Summary
Grootschalige steekproefinspectie met nanoschaalresolutie heeft een breed scala aan toepassingen, met name voor nanogefabriceerde halfgeleiderwafers. Atoomkrachtmicroscopen kunnen hiervoor een geweldig hulpmiddel zijn, maar worden beperkt door hun beeldvormingssnelheid. Dit werk maakt gebruik van parallelle actieve cantilever-arrays in AFM's om inspecties met een hoge doorvoer en op grote schaal mogelijk te maken.
Abstract
Een Atomic Force Microscope (AFM) is een krachtig en veelzijdig hulpmiddel voor oppervlaktestudies op nanoschaal om 3D-topografische beelden van monsters vast te leggen. Vanwege hun beperkte beeldvormingsdoorvoer zijn AFM's echter niet op grote schaal gebruikt voor grootschalige inspectiedoeleinden. De onderzoekers hebben high-speed AFM-systemen ontwikkeld om dynamische procesvideo's in chemische en biologische reacties met tientallen frames per seconde op te nemen, ten koste van een klein weergavegebied van maximaal enkele vierkante micrometers. Daarentegen vereist het inspecteren van grootschalige nanogefabriceerde structuren, zoals halfgeleiderwafels, beeldvorming op nanoschaal met ruimtelijke resolutie van een statisch monster over honderden vierkante centimeters met een hoge productiviteit. Conventionele AFM's gebruiken een enkele passieve cantileversonde met een optisch systeem van de straalafbuiging, dat slechts één pixel tegelijk tijdens AFM-beeldvorming kan verzamelen, resulterend in lage beeldvormingsdoorvoer. Dit werk maakt gebruik van een reeks actieve cantilevers met ingebouwde piëzoresistieve sensoren en thermomechanische actuatoren, die gelijktijdige multi-cantilever-werking in parallel bedrijf mogelijk maken voor een hogere beeldverwerkingscapaciteit. Wanneer gecombineerd met nano-positioners met groot bereik en juiste controlealgoritmen, kan elke cantilever individueel worden gecontroleerd om meerdere AFM-beelden vast te leggen. Met datagestuurde nabewerkingsalgoritmen kunnen de afbeeldingen aan elkaar worden genaaid en kan defectdetectie worden uitgevoerd door ze te vergelijken met de gewenste geometrie. Dit document introduceert de principes van de aangepaste AFM met behulp van de actieve cantilever-arrays, gevolgd door een bespreking van praktische experimentoverwegingen voor inspectietoepassingen. Geselecteerde voorbeeldbeelden van siliciumkalibratieroosters, sterk georiënteerd pyrolytisch grafiet en extreem ultraviolette lithografiemaskers worden vastgelegd met behulp van een reeks van vier actieve uitkragingen ("Quattro") met een tipscheidingsafstand van 125 μm. Met meer technische integratie kan deze grootschalige beeldvormingstool met hoge doorvoer 3D-metrologische gegevens leveren voor extreem ultraviolette (EUV) maskers, chemisch-mechanische planarisatie (CMP)-inspectie, storingsanalyse, displays, dunne-film stapmetingen, ruwheidsmeetmatrijzen en lasergegraveerde droge gasafdichtingsgroeven.
Introduction
Atoomkrachtmicroscopen (AFM's) kunnen 3D-topografische beelden vastleggen met ruimtelijke resolutie op nanoschaal. De onderzoekers hebben de capaciteit van AFM's uitgebreid om steekproefeigenschapskaarten in mechanische, elektrische, magnetische, optische, en thermische domeinen te maken. In de tussentijd is het verbeteren van de beeldvormingsdoorvoer ook de focus geweest van onderzoek om AFM's aan te passen aan nieuwe experimentele behoeften. Er zijn hoofdzakelijk twee toepassingsdomeinen voor high-throughput AFM-beeldvorming: de eerste categorie is high-speed beeldvorming van een klein gebied om dynamische veranderingen in het monster als gevolg van biologische of chemische reacties vast te leggen 1,2; De tweede categorie is voor grootschalige beeldvorming met hoge ruimtelijke resolutie van statische monsters tijdens een inspectie, die in dit werk in detail wordt besproken. Met transistorgrootte die aan nanoschaal krimpt, heeft de halfgeleiderindustrie dringend behoefte aan high-throughput AFM's om nanofabricated apparaten op waferschaal met ruimtelijke resolutie op nanoschaalte inspecteren 3.
De karakterisering van nanogefabriceerde apparaten op een wafer kan een uitdaging zijn vanwege het enorme schaalverschil tussen wafer- en transistorfuncties. Grote defecten kunnen automatisch worden opgemerkt met optische microscopen4. Daarnaast worden scanning elektronenmicroscopen (SEM's) veel gebruikt voor inspectie tot tientallen nanometers in 2D5. Voor 3D-informatie en een hogere resolutie is de AFM een geschikter hulpmiddel als de doorvoer kan worden verbeterd.
Met een beperkte weergavedoorvoer is een benadering om geselecteerde wafergebieden in beeld te brengen waar nanofabricagedefecten waarschijnlijker zijn6. Dit vereist voorkennis van het ontwerp- en fabricageproces. Als alternatief is het combineren van andere modaliteiten, zoals een optische microscoop of SEM met een AFM voor overzicht en zoom, mogelijk 7,8. Er is een breed, zeer nauwkeurig positioneringssysteem nodig om het coördinatensysteem goed uit te lijnen tussen de fabricage- en karakteriseringstools. Bovendien is een geautomatiseerd AFM-systeem om verschillende geselecteerde gebieden in beeld te brengen noodzakelijk om deze functionaliteit te realiseren.
Als alternatief hebben onderzoekers verschillende manieren onderzocht om de AFM-scansnelheid te verhogen. Aangezien het toestaan van high-throughput AFM's een systematische uitdaging van precisie-instrumentatie is, hebben de onderzoekers diverse methoden onderzocht, met inbegrip van het gebruik van kleinere AFM-sondes, het herontwerpen van nano-positioners 9,10,11,12 met hoge bandbreedte en het aandrijven van elektronica 13, het optimaliseren van werkingswijzen, de algoritmen van de beeldcontrolecontrole 14,15,16,17enz. Met deze inspanningen, kan het efficiënte relatieve uiteinde en de steekproefsnelheid tot een maximum van rond tientallen millimeters per seconde voor in de handel verkrijgbare single-sonde AFM-systemen worden verhoogd.
