通过固定微小悬臂一端，另一端的微小针尖接近样品表面，这时微小针尖将与样品表面相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。

扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。

XY方向扫描范围90 × 90μm，Z方向扫描范围10μm，平台可以放置6/8/12寸wafer。

AFM外观图如下

▲机台整体布局-AFM

▲ AFM主机

原子力显微镜有三种基本成像模式，以针尖与样品之间的作用力的形式来分类，分别是接触式(Contact mode)、非接触式(Non-contact mode)、轻敲式(Tapping mode)。

1

接触式

排斥力模式接触模式中，悬臂扫描时，始终保持与样品接触，因此当悬臂扫过样品表面时，强烈的排斥力导致悬臂弯曲，从而得到样品的表面形貌；

2

非接触式

吸引力模式非接触模式中，悬臂扫描时，在样品表面上方振动，精确高速的反馈回路阻止针尖撞击表面并保持针尖的锐利，当针尖接近样品表面时，悬臂的振幅减小，通过运用反馈回路纠正振幅偏差，从而得到样品的表面形貌像；

3

轻敲模式

轻敲模式介于接触模式与非接触模式二者之间，探针即使完全接触，也没有完全脱离表面，悬臂振幅相对于非接触模式更快。更大的振幅能够充分放大偏移信号，使控制回路更加容易控制形貌反馈。

AFM的XY方向精度大于等于1nm，Z方向的精度大于等于0.1nm，所以AFM在绘制表面形貌方面表现非常好。

同时SCM模块可侦测浓度的范围为1E¹⁵ ~ 1E²⁰atom/cm³,可以根据注入浓度的不同绘制出P/N的注入轮廓。

分析的样品类型包括：wafer表面的粗糙度、功率器件junction、IC junction、摄像头lens轮廓等。

来源：季丰电子

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