Trên đường truyền tín hiệu, sự thay đổi nhiệt độ của bệ AFM sẽ biểu hiện thành nhiễu trong các kết quả đo lường. Chỉ cần sự thay đổi nhiệt độ khoảng nửa độ là đã đủ để làm sai lệch vị trí các đường viền, làm thay đổi đặc tính của lớp phim quang học, và khiến những sản phẩm tốt phải được xử lý lại. Chúng tôi đã chế tạo bộ sưởi cho AFM nhằm giữ nhiệt độ của đầu dò và mẫu ở mức ổn định, mà không cần hệ thống phải liên tục điều chỉnh nhiệt độ.
Điều quan trọng nhất là gì? Chúng tôi tập trung vào khả năng phản ứng nhanh và ổn định, cũng như mức độ đồng đều cao. Bộ sưởi hoạt động dựa trên bước sóng hồng ngoại ngắn, kết hợp với cửa sổ thạch anh để đảm bảo truyền tín hiệu chính xác. Nó có khả năng cung cấp công suất 150 W trong một kích thước nhỏ gọn. Hệ thống này hoạt động theo nguyên lý vòng lặp khép kín, với cảm biến được hiệu chuẩn để giữ nhiệt độ trong khoảng ±0,1°C. Thân máy phù hợp với môi trường sạch loại Class 1–100, sử dụng vật liệu ít thải khí và bề mặt không gây ra sự tích tụ hạt bụi. Khả năng lặp lại cao, với độ chính xác trong khoảng ±0,05°C sau quá trình điều chỉnh nhiệt độ, nhờ đó các thông số kỹ thuật vẫn ổn định từ lô sản xuất này sang lô khác.
Lý do tại sao bộ sưởi này hiệu quả trong công việc in ấn và đo lường lớp phim quang học là vì nó giúp ổn định nhiệt độ của tấm wafer trước khi quét, nhờ đó tránh được sự thay đổi chiều rộng đường viền do sự thay đổi nhiệt độ gây ra. Trong quá trình đóng gói, bộ sưởi giúp đo lường nhiệt độ một cách chính xác, tránh việc làm vỡ các cấu trúc mỏng manh. Kết quả là ít phải tiến hành lại quy trình sản xuất hơn, giảm lượng phế liệu, và nhiệt độ vẫn ổn định. Việc sử dụng năng lượng cũng giảm đi – việc ổn định nhiệt độ nhanh chóng và mức tiêu thụ điện năng thấp giúp buồng thí nghiệm luôn sẵn sàng để sử dụng mà không tạo ra nhiệt dư thừa.
Việc lắp đặt khá đơn giản, nhưng yếu tố quan trọng nhất là sự kết nối nhiệt giữa các bộ phận. Bệ AFM cần có bề mặt phẳng và sạch; ngay cả một khe hở nhỏ cũng có thể làm giảm độ đồng đều của nhiệt độ. Bộ sưởi có thể hoạt động với hầu hết các nền tảng AFM, nhưng việc tích hợp với các bộ điều khiển cũ có thể cần sử dụng các đầu nối phù hợp và bảng hiệu chuẩn. Hãy thực hiện một vài lần kiểm tra để xác định mối quan hệ giữa nhiệt độ bệ AFM và các cảm biến trong buồng thí nghiệm, sau đó cố định giá trị nhiệt độ mong muốn.