Om de beeldvormingsdoorvoer verder te verbeteren, is het toevoegen van meerdere sondes om parallel te werken een natuurlijke oplossing. Het optische bundelafbuigingssysteem (OBD) dat wordt gebruikt voor vrijdragende afbuigingsdetectie is echter relatief omvangrijk, wat het toevoegen van meerdere sondes relatief uitdagend maakt. Individuele cantilever-doorbuigingsregeling kan ook moeilijk te realiseren zijn.
Om deze beperking te overwinnen, wordt de voorkeur gegeven aan ingebedde detectie- en bedieningsprincipes zonder omvangrijke externe componenten. Zoals beschreven in eerder gepubliceerde rapporten 18,19, kan afbuigdetectie met piëzoresistieve, piëzo-elektrische en optomechanische principes worden beschouwd als ingebedde detectie, waarbij de eerste twee volwassener en gemakkelijker te implementeren zijn. Voor ingebedde bediening kunnen thermomechanische met elektrische verwarming of piëzo-elektrische principes beide worden gebruikt. Hoewel piëzo-elektrische principes in een breder temperatuurbereik tot cryogene milieus kunnen werken, kunnen ze alleen de AFM-verrichtingen van de tikkende modus ondersteunen, aangezien de statische afbuiging niet kan worden gemeten toe te schrijven aan de ladingslekkage en statische aandrijving die aan hysterese en kruip lijdt. In eerder werk zijn actieve cantilever-sonde-arrays met behulp van een piëzoresistieve sensor en de piëzo-elektrische sensor ontwikkeld voor beeldvorming op groot bereik20,21, maar zijn niet verder opgeschaald voor grootschalige beeldvorming of gecommercialiseerd. In dit werk wordt de combinatie van piëzoresistieve detectie en thermomechanische bediening geselecteerd als ingebedde transducers met statische afbuigingscontrole.
In dit werk wordt een nieuwe "Quattro"22 parallelle actieve cantilever array gebruikt als de sonde23 voor gelijktijdige beeldvorming met behulp van actieve cantilevers. Om de cantilever-afbuiging te meten, worden piëzoresistieve sensoren in een Wheatstone-brugconfiguratie19 nanogefabriceerd aan de basis van elke micro-cantilever om de interne spanning te meten, die lineair evenredig is met de cantilever-tipafbuiging. Deze compacte ingebouwde sensor kan ook een resolutie van minder dan een nanometer bereiken als de conventionele OBD-sensor. De heersende vergelijking van de Wheatstone-brugspanningsuitgang Uuit als reactie op de uitgeoefende kracht F of vrijdragende doorbuiging z wordt weergegeven in vergelijking 119 voor een cantilever met lengte L, breedte B en dikte H, piëzoresistieve sensorcoëfficiënt PR en effectieve elastische modulus van de cantilever E-brugvoedingsspanning Ub.
(1)
Aangezien dynamische tik-/contactloze modus de voorkeur heeft voor niet-invasieve beeldvorming om verstoring van het monster te voorkomen, wordt een thermomechanische actuator gemaakt van serpentijnvormige aluminiumdraden gebruikt om de bimorfe cantilever op te warmen die is gemaakt van aluminium/magnesiumlegering24, silicium en siliciumoxidematerialen. Op microscopische schaal is de tijdconstante van thermische processen veel kleiner, en de cantileverresonantie van tientallen tot honderden kilohertz kan worden opgewekt door de kachel met een elektrisch signaal aan te drijven. De vrijdragende doorbuiging zhdie wordt geregeld door de temperatuur van de verwarming ΔT relatieve sfeer wordt weergegeven in vergelijking 219voor de vrijdragende lengte L met een constante K, afhankelijk van de thermo-uitzettingscoëfficiënt van het bimorfe materiaal en de geometrische dikte en oppervlakte. Opgemerkt moet worden dat de ΔT evenredig is met het verwarmingsvermogen P, dat gelijk is aan het kwadraat van de toegepaste spanning V gedeeld door de weerstand R.
(2)
Als bijkomend voordeel kan naast resonantie-excitatie ook statische afbuiging worden geregeld. Dit kan een bijzonder nuttige mogelijkheid zijn om de interactie tussen sonde en monster van elke cantilever afzonderlijk te regelen. Bovendien kunnen meerdere cantilevers op dezelfde basischip afzonderlijk worden geëxciteerd met de ingebouwde thermomechanische actuator, wat onmogelijk is bij conventionele resonantie-excitatie met piëzo-gegenereerde akoestische golven.
Door piëzoresistieve detectie en thermomechanische bediening te combineren, heeft de actieve vrijdragende sonde een breed scala aan toepassingen mogelijk gemaakt, waaronder gecolloceerde AF-microscopie in SE-microscopie, beeldvorming in ondoorzichtige vloeistof en scanningsondelithografie, met meer details beschikbaar in review25. Voor inspectiedoeleinden met een hoge doorvoer wordt de actieve cantilever-array gemaakt met een representatief AFM-implementatievoorbeeld met vier parallelle cantilevers, zoals weergegeven in figuur 1. In de toekomst zal een systeem op industriële schaal worden ontwikkeld met behulp van acht parallelle actieve uitkragingen en tientallen manipulatoren28. Om de schaal te illustreren aan de hand van een voorbeeld: met een ruimtelijke resolutie van 100 nm in het vlak zou het afbeelden van een gebied van 100 mm bij 100 mm resulteren in meer dan 106 scanlijnen en 1012 pixels. Met een scansnelheid van 50 mm/s per cantilever zou dit in totaal meer dan 555,6 uur scannen (23+ dagen) vergen voor een enkele cantilever, wat te lang is om praktisch bruikbaar te zijn. Met behulp van de actieve cantilever array-technologie met tientallen manipulatoren kan de vereiste beeldvormingstijd met ongeveer twee ordes van grootte worden teruggebracht tot 5-10 uur (minder dan een halve dag) zonder concessies te doen aan de resolutie, wat een redelijke tijdschaal is voor industriële inspectiedoeleinden.
