(주)파크시스템스
NX20
5년
주장비
분석
광학·전자 영상장비 > 현미경 > 달리 분류되지 않는 현미경
2014.12.31.
₩261,500,000
기관의뢰
고정형
시간별
₩41,000
1. 레이저 가공된 샘플의 표면 상태 정밀분석
2. 대기중에서 극초정밀 분해능으로 시료표면 관찰
3. 원자수준의 분해능으로 3차원 입체구조 분석
장비의 구성
1. 원자현미경 기본구성
- AFM 콘트롤러 / 데이터 처리 시스템 1 set
- 100um x 100um 수평(XY) 스캐너 : Closed-loop Feedback 제어 1 set
- 15um 수직(Z) 스캐너 1 set
- 150mm x 150mm 고정밀도 수평(XY) 모터 스테이지 1 set
- 고해상도디지털 CCD 카메라 : 디지털 줌 가능 1 set
- XEP 데이터 수집/분석 소프트웨어 1 set
- XEI 화상 이미지 처리 소프트웨어 1 set
- 실시간 CCD 카메라 영상 이미지 표현 1 set
2. Enhanced EFM (EFM, SKPM, DC-EFM, PFM) 1 set
3. Magnetic Force Microscopy 1 set
4. Force Modulation Microscopy 1 set
5. Nanoindentation 1 set
6. 액티브 이중 진동차단 시스템 1 set
7. 소음 차폐장치 1 set
8. 다양한 캔틸레버
III. 성능 및 규격
1. 이미지 능력
- 측정속도, 측정방향, 시료두께에 상관 없이 어떠한 측정환경에서도 이미지 왜곡 없음
(비선형성 : 1 % 미만)
2. 기본장비 사양 및 성능
1) 콘트롤 시스템
- CPU & 메인 메모리 : Intel Core 2 3.x GHz, 4 GB RAM
- 저장장치 : 2 x 500GB hard disk
- 그래픽 : Dual DVI, 1920x1080 pixel,
- 운영체계 : 윈도우 7 Professional
- X/Y/Z 콘트롤 회로 : 3축 모두Closed-loop Feedback 위치제어
- Electrical Controller : 20 bit DAC for x,y,z scanner positioning,
24 bit ADC for x,y,z position sensor,
Digital Q control.
- 듀얼 23 인치 LCD 모니터
- 7개의 입력단과 3개의 출력단이 하나의 보드에 장착
- 외부 신호와의 동조를 위한 End-of-pixel, end-of-line, end-of-frame, cantilever modulation과
bias modulation 등 5개의 TTL 신호 출력단이 있음
- 컴퓨터 / 콘트롤러 통신 : TCP/IP
2) AFM 스테이지 / 헤드 / 스캐너
- 최대 샘플 사이즈 : 150mm x 150mm ( 두께 : 최대 20mm )
- 최대 샘플 중량 : 500 g
- 샘플 크기 및 부착방식 : 2, 4, 6 인치 진공 흡착 방식
- 샘플 이동거리(XY) : 최대 150mm x 150mm ( 고정밀 모터 스테이지 )
- XY 스테이지 해상도 및 재현성
* X,Y : 0.5um / 2um
* Z : 0.05um / 1um
- 100 um 수평(XY) 스캐너 : 이중서보 Closed-loop Feedback 제어
* 수평(XY) 측정영역 : 최대 100 um x 100 um
* Out-of-plane curvature (스캐너 왜곡율) : 2 nm 미만 (수직방향 / 소프트웨어 보정 없이
40 um 측정 시)
- 수직(Z) 스캐너 :
* 수직(Z) 측정 영역 : 최대 15 um
* Noise floor : < 0.02 nm (typical), < 0.03 nm (maximum)
* 최대 공진주파수 : 9 kHz 이상
- 수직(Z) 스테이지 이동 : 25 mm
- 캔틸레버 변형의 검출 방식 : SLD ( Super Luminescent Diode ) 이용
* 파장 : 830 nm ( Coherent Length : 50um 미만 )
- 캔틸레버 진동 주파수 : 최대 3MHz
- SPM 측정 기능
: Contact AFM, DFM, NC-AFM, LFM, Phase Image, Force vs. Distance curve, MFM,
FMM, EFM, DC-EFM, SKPM, PFM, Nanoindentation.
