中型プローブ顕微鏡システム AFM5500M
ここまで来た！AFMの自動化
- 自動化による生産性の向上を追求
- オペレータ起因の測定誤差排除を追求
新開発のフラットスキャナで歪みなし！
・広域フラットスキャンメカニカル起因の測定誤差排除を追求
従来のAFMに使用されてきたチューブ型ピエゾスキャナは、円弧運動に起因する湾曲データに対して、ソフト補正をかけて平滑化処理を行っていました。
しかし、この補正によっても円弧運動の影響を除去しきれず、データに歪みが残る場合がありました。AFM5500Mは、新開発のフラットスキャナを搭載することで、円弧運動の影響を受けない正確な測定を実現しました。
観察試料：シリコン基板上のアモルファスシリコン薄膜
・高い垂直性
従来のAFMに使用されてきたスキャナは、垂直方向の伸縮動作を行う際、曲り（クロストーク）が生じていました。それは、左右の形状差や映像の歪の原因です。
AFM5500Mでは、新開発された垂直方向にクロストークのないスキャナを搭載することで左右の歪がない正確な測定を実現しました。
観察試料：太陽電池テクスチャ構造（結晶方位により左右対称な立体構造）
* AFM5100N（オープンループ制御）使用時
装置をまたぐリンケージが同一視野で違うメニューの観察・分析を実現
他の検査解析手法との親和性を追求
SEM－AFMに共通の座標リンケージホルダにより、同一視野の形状、構造、組成、物性の簡単・迅速な観察・分析を実現しました。
SEM-AFM同一視野観察例（試料：グラフェン/SiO2）
SEMとAFMの画像重ね合わせ：（株）アストロン製アプリケーション AZblend Ver.2.1使用
KFM（ケルビンプローブフォース顕微鏡）による形状像（AFM像）と電位像（KFM像）をSEM画像に重ね合わせたデータです。
- SEMのコントラストの差が、AFM像よりグラフェン1層分の高さに相当することがわかります
- グラフェンの層数等により表面電位（仕事関数）が違っていることがわかります
- SEMのコントラストの起源を、AFMによる高精度3D形状計測と物性観察により追求できます
今後も他の顕微鏡や検査装置とのリンケージを進めていきます。
仕様
| ステージ | 精密電動ステージ 観察可能領域：100 mm （4インチ）全域 ストローク：XY ± 50 mm、Z ≥21 mm 最少ステップ：XY 2 µm、Z 0.04 µm |
|---|---|
| 最大試料サイズ | 直径：100 mm（4インチ相当）、厚み：20 mm 試料荷重：2 kg |
| 走査範囲 | 200 µm x 200 µm x 15 µm （XY：クローズドループ制御 / Z：変位センサー計測） |
| RMSノイズレベル* | 0.04 nm 以下 （高分解能モード） |
| 繰り返し再現性* | XY: ≤15 nm(3σ、10 µmピッチ計測)/Z: ≤1 nm（3σ、100 nm 深さ計測） |
| XY直交度 | ±0.5° |
| BOW* | 2 nm/50 µm以下 |
| 検出系 | 光てこ方式（低コヒーレント光学系） |
| 直上光学顕微鏡 | ズーム倍率：x1 ～ x7 視野範囲：910 µm x 650 µm ～ 130 µm x 90 µm モニタ倍率：x465 ～ x3,255（27インチモニタ） |
| 除振台 | 卓上アクティブ除振台 500 mm (W) x 600 mm (D) x 84 mm (H) 、約28 kg |
| 防音ボックス | 750 mm (W) x 877 mm (D) x 1400 mm(H)、 約 237 kg |
| サイズ・重量 | 400 mm（W） x 526 mm（D） x 550 mm（H）、約 90 kg |
* 仕様値はシステム構成と設置環境によります。
| RealTune® II | カンチレバー振幅、接触力、走査速度、およびフィードバックゲインの自動調整 |
|---|---|
| 操作画面 | ナビゲーション機能、マルチレイヤー表示機能（測定/解析）、3Dオーバーレイ機能、スキャン可動範囲/測定履歴表示機能、データ解析バッチ処理機能、探針評価機能 |
| X, Y, Z走査電圧 | 0～150 V |
| 同時測定 （データポイント） |
4画面（最大2,048 x 2,048） 2画面（最大4,096 x 4,096） |
| 長方形スキャン | 2:1、4:1、8:1、16:1、32:1、64:1、128:1、256:1、512:1、1,024:1 |
| 解析ソフトウェア | 3次元表示機能、粗さ解析、断面解析、平均断面解析 |
| 装置制御機構 | カンチレバー自動交換、自動光軸調節 |
| サイズ・重量 | 340 mm (W) x 503 mm (D) x 550 mm (H) 、約 34 kg |
| 電源 | AC100 ～ 240 V ±10% 単相 |
| 測定モード | 標準：AFM、DFM、PM（位相）、FFM オプション：SIS形状、SIS物性、LM-FFM、VE-AFM、Adhesion、Current、Pico-Current、SSRM、PRM、KFM、EFM（AC）、EFM（DC）、MFM |
* RealTuneは、日立ハイテクサイエンスの日本、米国およびEUにおける登録商標です。
| 日立ハイテク製SEM対応機種 | SU8240、SU8230（H36 mmタイプ）、SU8220（H29 mmタイプ） |
|---|---|
| 試料ホルダサイズ | 41 mm (W) x 28 mm (D) x 16 mm (H) |
| 最大試料サイズ | Φ20 mm x 7 mm |
| アライメント精度 | ±10 µm（AFMアライメント精度） |
アプリケーション
走査型プローブ顕微鏡（SPM/AFM）のアプリケーション（測定事例）を紹介しています。
製品ユーザー向け情報
当社の走査型プローブ顕微鏡をお使いのお客様向けの情報です。
走査型プローブ顕微鏡スクールのご案内です。SPM/AFMの概要、測定原理から実機の操作方法といったを中心にした、初心者の方に最適な内容です。
初めてお使いになるお客様へ
関連情報
走査型プローブ顕微鏡（SPM/AFM）に関する測定手法、測定例の一部を、会員制情報検索サイト「S.I. navi」でご提供しています。
「S.I.navi」は、日立ハイテク取扱分析装置に関する会員制サイトです。
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