Om beelden met een groot oppervlak en een hoge resolutie vast te leggen, is het nanopositioneringssysteem ook geüpgraded. Voor het maken van grote monsters op waferschaal wordt de voorkeur gegeven aan het scannen van de sonde in plaats van het monster, om de grootte van de objecten die worden verplaatst te verkleinen. Met een scheidingsafstand van 125 μm tussen actieve uitkragingen bestrijkt de scanner een gebied dat iets groter is dan dit bereik, zodat beelden van elke uitkraging tijdens de nabewerking aan elkaar kunnen worden genaaid. Na voltooiing van een scan verplaatst de grove positioner de sonde automatisch naar een nieuw aangrenzend gebied om het beeldvormingsproces voort te zetten. Terwijl de ingebedde thermomechanische actuator de doorbuiging van elke cantilever regelt, wordt de gemiddelde afbuiging van alle parallelle cantilevers geregeld met een andere proportionele-integraal-afgeleide (PID) controller om de cantilevers te helpen tijdens het volgen van de topografie. De scannercontroller zorgt er ook voor dat de buiging van elke cantilever een maximale drempelwaarde niet overschrijdt, waardoor andere sondes het contact met het oppervlak kunnen verliezen als de topografische variatie te groot is.
Het niveau van topografische variatie dat kan worden gevolgd voor cantilevers op dezelfde basischip moet beperkt zijn, aangezien het statische deflectiecontrolebereik van de cantilever in de orde van tientallen microns ligt. Voor halfgeleiderwafers zijn de topografische variaties van het monster meestal op de submicrometerschaal, dus ze zouden niet zo'n groot probleem moeten zijn. Met de toevoeging van meer uitkragingen kan de kanteling van het monstervlak ten opzichte van de lijn van uitkragingen echter een probleem worden. In de praktijk zouden acht parallelle uitkragingen met een tussenruimte van bijna 1 mm nog steeds een hellingshoek van 1° mogelijk maken, terwijl het toevoegen van meer uitkragingen de kantelbediening moeilijker te realiseren kan maken. Daarom is het gebruik van meerdere groepen van acht-cantilever-sondes die op afzonderlijke sondescanners zijn geplaatst, een voortdurende inspanning om het potentieel van het parallelle actieve cantilever-sondeprincipe volledig te realiseren.
Na het verzamelen van de gegevens is een nabewerking nodig om de gewenste informatie op te halen. Het proces omvat over het algemeen het verwijderen van scanartefacten, het samenvoegen van aangrenzende afbeeldingen om een algemeen panorama te vormen en optioneel het identificeren van de structuurdefecten door ze te vergelijken met de gewenste geometrie met behulp van geschikte algoritmen26. Het is vermeldenswaard dat de hoeveelheid verzamelde gegevens enorm kan zijn voor een groot aantal afbeeldingen, en er worden ook datagestuurde leeralgoritmen ontwikkeld voor een efficiëntere verwerking27.
Dit artikel illustreert het algemene proces van het verkrijgen van AFM-beelden met hoge resolutie met behulp van de parallelle actieve cantilever-array die in een aangepast AFM-systeem wordt geïntegreerd. Gedetailleerde implementatie van het systeem is beschikbaar in 22,28,29,30 en het wordt gecommercialiseerd met het modelnummer vermeld in de materiaaltabel. Alle vier de uitkragingen werden bediend in tapmodus die werd opgewekt door de ingebouwde thermisch-mechanische actuator. Representatieve resultaten op kaliberbepalingssteekproeven, nanofabricatiemaskers, en hoogst georiënteerde pyrolytische grafiet (HOPG) steekproeven (zie Lijst van Materialen) worden verstrekt om de doeltreffendheid van dit nieuwe AFM-hulpmiddel voor grootgebiedsinspectie te illustreren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Monstervoorbereiding voor grootschalige inspectie
- Bereid het monster voor met een geschikte grootte voor de AFM (zie Tabel van materialen).
OPMERKING: Wafelvormige monsters met een diameter in het vlak van 75 mm tot 300 mm en een verwachte variatie van de hoogte buiten het vlak minder dan 200 μm kunnen op het AFM-monsterstadium passen. In deze studie wordt een extreem ultraviolet (EUV) masker op een 4 inch wafer gebruikt (zie Tabel met materialen). - Reinig het monster om verontreinigingen te verwijderen en bewaar de monsters in een cleanroom of stofarme omgeving, zoals een vacuümkamer of een met stikstof gespoelde kast.
- Verwijder grote stofdeeltjes door het monster te blazen met een spuitpistool met gecomprimeerde stikstof, of spoel af met gedeïoniseerd water als het monster niet reageert met water. Om beschadiging van het monster te voorkomen, gebruikt u een klein debiet van minder dan 0.1 m3/min.
- Pas eventueel plasmareiniging toe om organische verontreinigingen te verwijderen. Plaats het monster in de plasmabehandelingsmachine. Sluit de kamer en pomp de druk omlaag naar 600 mTorr. Stel het monster gedurende 30 seconden bloot aan plasma om het te reinigen.
OPMERKING: Stap 1.3.2 is optioneel voor het verwijderen van verontreinigingen. In deze studie werden fabricage en karakterisering uitgevoerd in een cleanroom, dus deze stap was niet nodig.
- Identificeer geschikte beeldvormingsstrategieën, waaronder interessegebieden, scanbereik, ruimtelijke/pixelresolutie en scanlijnsnelheid.
- Bepaal of het monster een algemeen panorama of geautomatiseerde beeldvorming van meerdere kleinere geselecteerde gebieden nodig heeft.
OPMERKING: Voor nanogefabriceerde monsters met de gewenste structuren is het vaak gemakkelijker om de belangrijkste gebieden te bepalen die vatbaarder zijn voor defecten voor inspectiedoeleinden. Voor andere voorbeelden kan het gemakkelijker zijn om een afbeelding met een lage ruimtelijke resolutie te maken voor een snel overzicht en vervolgens in te zoomen op het kleinere interessegebied voor beeldvorming met een hoge ruimtelijke resolutie. - Maak een schatting van de grootte van de objecten op basis van voorkennis van de steekproef om de gewenste ruimtelijke resolutie te bepalen om deze kenmerken op te lossen.
- Gebruik de verhouding tussen het beeldbereik en de ruimtelijke resolutie om de pixelresolutie te bepalen.
- Selecteer een eerste snelheid van de scanlijn op basis van eerdere ervaring met de steekproef, of gebruik de AFM-systeemsoftware later, gebaseerd op het steekproefmateriaal, de sondedynamica en de gewenste ruimtelijke resolutie.
- Bepaal of het monster een algemeen panorama of geautomatiseerde beeldvorming van meerdere kleinere geselecteerde gebieden nodig heeft.