- 비디오 광학 현미경 : 수직(Z) 스캐너 축에 일치 ( CCD 카메라 장착 )
* 배율 : 450 배 이상 ( 19" LCD 모니터 상 )
* 해상도 : 1 um, 5M pixel ( 10X objective lens )
* 관찰 영역 > 840 mm x 630 mm
3) 시스템 성능
- X/Y/Z 스캔 제어 : 하드웨어 Closed-loop Feedback 제어
- Tip / 시료 접근 : 5 Phase 스텝 모터 구동
* Backlash-free harmonic gear reduction
- 레이저 빔 정렬 : 광학경로에 방해물 없어서 캔틸레버에 손쉽게 정렬
- 캔틸레버 교환 : 칩 마운트를 이용하여 손쉽게 교환가능
- 도브테일 헤드 마운트 : 레일을 따라 이동함으로써 탈착 용이
- Step-and-Scan 기능
* 사용자 지정 좌표들에서의 시료 표면 형상 자동 측정 기능.
* 진행순서 1) 이미지 측정, 2) 캔틸레버를 위로 올림, 3) 다음 측정 위치로 이동,
4) 캔틸레버를 시료에 접근 , 5) 재측정.
4) 소프트웨어
- 데이터 수집/분석
* 윈도우 7 기반 데이터 수집 및 이미지 처리
* 기울기 및 굴곡 실시간 자동 보정
* 동시에 최대 16 이미지를 얻음
* 데이터 파일 형식 : PNG / JPEG / Text files
* 측정 이미지 크기 : 64x64, 128x128, 256x256, 512x512, 1024x1024, 2048x2048, 4096x4096
- 이미지 처리
* 푸리에 Power Spectrum 편집
* Low Pass Filter / 보정
* 1차-2차 다항식 곡선근사
- 데이터 분석
* 라인 및 면적의 위치를 사용자가 직접 선택
* 라인 분석 : Height ( Min, Max, Mid, Mean, Range, RMS ), Line Width, Angle, Line profile,
Power Spectrum, Line Histogram
* 면적 분석 : Height(Min, Max, Mid, Mean, Range, RMS), Average Roughness, Grain Size
Analysis, Histogram
- 프리젠테이션
* 사용자가 채색을 직접 선택
* 동시에 여러 개의 이미지 표시
* 3-D 이미지 표시 및 서로 다른 이미지 중첩 표시
3. Phase Imaging ( Phase Detection Microscopy )
1) Topography / Phase 동시 측정
2) 사용자가 윈도우 화면에서 구동주파수 직접 선택 ( 0 ~ 3 MHz )
3) 샘플의 모든 위치에서 Phase 및 Amplitude Spectroscopy 측정
4) True Non-Contact Mode에서 측정
5) Phase 측정 해상도 : ± 0.01°
6) Phase 범위 : -10V (-180 degree) ~ +10V (+180 degree)
7) Oscillator 방식 : 캔틸레버 Modulation
8) 적용 Mode : True Non-Contact AFM, MFM, FMM, SCM, EFM
4. Lateral Force Microscopy ( LFM )
1) Lateral Force Microscopy / Topography 동시 측정
2) 캔틸레버의 측방향 비틀림을 이용하여 Lateral Force Microscopy 측정
: 비균질성 및 경계면 효과에 의한 표면마찰
3) 적용 Mode : Contact AFM.
