高感度高真空扫描拓展电阻显微镜(SSRM)设备的开发

SSRM(Scanning Spreading Resistance Microscope/扫描扩展电阻显微镜) 是对 SCM 的全新升级，它利用带偏压的导电探针扫描样品表面或截面以测量其电性能，且能够映射电荷载流子密度并读出样品的电导和电阻，可实现截面测试扩散电阻/电导率的分布。相比 C-AFM，它能够表征更多的电特性参数，且拥有比 SMM 更宽的测量范围，是先进制程平台研发中必不可少的分析手段。同时，根据最新的国家实验标准，决定 SSRM 分辨率的要素有以下 4 点：

（a） 导电探针的针尖尺寸：导电探针的针尖尺寸是最具决定性的因素。针尖尺寸越小，空间分辨率越高。

（b） 样品表面粗糙度：从力学和电学上看，样品表面越粗糙，探针与样品间接触的变化就越大，从而产生明显的噪声而影响测量数据。因此，样品表面粗糙度对 SCM 或 SSRM 空间分辨率的测量有很大影响。

（c） 接触力：接触力越大导致接触面积越大，分辨率越低。

（d） 界面处的信号对比度：在 SSRM 中，信号对比度越大，分辨率越高。因此，实验中应选取至少高于背景噪声水平 10 倍的信号对比度来进行测试。如果任一信号饱和，那么得到的分辨率值虽然很好但却是错误的。

此外，目前国内外绝大多数的 SSRM 测量都是在室温大气中进行的，在这种条件下，电场集中的探针与样品接触位置甚至探针上难免会受到空气中水蒸气和其它杂质的附着，这使得物理和化学上的量测都会受到复杂的干扰，成为分辨率降低和图像精度下降的主要原因。

因此，我司除使用先进的制样工艺和下述小尺寸导电探针外，还搭配了自研的高真空模组，开发出【高感度高真空 SSRM】，极大程度地排除了各种影响空间分辨率的干扰因素，大大提高了量测结果的清晰度和可靠性。

扩展电阻

对试样施加偏压，使探针正下方存在的载流子流入探针，用对数放大器放大其电流，作为电阻值进行测量。此时，施加的偏压在探针的正下方急剧衰减。因此，能够流入探针的载流子仅限于在探针的极附近存在的载流子，将其作为电阻值进行检测。这种局部阻力称为扩展阻力。

金刚石镀膜探针

SSRM 主要使用金刚石涂覆的硅探针。针尖被锐化到数十nm左右，特别尖的部分有数nm的锐利。SSRM 可以检测出这个微细探针正下方的载流子，因此可以进行高分辨率的测量。

送样要求

测试参数