2. AFM-instrumentkalibratie en experimentopstelling
- Selecteer de juiste actieve AFM-cantilever-array.
OPMERKING: De AFM actieve cantileverstijfheid, de eerste resonantiefrequentie en de ongebruikte scherpte van het sondeuiteinde voor elke cantilever in de sondereeks worden gekenmerkt door productie. De gegevens kunnen worden opgehaald bij de fabrikant en automatisch in de software worden geladen voordat ze worden gemaakt. Het selecteren van de juiste cantilever die door de software wordt aanbevolen op basis van het monstermateriaal of de toepassing is nuttig om een succesvolle beeldvorming te garanderen. Vanwege de variabiliteit van de fabricage kunnen de eigenschappen van elke uitkraging verschillen, maar op een vergelijkbaar niveau. - Schakel de AFM in door de hoofdstroom van de controller in te schakelen en wacht tot het systeem is geïnitialiseerd. Schakel de hostcomputer in en open de AFM-systeemsoftware.
- Voer een actieve vrijdragende sonde-installatie uit.
- Til de sondescanner op door op de actieve vrijdragende installatie te klikken. Wacht tot de sondehouder uit de monstertafel is opgetild en automatisch stopt.
- Monteer en bevestig de AFM cantilever sonde array op de sondehouder.
OPMERKING: De AFM-cantilever-arrays zijn bevestigd aan een nano-SD-kaartvormhouder en kunnen direct met de hand worden gehanteerd voor sondeinstallatie. Met het fundamentele verschil in detectie- en bedieningsprincipes is het niet nodig om laseruitlijning uit te voeren. - Klik op de automatische instellingen van de sonde en laad de sonde-informatie die door de fabrikant is verstrekt (zie Materiaaltabel). Zorg ervoor dat het serienummer op de sonde en in de software overeenkomt.
- Voer een sondefrequentie-sweep uit om de resonantie van elke cantilever voor beeldvorming te verifiëren. Klik op Cantilever Tuning en klik op Sweep in het pop-up venster. Geef de beginfrequentie en eindfrequentie op als het bereik bekend is. Als dit niet het geval is, werkt de software de waarden automatisch bij met behulp van de standaardinstellingen.
OPMERKING: Deze stap is in principe optioneel voor nieuwe sondes, omdat deze na productie zijn gekalibreerd. Voor sondes die eerder zijn gebruikt, wordt het echter aanbevolen om deze sweep uit te voeren voor het geval er tijdens de vorige bewerking eigenschappen zijn veranderd (bijv. aanhechting van verontreinigende deeltjes die de cantileverresonantie verschuift). Door thermomechanische bediening is het verwarmingsvermogen evenredig met het kwadraat van de rijspanning. Voor het aftappen van contactloze modus wordt een tweede harmonische van de sinusgolfcomponent van de ingangsspanning gegenereerd vanwege de kwadratenrelatie in vergelijking 2. Deze tweede harmonische wordt meestal afgestemd op de cantileverresonantie tijdens excitatie, aangezien het gelijkstroomsignaal (DC) geen invloed heeft op de amplitude. Daarom regelen de DC-componenten de gemiddelde cantilever-afbuiging en wordt de wisselstroomcomponent (AC) van het aandrijfsignaal automatisch ingesteld op de helft van de cantilever-resonantiefrequentie voor beeldvorming.
- Laad en zet het monster op zijn plaats. Zorg ervoor dat het onderoppervlak dat in contact komt met het monster evenwijdig is aan het bovenoppervlak met de kenmerken die moeten worden afgebeeld. Stel de kanteling van de monstertafel nauwkeurig af met behulp van de micrometerknoppen om ervoor te zorgen dat het monster vlak is. Voeg afstandhouders toe als de kanteling te groot is voor de fijnafstellingspositioneerders om te compenseren.
- Pas de XY-positie in het vlak van de steekproef aan met behulp van de micrometer op het AFM-stadium. Gebruik een optische microscoopafbeelding om het interessegebied te lokaliseren en plaats de relatieve positie van de cantilever-array op het eerste interessegebied dat moet worden afgebeeld.
- Stel een globale coördinaat in door op de XYZ Zero-knop te klikken.
OPMERKING: Voor het maken van een panoramisch beeld kan deze stap ruwweg worden uitgevoerd met behulp van de optische microscoopweergave. Bij het afbeelden van geselecteerde gebieden van een nanogefabriceerde steekproef, kan het nodig zijn om de XYZ-coördinaat van het fabricagemateriaal nauwkeurig met de AFM-coördinaat uit te lijnen. Deze stap kan nauwkeuriger worden uitgevoerd door de AFM-beeldvorming uit te voeren en nogmaals op de XYZ Zero-knop te klikken. - Sluit en verzegel het akoestische schild.
NOTITIE: Het akoestische schild helpt de verspreiding van trillingen door de lucht te verminderen. Bovendien kan het verzegelde deksel ook de kans verkleinen dat stofdeeltjes op het monster terechtkomen, aangezien grootschalige beeldvorming lang kan duren. Deze beschermhoes kan optioneel worden gebruikt in een cleanroom-omgeving zonder trillingsbronnen.
3. Topografie beeldvorming en parameterafstemming
- Selecteer het tabblad Imaging Parameter Setup (actieve cantilever eigenmode, scansnelheid, set-point, enz.) en voer de gewenste beeldvormingsparameters in.
- Voer voor één panoramafoto de coördinaat van de linkerbovenhoek van de afbeelding en het scanformaat in. Als u automatisch meerdere geselecteerde gebieden wilt weergeven, herhaalt u dit proces voor alle regio's die moeten worden afgebeeld. Voeg extra opvulling toe rond het beeldvormingsgebied voor het nabewerken van beeldstiksels.
OPMERKING: Voor de huidige studie werd de linkerbovenhoek van het EUV-masker ingesteld met vooraf gedefinieerde kenmerken en werd het systeem geconfigureerd om vier beelden met 130 μm bij 130 μm tegelijkertijd vast te leggen met behulp van elke cantilever. - Voer de gewenste pixelresolutie in het vlak in (meestal duizenden pixels per scanlijn) en gebruik de standaard aanbevolen lijnscansnelheid van de software voor beeldvorming. Pas indien nodig handmatig de snelheid van de lijnscan aan voor elk gebied dat moet worden afgebeeld.
