原位AFM自感应PRC力传感器读数漂移的有源漂移抑制法

作者：唐飞扬; 谷森; 陈俊; 胡志平; 孟庆林; 汝长海^*

来源：半导体技术, 2020, 45(03): 229-235.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2020.03.010

• 有源漂移抑制法
• 原位原子力显微镜(AFM)
• 扫描电子显微镜(SEM)
• 自感应压阻式微悬臂梁(PRC)力传感器
• 聚焦电子束
• p沟道结型场效应晶体管(JFET)模型

为解决面向扫描电子显微镜(SEM)的原位原子力显微镜(AFM)工作时SEM的聚焦电子束引起原位AFM自感应压阻式微悬臂梁(PRC)力传感器读数持续漂移的难题,首先建立原位AFM自感应PRC力传感器的p沟道结型场效应晶体管(JFET)读数漂移模型,分析SEM聚焦电子束对自感应PRC产生干扰的原因;然后提出了基于原位AFM自感应PRC力传感器p沟道JFET模型的有源漂移抑制法,即先对自感应PRC的栅极进行导电连接,再通过控制施加在自感应PRC栅极上的补偿电压消除SEM聚焦电子束对自感应PRC的干扰。实验结果表明,当补偿电压从未施加上升至40 V时,原位AFM自感应PRC力传感器读数的漂移率从约13 nm/min下降到1 nm/min左右,同时对自感应PRC及其信号调理电路均无损伤。该方法能有效消除SEM聚焦电子束对原位AFM自感应PRC力传感器的影响。

• 单位
  苏州大学