVDT-Sensor (Linear Variable Differential Transformer), präzise Steuerung des Sondendrucks, sicherstellen Sie ein konstantes Kraftscannen und verbessern Sie die Messkonsistenz.
Datenverarbeitung und 3D-Rendering
Höhenpunkterfassung: Die Z-Achse-Datenverbindung mehrerer Scanlinien bildet ein dichtes "Höhenpunktmatrix", das den gesamten Bereich der Probenoberfläche abdeckt (z. B. unterstützt der P-17 eine 200 mm Scanplattform, ohne dass es zu verbinden ist).
Dreidimensionale Profilrekonstruktion: Die Software rendert Höhendaten als farbiges dreidimensionales Bild oder ein isometrisches Liniendiagramm, zeigt intuitiv Oberflächenmerke (wie Treppenränder, Kratzer, Erhebungen) und unterstützt die Extraktion von Schnitt-/Liniendaten.