OPMERKING: In deze studie werd een pixelresolutie van 26.000 pixels per lijn, overeenkomend met 5 nm per pixel, gebruikt om beelden met een hoge resolutie te verkrijgen. - Gebruik voor de contactloze modus de standaard aandrijfamplitude, frequentie en instelpunt in de software die zijn verkregen uit de vrijdragende leverkarakteristieken, of voer handmatig het instelpunt in voor elke vrijdragende waarde op de array. Laat de instellingen van de PID-regelaar als standaard staan.
- Voer voor één panoramafoto de coördinaat van de linkerbovenhoek van de afbeelding en het scanformaat in. Als u automatisch meerdere geselecteerde gebieden wilt weergeven, herhaalt u dit proces voor alle regio's die moeten worden afgebeeld. Voeg extra opvulling toe rond het beeldvormingsgebied voor het nabewerken van beeldstiksels.
- Verbind de actieve vrijdragende sonde-array met het monster.
- Klik op Initialize Cantilever om de cantilever voor te buigen voordat u de beeldvorming uitvoert.
- Klik op Start Non-Contact Drive om de cantileverresonantie op te wekken.
- Klik op Inschakelen om het systeem automatisch het monster en de sonde met elkaar in contact te laten brengen. De beeldvorming wordt automatisch gestart nadat deze stap is voltooid.
- Pas de parameters van de PID-regelaar voor elke cantilever aan op basis van het gescande spoor/beeld. Pas de PID-parameters aan om de afstemming tussen de tracerings- en retrace-lijnen te verbeteren, wat helpt om de topografische veranderingen vast te leggen. De beeldvormingssnelheid kan ook dienovereenkomstig worden aangepast om de prestaties van het volgen van de topografie te verbeteren.
- Sla de huidige gegevens op het scherm op door op de knop Opslaan te klikken. De gegevens worden ook automatisch opgeslagen tijdens de scan aan het einde van elk frame.
- Stop de beeldvorming door op de knop Stop te klikken. Het systeem stopt met beeldvorming en trekt de cantilever-array automatisch terug uit het monster. De vrijdragende aandrijving wordt ook gestopt, zodat het veilig is om de sonde te verwijderen.
- Verwijder de sonde en het monster voorzichtig en schakel het systeem uit.
4. Nabewerking en beeldanalyse
- Open de AFM-beeldanalysesoftware die door de leverancier is geleverd.
- Klik op Automatisch verwerken om de standaard nabewerkingsvolgorde toe te passen, inclusief correctie van de kanteling van het monster, verwijdering van uitschieters op pixelniveau en afstemming van scanlijnen.
- Pas verdere correcties op beelddefecten handmatig toe op basis van observatie van de afbeeldingen. Met geavanceerde AFM-instrumenten zijn dergelijke defecten zeldzaam, maar beelden kunnen nog steeds worden verbeterd met deze stappen.
OPMERKING: Voor grote hoeveelheden afbeeldingen is het mogelijk om het proces te automatiseren met behulp van macro- of Python-scripts door middel van batchverwerking met dezelfde bewerking. Dit was niet nodig voor het huidige onderzoek.
- Gebruik de software om een panoramisch beeld te vormen door op de knop Panoramabeeld te klikken en meerdere afbeeldingen te selecteren die moeten worden samengevoegd.
OPMERKING: Het samenvoegen van afbeeldingen wordt automatisch uitgevoerd door rechtstreeks gebruik te maken van de overlappende ruimte van de aangrenzende afbeeldingen. Als alternatief probeert het samenvoegen van afbeeldingen de correlatie van de overlappende pixels aan de randen te maximaliseren. Er zijn verschillende opties beschikbaar in deze opdrachten en deze kunnen worden geoptimaliseerd om de algehele samenvoegprestaties te verbeteren. - Sla de gegevens op voor verdere analyse op basis van het specifieke monster.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Om de doeltreffendheid van AFM-beeldvorming op groot bereik met behulp van parallelle actieve cantilevers voor topografiebeeldvorming aan te tonen, worden de samengevoegde beelden van een kalibratierooster, genomen door vier parallel werkende cantilevers, getoond in Figuur 2. De kalibratiestructuur van de siliciumwafer heeft 45 μm lange functies met een hoogte van 14 nm. Elke cantilever beslaat een oppervlakte van 125 μm bij 125 μm, wat een samengevoegd panoramisch beeld geeft van 500 μm bij 125 μm. De scansnelheid is ingesteld op 10 lijnen per seconde met 1.028 pixels per lijn en kanaal in de amplitudemodulatiemodus, dus het duurt minder dan 2 minuten om deze scan van een groot gebied te voltooien.
Het samenvoegen van de beelden die door elke uitkraging zijn gemaakt, wordt uitgevoerd door de kenmerken aan de rand van de aangrenzende beelden uit te lijnen. Met een werkelijke beeldgrootte die groter is dan de cantileverscheiding, wordt de samenvoeging uitgevoerd door de kenmerken aan de randen te correleren. Het is vermeldenswaard dat er ook enige verticale verschuiving tussen elk beeld in de richting van de Y-as in het vlak zichtbaar is. Dit kan gebeuren als gevolg van de kleine mismatch van de scanas ten opzichte van de lijn van de vier actieve cantilever-arrays. De correlatiemethode kan echter moeilijk toe te passen zijn voor grenzen zonder significante topografische variatie. Daarom heeft het gebruik van op correlatie gebaseerde matching met eerdere offsetkennis om panoramische beelden te maken de voorkeursmethode, vergeleken met directe stitching met behulp van relatieve positieverschuiving om deze onvolmaakte omstandigheden van het instrument aan te pakken.
Om de ruimtelijke resolutie van de actieve cantilever-array te verifiëren, worden hoge-resolutiebeelden van HOPG gemaakt, zoals weergegeven in figuur 3, met een klein beeldbereik in het vlak van 5 μm bij 5 μm en 1028 bij 1028 pixels. HOPG-monsters zijn bijzonder geschikt voor resolutieverificatie, aangezien de afstand tussen het vlak van grafiet ongeveer 0,335 nm31,32 bedraagt. Sub-nanometer out-of-plane resolutie en in-plane resolutie op meerdere nanometers worden gedemonstreerd. Aangezien de scheidingsafstand tussen elke cantilever bij 125 μm veel groter is dan het beeldvormingsgebied van 5 μm, kunnen deze vier beelden niet direct worden samengevoegd, maar de oriëntatietrend van de afgebeelde kenmerken tussen aangrenzende beelden is goed op elkaar afgestemd.
