Mezzi e Strumenti (Microsistemi)

Laboratorio di Progettazione e Caratterizzazione di Microsistemi

Microscopio ottico ad illuminazione Leica DM 4000 M

Il microscopio è dotato di un asse a luce incidente e può essere impiegato con tutti i principali metodi di illuminazione (brightfield, darkfield, phase contrast, polarization contrast, interference contrast); tanto l’attuazione del drive Z quanto la movimentazione dello stage sono di natura meccanica. La torretta, che monta sei differenti obiettivi con fattore di ingrandimento da 5x a 100x, è codificata in modo che l’ottica prescelta venga immediatamente identificata. Il settaggio del microscopio è visualizzabile sul display di controllo.

Microscopio a luce riflessa e a luce trasmessa con diaframmi di apertura e di campo motorizzati.

Sistema di Probing Suss PM5

Lo strumento è utilizzato per eseguire l’analisi completa di Wafer e substrati di dimensioni fino a 15mm. I chip sono posizionati al centro del piatto dotato di fori di posizionamento attraverso i quali è possibile il bloccaggio mediante una pompa a vuoto. Sul microscopio può essere montata la videocamera digitale a colori JVC TK-C1480 con risoluzione 752X582, collegabile ad un PC. La risoluzione laterale del microscopio è di 5 micron. I le microstrutture possono essere movimentate da un alimentatore esterno tramite i ProbeHeads PH100 Suss, aghi orientabili imperniati su di un braccio mobile fissato magneticamente. Le stesse Probes sono utilizzate sullo strumento Fogale Zoomsurf 3D.

Sistema di Probing Suss PM5

Fogale Zoomsurf 3D

Profilometro ad alta risoluzione per misure statiche e dinamiche senza contatto basato sulla tecnica dell’interferometria ottica; l’intensità misurata da ciascun pixel della camera CCD varia in funzione della posizione del provino lungo l’asse Z, derivata dalla differenza di lunghezza tra due fasci di luce, uno riflesso da uno specchio di riferimento e l’altro riflesso dalla superficie dell’oggetto. L’immagine risultante mostra frange d’interferenza che seguono le linee di uguale altezza sulla superficie dell’oggetto. La rugosità e il profilo delle superfici possono essere misurati con un’accuratezza di 0.1 nanometri in altezza, mentre la risoluzione laterale è di 0.6 micron. Lo strumento monta un obiettivo Nikon intercambiabile da 2.5 x a 50x. La movimentazione dei tre assi è impostata tramite PC. Un generatore di segnale in frequenza è utilizzabile per ricostruire lo spettro delle frequenze compreso fra 100 Hz e 2 MHz. È possibile inoltre ricostruire le deformate modali delle strutture utilizzando la luce stroboscopica. Le immagini tridimensionali ottenute sono in seguito elaborate dal software Fogale 3D viewer che permette tra le molte funzioni l’uso di filtri, la rimozione dell’inclinazione e la misura delle dimensioni dei campioni.

ProbeHeads PH100 Suss alimentando un chip in silicio sotto l’obiettivo del Fogale Zoomsurf 3D

Profilometro a interferometria Zoomsurf Fogale 3D

Chip in silicio policristallino contenente microstrutture di prova per lo studio del fenomeno dello squeeze film damping.

Immagine tridimensionale di un set di microtravi ottenuta con la tecnica dell’interferometria ottica.

Strumenti Software

• Matlab/Simulink
• Ansys
• Adams
• Simpack
• Labview