台阶仪使用手册.doc

1.结构与原理1.1结构1.2原理 其测量原理是：当触针沿被测表面轻轻滑过时，由于表面有微小的峰谷使触针在滑行的。同时，还沿峰谷作上下运动。触针的运动情况就反映了表面轮廓的情况。传感器输出的电信号经测量电桥后，输出与触针偏离平衡位置的位移成正比的调幅信号。经放大与相敏整流后，可将位移信号从调幅信号中解调出来，得到放大了的与触针位移成正比的缓慢变化信号。再经噪音滤波器、波度滤波器进一步滤去调制频率与外界干扰信号以及波度等因素对粗糙度测量的影响。2. 操作流程2.1 开机步骤2.1.1 检查并确保所有连接线连接正常；2.1.2 释放紧急按钮，按箭头指示方向旋转；2.1.3 开启PROFILER电源（按下白色按钮，开启时会亮），并热机10分钟；2.1.4 打开电脑主机和显示器，并执行桌面上程序Dektak Version 9 icon，等待读取大约30s即开启软件接口；2.2 测试流程 2.2.1放置样品（1） 确认Z轴是升起来的，若没有升起来，就按tower up（2） 将平台拉出，sample放置平台中间处（小心放置，避免手套勾到针头)。然后将平台移入，粗调平台X-Y轴，使样品置于针头下方。（3） 按下 tower down下针，针头触碰到sample后会立即回弹上来一段，此时再微调平台X-Y轴，把待测区域移到针头下。2.2.2参数设置（1) 按Switch To Scan Routines Window.（2) 再点选 Scan Parameters任一个参数去设定。（3) 设置扫描参数Stylus Type 探针的型号 ，我们实验时常用12.5umLength 扫描长度，扫描范围为50um到50mm，设定勿超过此值。Duration 扫描时间，建议扫描500um至少10秒，以此类推。Resolution 分辨率 ，每秒固定取300个数据点，扫描长度固定。扫描时间越长者分辨率越佳。Scan type 扫描形式，选取standard scan 。Stylus force 下针力设置，设定范围为1-15mg，一般建议选择3-5mg。Measurement range 测量深度范围，有6.5um，65um，524um可以选取。根据样品厚度选取。Profile 选取合适的sample表面轮廓：hills（测量凸起的台阶）valleys（测量凹陷的台阶）hills and valleys（有凸有凹），默认hills and valleys（有凸有凹）按下run scan routine here icon即开始测量。2.2.3扫描结果分析1） 扫描完成后可将图形做LEVEL，移动R和M Cursor到要level的位置，点击右键选择Level，如果扫描图形显示高度超限，则需改变扫描参数Meas Range再重新测试；2）移动R和M Cursor到要测量台阶高度的位置，即可得到ASH的值，即膜厚。3） 如果要测表面粗糙度Ra，则移动R和M Cursor到要测量Ra的范围，做Level处理后读取Ra的值。2.2.4重复性测试1）设置单次扫描模板：a) 单次扫描测试样品。b) 选择需拉平区域，选择 nter Softwa Leveliling 按钮；c) 计算 ASH 值，选择 Measurere/Program；2）多次扫描参数设置：a) 点击多次测量设置按钮 ，进入多次设置。b) 选择 Copy To Range，如图：C）如图，设置需测试次数。d) 输出参数设置：Scan Data 为存储扫描原始文件；Database 可做数据分析使用。e) 选择多次测试按钮 ，进入多次测试。2.2.6 数据保存1 ）点击Export icon，保存数据为.csv记事本格式；2） 存图片：在图片上按鼠标右键，点击Save as image，存为.jpg格式；3） 存档案：Scan data，存为.data文档，为Dektal软件专用；4） 存当前所有信息，按键盘Prt sc按钮，打开画图软件，粘贴然后另存为，输入样品编号后保存；5) 将文件保存在相应研发小组的文件夹中。2.3关机步骤2.3.1 按下Tower Up icon使探针上升；2.3.2 将平台拉出，取出样品后再将平台移入；2.3.3 将测试软件关闭；2.3.4 关闭Profiler的电源（黑色按钮）；2.3.5 将电脑关机，关闭显示器。3. 注意事项3.1 在测试和启动软件的时候，请确认台阶仪测试室门是关着的；3.2 放置样品时保证镀膜面朝上；3.3 调节样品台时动作一定要轻，以免损坏针头。调整过程中要防止人为移动样品而损坏针头；3.4 在进行测试的时候请勿触摸仪器桌或者奔跑、剧烈的走动等，避免进行一些引起较大噪声和震动的活动以免影响测试结果甚至损坏探针；3.5 放样品前请确认探针升起；3.6 取放样品时都要贴着样品台；3.7 保证被测样品表面干净没有灰尘颗粒以防弄脏针尖；3.8 整个操作应由同一个人操作以减少误差；3.9 不要随便改动软件中无需改动的参数；3.10 测完数据后及时拷走数据以免数据丢失。并注意一定不要用U盘拷取数据，以免测试电脑感染病毒；3.11 测试完成后一定要关闭总电源；3.12 定期使用标样对设备进行校准；3.13 由于针头与测件相接触造成的针头变形和磨损，使仪器在使用一段时间后测量精度下降，应及时更换磨损的针头；3.14 针头为了保证耐磨性和刚性而不能做得非常细小尖锐，如果针头头部曲率半径大于被测表面上微观凹坑的半径必然造成该处测量数据的偏差，因此应使用合适半径的针头；3.15 为使针头不至于很快磨损，针头的硬度一般都很高，因此不适于软质表面的测量；3.16 样品的厚度以及膜厚不能超过台阶仪最大允许的范围。4.日常保养及维护4.1探针安装1) 探针拿取：（请勿接触针尖位置，图为芯片位置）2) 探针专用工具：绿色按钮吸附探针；无色按钮，探针被仪器上部吸附。（注意对准位置，针尖朝下）3) 具体步骤，如图：4) 探针保护固定板 白色箭头为仪器前部，铁片略微向下倾斜，确保探针上下走针不会接触铁片，但不宜过大，导致