Voor praktische toepassingen bij de inspectie van halfgeleiders wordt een EUV-lithografiemasker voor het creëren van halfgeleiderkenmerken afgebeeld met behulp van de parallelle actieve cantilever-array. In figuur 4 wordt een globaal samengevoegd panoramabeeld met een ruimtelijke resolutie van 5 nm weergegeven dat een gebied van 505 μm bij 130 μm bestrijkt. De hoogte van het structuurpatroon is ongeveer 60 nm, waarbij verschillende delen van het circuit duidelijk in de afbeelding te zien zijn. Bij 10 lijnen per seconde, worden de 101.000 bij 26.000 pixels binnen ongeveer 40 min vastgelegd, wat beduidend sneller is dan conventionele AFM-systemen.
Figuur 1: AFM met groot gebied voor voorbeeldimplementatie van steekproefinspectie met groot gebied met behulp van een enkele reeks van vier actieve cantileversondes. (A) Beeldvorming met groot gebied van een monster van een siliciumwafeltje met behulp van de aangepaste AFM met de configuratie van het sondescan en een groot monsterstadium. (B) Vereenvoudigd schema van het AFM-systeem met een optische microscoop ingezoomd beeld van het gebied van vier actieve cantilevers draad-gebonden aan de gedrukte kringsraad (PCB) van de SD-kaartvorm. (C) SEM-opname van de tapbediening voor een van de vier actieve cantilevers met een maximale amplitude van meer dan 30 μm. (D) SEM-afbeelding van de actieve cantilever-array met een schema van de serpentijnvormige thermomechanische verwarming en piëzoresistieve spanningssensoren aan de basis van de cantilevers voor doorbuigingsmeting. Schaalbalk = 50 μm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Panoramische samenvoeging van beelden die gelijktijdig door vier actieve uitkragingen zijn gemaakt over een totale breedte van 500 μm. Elke cantilever scant over een gebied van 140 μm om enige overlap te creëren tussen de 125 μm scheiding van de cantilevertip in de dynamische tapmodus van amplitudemodulatie. Het beeld is gemaakt met 10 lijnen per seconde met een resolutie van 1.028 pixels in elke richting. Het monster is een siliciumteststructuur met 45 μm lange lijnen op een hoogte van 14 nm. De bovenste vier afzonderlijke foto's die door elke cantilever zijn gemaakt, worden samengevoegd om het panoramabeeld aan de onderkant te vormen. De figuur is een bewerking van Ahmad et al.22. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: Hoge resolutie AFM-beelden van HOPG-monsters. De beelden worden gelijktijdig vastgelegd met vier uitkragingen met een oppervlakte van 3 μm bij 3 μm, vastgelegd met 10 lijnen per seconde met een resolutie van 1.028 pixels in elke richting. (A-D) Topografische beelden vastgelegd in amplitudemodulatie dynamische tapmodus door respectievelijk cantilevers 1-4. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4: Opname van vier 2D en 3D enkele EUV-maskerbeelden die gelijktijdig door de vier AFM-kanalen met 10 lijnen per seconde in de dynamische tikkende modus van de amplitudemodulatie worden vastgelegd. Het beeldveld van een enkel beeld is 130 μm x 130 μm. (A) Vier 2D-beelden. (B) Vier 3D-beelden. (C) Totale 3D-gestikte afbeelding met 500 μm bij 500 μm verkregen met vier afbeeldingen van 125 μm, waarbij 5 μm de overlapping tussen de afzonderlijke velden is. Het beeld is 101.000 bij 26.000 pixels met een ruimtelijke resolutie van 5 nm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Zoals aangetoond in de representatieve resultaten, kan een actieve cantilever-array worden gebruikt om meerdere beelden van een statisch monster parallel vast te leggen. Deze schaalbare opstelling kan de beeldvormingsdoorvoer van monsters met een groot oppervlak aanzienlijk verbeteren, waardoor het geschikt is voor het inspecteren van nanogefabriceerde apparaten op halfgeleiderwafers. De techniek is ook niet beperkt tot door de mens gemaakte structuren; Zolang de topografische variatie binnen een groep actieve cantilevers niet te groot is voor de cantilever-array om te verwerken, kan high-throughput beeldvorming worden gerealiseerd.
Naast het mogelijk maken van inspectie met een hoge doorvoer en een groot oppervlak, biedt een actieve vrijdragende sonde-array verschillende voordelen op het gebied van beeldvormingsopstelling. Ten eerste is het niet nodig om laser-cantilever-uitlijning uit te voeren voor sonde-installatie. Wat de bediening betreft, vermindert dit de overhead van de operator. Wat nog belangrijker is, is dat de versterking van de vrijdragende afbuigsensor vast is en niet verandert tussen experimenten. Kwantitatieve kracht- en doorbuigingsmetingen kunnen met deze sondes worden uitgevoerd, zowel in tapmodus als in contactmodus 29,33,34. Dit maakt het beeldvormingsproces ook betrouwbaarder, omdat het afdrijven van de laseruitlijning voor langdurige beeldvorming langer een probleem is. Ten tweede vermijdt de thermomechanische cantileveraandrijving de valse structuurresonantie van de cantileverhouder, die een probleem kan worden tijdens resonantiesweep in conventionele piëzo-akoestische bediening. De conventionele techniek van de resonantieopcitatie maakt gebruik van een piëzo-elektrische actuator die op de chip van de basissteun van de AFM-cantilever wordt geplaatst. Aangezien de gegenereerde trilling akoestisch door de gehele basischip wordt voortgeplant, kan de cantileverresonantie-excitatie inderdaad met elkaar interfereren. De thermomechanische bediening werkt echter rechtstreeks in op de individuele cantilever en de basisondersteuningschip blijft stationair. Aangezien de massa van de basissteunchip enkele ordes van grootte hoger is dan de cantilever, is de interferentie tussen de parallelle actieve cantilevers verwaarloosbaar. Ten derde maakt het compacte formaat van de actieve cantilever een eenvoudigere parallelle integratie mogelijk voor de configuratie van de sondescan. Dit betekent dat het monster statisch kan blijven en dat meerdere sondepositioneerders tegelijkertijd met verschillende snelheden kunnen scannen tijdens de beeldvorming, wat helpt om het effectieve gebruik van elke cantilever te maximaliseren.