5. Force vs. Distance Curve
1) 수직(Z) 스캐너의 거리에 따른 샘플표면과 Tip 사이의 힘을 측정하여 F/D Curve 도출
2) 이미지상에서 사용자가 임의로 선택한 (x, y) 좌표에서 F/D Curve 측정
6. 액티브 이중 진동차단 시스템과 표준 차폐장치
1) 액티브 진동 상쇄 (주파수 범위 : 0.7 Hz ~ 1 kHz )
2) 차단 수준 < -40 dB ( 10 Hz ~ 100 Hz )
3) 액티브 방향 : 4
4) 최대 중량 : 150 kg
5) 표준 차폐장치로 음향 노이즈와 빛 노이즈를 차단하여 최상의 측정환경 조성
6) 압축 공기는 불필요
7) Acceleration damping 시간 : 10msec 이하
8) 외곽 치수 : 800 mm x 1100 mm x 1300 mm ( W x D x H )
7. Electrostatic Force Microscopy (EFM), Electrostatic Force Modulation Microscopy,
Scanning Kelvin Probe Microscopy and Piezoelectric Force Microscopy
1) 시료표면의 전위, 정전하 분포, Piezoelectric 응답분광, Piezoelectric 힘 분포 및 전하 분포 측정
2) Lock-in Amplifier 사용
3) Topography와 EFM, SKPM, PFM, AC / DC EFM 등을 동시 측정
4) 적용 Mode
- True Non-Contact Mode / Contact Mode
- Electrostatic Force Modulation Microscopy 는 Contact Mode에서 측정
5) Frequency range : DC ~ 3MHz
8. Magnetic Force Microscopy ( MFM )
1) 표면 형상 및 자화된 자소의 분포도를 동시에 얻음
2) 진동 주파수 영역 : 0 Hz to 3MHz
3) 수평 해상도 : 20 nm (팁의 코팅두께에 따라 달라짐)
9. Force Modulation Microscopy ( FMM )
1) Z-feedback Loop를 이용하여 샘플과 Tip 사이에 일정한 힘이 유지되도록 제어하면서
Topography 이미지 도출
2) 주파수 범위 : 1 ~ 3 MHz
3) Phase 범위 : -10V (-180 degree) ~ +10V (+180 degree)
10. Nanoindentation
1) 하중영역 (tip stiffness에 의존) : 10uN ~ 1mN
2) Load 해상도 (tip stiffness에 의존) : 0.2 nN ~ 3 nN
3) 최대 하중 이동거리 12um
IV. 악세서리
1) Contact Silicon Cantilever 20 개
2) Non Contact Silicon Cantilever 30 개
3) High aspect Non ContactCantilever 20 개
4) X, Y 표준시료 1 개
5) Sample Disk 10 개
V. 기타 조건
1. 제출물 : 납기 시 다음과 같은 제품의 설명서를 제출하여야 함
(1) 장비 설명서 1 개
(2) 프로그램 설명서 1 개
2. 납품조건
(1) 최종납품 장소 : (재)전남테크노파크 레이저시스템산업지원센터 내 지상1층에 위치한 계측분석실에 납
품하여야 함
3. 납품기한
(1) 납기 : 계약 체결일로부터 100일 이내
4. 대금지급조건
(1) 대금지급 시기는 납품 및 검수가 완료되면 100%를 지급한다.
5. 교육
(1) 교육일정 : 교육일정은 협의 후 결정함
(2) 교육장소 : 프로그래밍, 장비 운영 및 유지·보수 교육은 제품 설치 장소에서 1일 이상 실수(근무일 기준)
(3) 교육비용은 계약업체가 부담함
6. 검수
(1) 검수는 우리 재단이 지정한 날짜에 우리 재단 검수자의 입회하에 진행되어야 함
(2) 검수는 다양한 샘플에 대하여 10번의 시험을 수행함과 동시에 장비의 기본 사양을 검증할 수 있는 시
험을 수행하여야 함
(3) 제품의 운반, 설치, 검수 등에서 발생하는 제반비용은 계약업체가 부담함
7. 품질보증
(1) 제품 검수 후 1년을 무상보증 기간으로 함
(2) 기술지원 요구 시 24시간 내에 대응이 가능하여야 함
(3) 기술지원 요구에 따른 조치 매뉴얼을 제공하여야 함
8. 기타사항
(1) 설치 및 점검은 계약업체 엔지니어가 완료하여야 하며 경우에 따라 우리 재단에서 최종 테스트를 실시함