Beginnen Sie mit der Bedienung der AFM-Software und dem Laden des Probensubstrats auf einem Wafer in das AFM-System. Stellen Sie sicher, dass die Unterseite, die mit der Probe in Berührung kommt, parallel zur Oberseite ist. Um den interessierenden Bereich zu lokalisieren, stellen Sie sicher, dass Sie den Probentisch fein abstimmen, bevor Sie die XY-Position in der Ebene mit dem Mikrometer am AFM-Tisch einstellen.
Montieren und befestigen Sie dann das AFM-Cantilever-Sondenarray auf dem Sondenhalter. Führen Sie einen Frequenz-Sweep durch, um die Resonanzfrequenz jedes Cantilevers für die Bildgebung automatisch zu identifizieren. Wählen Sie die relative Position des Cantilever-Arrays auf dem ersten Interessenbereich aus, der abgebildet werden soll.
Legen Sie als Nächstes eine globale Koordinate fest, indem Sie auf die Schaltfläche XYZ-Null klicken, bevor Sie die akustische Abschirmung schließen und versiegeln. Beginnen Sie mit der Topographie-Bildgebung und der Parameterabstimmung, indem Sie die Registerkarte "Imaging-Parameter einrichten" auswählen. Geben Sie die Koordinaten in der oberen linken Ecke ein, bevor Sie die Größe für ein einzelnes Panoramabild scannen.
Geben Sie dann die gewünschte Pixelauflösung in der Ebene ein und verwenden Sie die von der Software standardmäßig empfohlene Zeilenscangeschwindigkeit für die Bildverarbeitung. Verwenden Sie für den Betrieb im Gewindeschneidmodus die Standard-Amplitude, die Frequenz und den Sollwert des Gewindeschneidantriebs in der Software, die Sie aus den Cantilever-Eigenschaften erhalten. Lassen Sie dann das System die Probe und die Sonde automatisch in Kontakt bringen.
Passen Sie die Parameter des proportionalen integralen Ableitungsreglers für jeden Cantilever basierend auf der gescannten Leiterbahn pro Bild an, bevor Sie die Daten speichern und die Sonde entfernen. Um die räumliche Auflösung des aktiven Cantilever-Arrays zu verifizieren, wurden hochauflösende Bilder von hochorientiertem pyrolytischem Graphit mit einem kleinen Bildbereich von fünf mal fünf Mikrometern und 1028 x 1028 Pixeln aufgenommen. Die Wirksamkeit von AFM mit parallelen aktiven Cantilevern wurde durch die Aufnahme der zusammengefügten Bilder einer Kalibriersortierung mit vier parallel betriebenen Cantilevern demonstriert.
Das AFM-Scannen ergab, dass die Kalibrierungsstruktur des Siliziumwafers 45 Mikrometer lange Strukturen mit einer Höhe von 14 Nanometern aufwies. Jeder Ausleger deckte eine Fläche von 125 x 125 Mikrometern ab, was ein zusammengefügtes Panoramabild von 500 x 125 Mikrometern ergab. Die Bildgebung und die extreme UV-Lithographiemaske zur Erstellung von Halbleitermerkmalen zeigten ein insgesamt zusammengefügtes Panoramabild mit einer räumlichen Auflösung von fünf Nanometern, das einen Bereich von 505 x 130 Mikrometern abdeckte.
Verschiedene Bereiche der Schaltung waren auf dem Bild deutlich zu erkennen. Bei 10 Zeilen pro Sekunde wurden 101.000 x 26.000 Pixel in etwa 40 Minuten erfasst, was deutlich schneller ist als bei herkömmlichen AFM-Systemen.