Wat de beperkingen betreft, kan het hanteren van monsters met grote topografische veranderingen een uitdaging zijn vanwege de maximale doorbuigingslimiet van elke cantilever. Er moet speciale aandacht worden besteed aan de voorbereiding en installatie van het monster. Aangezien het te verwerken monster zich op macroscopische schaal bevindt, moet de kanteling ten opzichte van het scanvlak worden geminimaliseerd om een goede tracering van de topografie te garanderen. Kantelen van het oppervlak groter dan 1° ten opzichte van de scannertafel kan leiden tot een uitkragende doorbuigingsregeling buiten het bereik, wat schade aan de sonde kan veroorzaken. Voor nanogefabriceerde structuren op een halfgeleiderwafer is de vlakheid doorgaans gegarandeerd en is polijsten niet nodig. Dit voorkomt ook mogelijke schade aan de fijne kenmerken die in beeld moeten worden gebracht. De oppervlakteafwerking van conventionele CNC-bewerking (Computer Numerical Control) op micrometerniveau zou voldoende moeten zijn om de actieve cantilever-array te hanteren. Voor generieke monsters kan polijsten nodig zijn ten koste van het wijzigen van de op te vangen oppervlaktekenmerken. Een CNC-machine wordt gebruikt om grote ongewenste uitstekende kenmerken te verwijderen. Als grote topografische variatie niet kan worden vermeden, zoals op een gebogen oppervlak, is het gebruik van een reeks van twee parallelle actieve uitkragingen met kantelregeling geschikt voor grote topografische variatie. Er zouden meerdere gescheiden manipulatoren nodig zijn voor parallellisatie om de beeldvormingsdoorvoer verder te verbeteren met meer vrijdragende sondes. Met behulp van nanofabricagetechnieken is het ook mogelijk om een nanoschaalsysteem voor nanopositionering op de Z-as te fabriceren om dit probleem beter aan te pakken in een compacter ontwerp35.
Om het potentieel van de parallelle cantilever-array volledig te benutten, met name voor halfgeleiderinspectiedoeleinden, zijn er meer technische ontwikkelingen aan de gang om het systeem op de markt te brengen. Het doel is om een sonde met een reeks van acht actieve cantilevers te integreren in een drie-assige piëzoscanner en tientallen van dergelijke structuren te repliceren met nauwkeurige bewegingscontrole voor parallelle beeldvorming. Met deze opstelling kan een gebied van 60mm2 met een ruimtelijke resolutie van 100 nm binnen 30 minuten in beeld worden gebracht, wat voldoende zou moeten zijn voor veel inspectietoepassingen. Bij gebruik van beeldvorming in de dynamische modus in contactloze modus is de krachtinteractie tussen sonde en monster klein ten koste van een lagere beeldvormingssnelheid. Als afweging kan de contactmodus de beeldvormingssnelheid aanzienlijk verhogen, maar kan de interactiekracht tussen sonde en monster toenemen en kan dit leiden tot schade aan het monster of slijtage van de sondepunt. Om de levensduur van deze sondes verder te garanderen, kunnen diamantpunten ook worden gebruikt om de slijtage van de sondepunt aanzienlijk te verminderen voor langdurig, continu gebruik. Om goede beeldvormingsprestaties te garanderen, moet de beeldvormingsomgeving worden gecontroleerd om lage trillingen en stof te hebben, om te voorkomen dat deeltjes tijdens het beeldvormingsproces op het monster terechtkomen.
Op het gebied van softwareverbeteringen wordt geautomatiseerd parameterafstemming voor een groot aantal controllers onderzocht. Adaptieve scansnelheid en resolutieaanpassing zijn wenselijk voor beeldvormingsmonsters met grote variaties in eigenschappen. Het geautomatiseerd samenvoegen van duizenden afbeeldingen en het identificeren van defecten uit miljarden pixels met behulp van op machine learning gebaseerde algoritmen kan deze techniek verder helpen om nog nuttiger te worden in onderzoeksstudies en industriële inspectie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben geen belangenconflicten.
Acknowledgments
De auteurs Ivo W. Rangelow en Thomas Sattel willen het Duitse Federale Ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) en het Duitse Federale Ministerie van Economische Zaken en Klimaatactie (BMWK) bedanken voor het ondersteunen van delen van de gepresenteerde methoden door het financieren van de projecten FKZ:13N16580 "Active Probes with diamond tip for quantum metrology and nanofabrication" binnen de onderzoekslijn KMU-innovativ: Fotonica en Quantum Technologies en KK5007912DF1 "Conjungate Nano-Positioner-Scanner voor snelle en grote metrologische taken in Atomic Force Microscopy" binnen de financieringslijn Centraal Innovatie Programma voor het midden- en kleinbedrijf (ZIM). Een deel van het werk dat hier wordt gerapporteerd, werd gefinancierd door het zevende kaderprogramma van de Europese Unie FP7/2007-2013 in het kader van subsidieovereenkomst nr. 318804 "Single Nanometre Manufacturing: Beyond CMOS". De auteurs Ivo W. Rangelow en Eberhard Manske zijn dankbaar voor de steun van de Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) in het kader van de Research Training Group "Tip- and laser-based 3D-Nanofabrication in extended macroscopic working areas" (GRK 2182) aan de Technische Universität Ilmenau, Duitsland.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Active-Cantilever | nano analytik GmbH | AC-10-2012 | AFM Probe |
| E-Beam | EBX-30, INC | 012323-15 | Mask patterning instrument |
| Highly Oriented Pyrolytic Graphite – HOPG | TED PELLA, INC | 626-10 | AFM calibration sample |
| Mask Sample | Nanda Technologies GmbH | Test substrate | EUV Mask Sample substrate |
| NANO-COMPAS-PRO | nano analytik GmbH | 23-2016 | AFM Software |
| nanoMetronom 20 | nano analytik GmbH | 1-343-2020 | AFM Instrument |
References
- Ando, T. High-speed atomic force microscopy and its future prospects. Biophysical Reviews. 10 (2), 285-292 (2018).
- Soltani Bozchalooi, I., Careaga Houck, A., AlGhamdi, J. M., Youcef-Toumi, K. Design and control of multi-actuated atomic force microscope for large-range and high-speed imaging. Ultramicroscopy. 160, 213-224 (2016).
