Probe-surface interacties in SPM

De werking van de Scanning Probe Microscoop (SPM) berust op het meten van een interactie tussen een zeer kleine probe en oppervlaktestructuren. De praktische realisatie van metrologische SPM’s is in het afgelopen decennium technisch mogelijk geworden en wordt voornamelijk bij de standaardeninstituten geïmplementeerd. De laatste jaren vindt de metrologische SPM echter ook steeds meer toepassingen in de industrie zoals bijvoorbeeld in de halfgeleiderindustrie waar SPM wordt ingezet als nauwkeurige referentietool voor Scanning Electron Microscopy (SEM). De interactie in SPM kan zijn gebaseerd op een elektrische stroom zoals in de Scanning Tunneling Microscoop (STM) of een interatomaire kracht zoals in de Atomic Force Microscoop (AFM). De kennis van de effecten van deze interacties zijn tot nu toe gebaseerd op macro- en microscopische equivalenten. Op nanometer niveau is echter onduidelijk hoe de interacties precies plaatsvinden en wat het effect hiervan is op de dimensionale metrologie in het nanometergebied. 

Nanoned
Het begrijpen van probe-surface interacties biedt de mogelijkheid tot het optimaliseren van de kwaliteit van metingen en productieprocessen door betere herleidbaarheid en lagere meetonzekerheid. De studie naar probe-surface interacties vereist een meetinstrument dat voor dit specifieke doel is geoptimaliseerd en zal zijn gebaseerd op een AFM. Bijdragen aan het SPM-project door derden vinden plaats via het Nanoned project ‘Nano-instrumentatie: metrology stages’ en wordt uitgevoerd met partners Philips, FEI, TUe, ASML, TUD en TNO. Daarnaast wordt onderzoek uitgevoerd naar de eigenschappen van interferometrische AFM tasters die bij de VU zijn ontwikkeld. Deze kennis wordt ingezet voor het modelleren van de interacties om het effect voor dimensionale metrologie in het nanometergebied te kunnen kwantificeren.