Park Systems

Park FX200

200mmの大型試料に対応する最先端のAFM

Park FX200は、最大200 mmサイズのサンプルに対応するよう設計された、Park Systems最新のAFM（原子間力顕微鏡）ソリューションです。低ノイズフロア、最小限の熱ドリフト、高い機械的安定性を備え、これまでにない高精度と信頼性を提供します。

すべてのPark製AFMと同様に、FX200は直交型スキャンシステムとTrue Non-contact™モードを搭載し、極めて繊細なサンプルに対しても高精細で正確な測定を実現します。

FXシリーズを象徴する主要機能である、プローブ自動交換、自動レーザーアライメント、200 mmフルサイズ対応のサンプルビューカメラにより、操作の効率化と生産性の向上を実現します。さらに、スキャンパラメータの自動最適化、光学オートフォーカス、複数ポイントでの連続測定、強力なデータ解析ツールなどの機能により、複雑なワークフローもシンプルにこなすことが可能です。

高度な性能と直感的なユーザーインターフェースを兼ね備えたFX200は、研究用途から産業応用まで、ナノスケールのイメージングと解析における汎用性の高いソリューションを提供します。

特長

優れたFXメカニカルデザイン

FXシリーズAFMは、機械的ノイズを最小限に抑える設計が施されています。光学顕微鏡はZステージから分離されており、Zステージにかかる重量を軽減することで、機械的な外乱への影響を低減しています。Zステージ自体は、高剛性のクロスローラーガイドと2つのベアリングブロックを採用し、堅牢に構築されています。

さらに、幅広の台形状の支柱がFX200の機械的剛性を強化し、熱膨張係数の低い膨張整合材料を使用することで熱ドリフトを抑制し、長期にわたり安定した性能を保証します。

FXレーザービームパス

FX光学系は、ファイバー結合レーザー（スーパールミネセントダイオード；SLD）を光学顕微鏡のアセンブリに統合します。レーザービームは対物レンズを通して集光され、光学視野の中心に固定されます。

集光されたレーザービームはスポットサイズが小さく抑えられており、ビームのはみ出しを最小限にすることで、小型で高周波数のカンチレバーの導入を容易にします。

自動レーザービームアライメント

ビジョンガイドアライメントシステムは、カンチレバーの形状と位置を検出し、光学系のXYステージを移動させて、レーザービームが集光する視野の中心にカンチレバーを正確に整列させます。

FXヘッド内の2つの高精度モーターがステアリングミラーを調整し、レーザービームを光検出器（PSPD）の中心に正確に整列させます。

自動プローブ交換

AFMのプローブ交換は、経験豊富なユーザーにとっても困難な場合があり、カンチレバーの破損につながることも少なくありません。Park AFMは、マウントタイプのカンチレバーを使用することにより、カンチレバーをあらかじめ固定した状態で供給できるのでチップの位置決めを容易にし、この問題を解決します。

各チップキャリアには、プローブの種類、シリアル番号、製造日、仕様などの詳細情報を含むQRコードが刻印されています。

FXヘッドのZスキャナーは、移動対応のマウント用の3つの高精度ボールシートを備え、ベースにはマグネットが取り付けられているため、安全で信頼性が高く、再現性のあるマウントの位置を確保します。

自動チップ交換（ATX）モジュールは、最大16個のプリマウントプローブを格納できます。ATXカメラがプローブのQRコードをスキャンすると、SmartScan™ AFMオペレーティングソフトウェアが各スロットのプローブ情報を表示し、ユーザーは簡単なマウスの操作で空きスロットまたは使用中のスロットを選択できます。

スロット選択後、AFMヘッドは選択されたスロットの強力な磁石の位置に応じて、プローブを取り外し、または現在装着中のプローブをスロットに格納するためにZ軸方向に移動します。

サンプルビューカメラ

サンプルビューカメラは、試料全体のマクロ画像を撮影します。ユーザーは試料表示画像上でマウスをポイント＆クリックするだけで、XYステージを任意の場所に移動できるため、200mmウェハーのような大型試料でも、関心領域を簡単に見つけて同じ場所に戻ることができます。

改良されたOn-Axis光学機器

遮るもののない光学顕微鏡は明瞭な視野を提供し、最小0.87μmの線幅を解像できます。

Park AFMテクノロジー

直交性スキャン

チューブスキャナーを備えた従来のAFMは、面外方向の運動と軸のクロストークの影響を受け、特に広いスキャンエリアでは画像の歪みが生じます。FX200は、Parkの他のAFMと同様に、フレクシャガイド式アーキテクチャを採用した高度な直交性スキャンシステムを搭載しています。2Dフレクシャスキャナーが試料をXY平面内で移動させ、別個の1DフレクシャスキャナーがプローブのZ軸の運動を制御します。この分離式スキャナーシステムにより、面外方向の運動を最小限に抑え、高速で動的なパフォーマンスと高い直交性・直線性を有するスキャンが可能となります。XYフィードバック用の低ノイズ光学センサーと、Z制御用の超低ノイズひずみゲージセンサーを備えたクローズドループサーボ制御システムにより、すべての軸において高精度かつ再現性の高いスキャンを実現します。

大型サンプルを扱う際、シングルサーボ方式のXYスキャン構造では、サンプルチャックの回転運動の影響を受けやすくなります。この回転運動は、位置センサーからの距離に応じて位置決め誤差が増大する可能性があります。

FX200は、この課題に対応するため、各軸の両側にアクチュエーターと位置センサーをそれぞれ2組ずつ配置したデュアルサーボ構造のXYスキャナーを採用しています。4つのアクチュエーターはすべて独立して制御され、200 × 200 mm²の全サンプル領域にわたり、高精度かつ安定した位置決めを実現します。