- Sohn, Y., Ryu, S., Yang, Y. Semiconductor technology challenges in high volume manufacturing of semiconductors. Microscopy and Microanalysis. 28, 800-801 (2022).
- Ebayyeh, A. A. R. M. A., Mousavi, A. A review and analysis of automatic optical inspection and quality monitoring methods in electronics industry. IEEE Access. 8, 183192-183271 (2020).
- Nakamae, K.
- Nduhura-Munga, J., et al. A literature review on sampling techniques in semiconductor manufacturing. IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing. 26 (2), 188-195 (2013).
- Zhang, T., et al. Correlative AFM and scanning microlens microscopy for time-efficient multiscale imaging. Advanced Science. 9 (12), 2103902 (2022).
- Holz, M., et al. Correlative microscopy and nanofabrication with AFM integrated with SEM. Microscopy Today. 27 (6), 24-30 (2019).
- Yang, C., Xia, F., Wang, Y., Truncale, S., Youcef-Toumi, K. Design and control of a multi-actuated nanopositioning stage with stacked structure. 2019 American Control Conference (ACC). , IEEE. Philadeplhia. 3782-3788 (2019).
- Xia, F., Truncale, S., Wang, Y., Youcef-Toumi, K. Design and control of a multi-actuated high-bandwidth and large-range scanner for atomic force microscopy. 2018 Annual American Control Conference (ACC). , IEEE. Milwaukee, WI. 4330-4335 (2018).
- Yong, Y. K., Moheimani, S. O. R., Kenton, B. J., Leang, K. K. Invited review article: high-speed flexure-guided nanopositioning: mechanical design and control issues. The Review of Scientific Instruments. 83 (12), 121101 (2012).
- Wang, J. Y., Mullin, N., Hobbs, J. K. High-speed large area atomic force microscopy using a quartz resonator. Nanotechnology. 29 (33), 335502 (2018).
- Yang, C., et al. Charge controller with decoupled and self-compensating configurations for linear operation of piezoelectric actuators in a wide bandwidth. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 66 (7), 5392-5402 (2019).
- Yang, C., Xia, F., Wang, Y., Youcef-Toumi, K. Comprehensive study of charge-based motion control for piezoelectric nanopositioners: Modeling, instrumentation and controller design. Mechanical Systems and Signal Processing. 166, 108477 (2022).
- Xia, F., Yang, C., Wang, Y., Youcef-Toumi, K. Bandwidth based repetitive controller design for a modular multi-actuated AFM scanner. 2019 American Control Conference (ACC). , IEEE. Philadelphia, PA. 3776-3781 (2019).
- Ahmad, A., Schuh, A., Rangelow, I. W. Adaptive AFM scan speed control for high aspect ratio fast structure tracking. The Review of Scientific Instruments. 85 (10), 103706 (2014).
- Coskun, M. B., Alemansour, H., Fowler, A. G., Maroufi, M., Moheimani, S. O. R. Q control of an active AFM cantilever with differential sensing configuration. IEEE Transactions on Control Systems Technology. 27 (5), 2271-2278 (2019).
- Xia, F., Mayborne, M. P., Ma, Q., Youcef-Toumi, K. Physical intelligence in the metaverse: mixed reality scale models for twistronics and atomic force microscopy. 2022 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM). , IEEE. Sapporo, Japan. 1722-1729 (2022).
- Xia, F., et al. A modular low-cost atomic force microscope for precision mechatronics education. Mechatronics. 76, 102550 (2021).
- Minne, S. C., et al. Centimeter scale atomic force microscope imaging and lithography. Applied Physics Letters. 73 (12), 1742-1744 (1998).
- Minne, S. C., et al. Automated parallel high-speed atomic force microscopy. Applied Physics Letters. 72 (18), 2340-2342 (1998).
- Ahmad, A., et al. Large area fast-AFM scanning with active "Quattro" cantilever arrays. Journal of Vacuum Science & Technology B. 34 (6), (2016).
- Gotszalk, T., Grabiec, P., Rangelow, I. W. Piezoresistive sensors for scanning probe microscopy. Ultramicroscopy. 82 (1), 39-48 (2000).
- Angelov, T., et al. Thermo-mechanical transduction suitable for high-speed scanning probe imaging and lithography. Microelectronic Engineering. 154, 1-7 (2016).
- Rangelow, I. W., et al. Active scanning probes: A versatile toolkit for fast imaging and emerging nanofabrication. Journal of Vacuum Science & Technology B. 35 (6), 101 (2017).
- Marinello, F., Bariani, P., De Chiffre, L., Hansen, H. N. Development and analysis of a software tool for stitching three-dimensional surface topography data sets. Measurement Science and Technology. 18 (5), 1404 (2007).
- López de la Rosa, F., Sánchez-Reolid, R., Gómez-Sirvent, J. L., Morales, R., Fernández-Caballero, A. A review on machine and deep learning for semiconductor defect classification in scanning electron microscope images. Applied Sciences. 11 (20), 9508 (2021).
- Holz, M., et al. High throughput AFM inspection system with parallel active cantilevers. In Photomask Technology 2019. 11148, SPIE. 278-287 (2019).
- Gotszalk, T., Ivanov, T., Rangelow, I. Parallel SPM cantilever arrays for large area surface metrology and lithography. In Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXVIII. 9050, SPIE. 274-282 (2014).
- Ahmad, A., et al. 13th Intl. Workshop on Nanomechanical Sensing. Quattro-Cantilever Array: Large Area and High Speed AFM Imaging and Nanolithography. , (2016).
- Shearer, C. J., Slattery, A. D., Stapleton, A. J., Shapter, J. G., Gibson, C. T.
- Shioyama, H. The interactions of two chemical species in the interlayer spacing of graphite. Synthetic Metals. 114 (1), 1-15 (2000).
- Ivanova, K., et al. Scanning proximal probes for parallel imaging and lithography. Journal of Vacuum Science & Technology B. 26 (6), 2367-2373 (2008).
- García, R., San Paulo, A. Attractive and repulsive tip-sample interaction regimes in tapping-mode atomic force microscopy. Physical Review B. 60 (7), 4961-4967 (1999).
- Ruppert, M. G., Fowler, A. G., Maroufi, M., Moheimani, S. O. R. On-chip dynamic mode atomic force microscopy: a silicon-on-insulator MEMS approach. Journal of Microelectromechanical Systems. 26 (1), 215-225 (2017).
