研究目的
提出一种利用原子力显微镜结合局部电学测量来研究微电子中保形涂层局部特性的新方法。
研究成果
原子力显微镜辅助方法成功区分了完整与有缺陷的共形涂层，通过互补的地形学和电学测量实现了缺陷的识别、空间定位及特性表征。这是一种评估微电子器件防护性能的新型有效方法，在新型涂层的研发中具有应用潜力。
研究不足
该技术需要专业的原子力显微镜设备，且由于针尖和接触阻抗的影响，可能无法提供绝对阻抗值。其使用条件限于干燥环境，可能无法完全复现现实环境中的暴露情况。分辨率受针尖曲率和扫描参数的限制。
1：实验设计与方法选择：
本方法基于原子力显微镜（AFM）技术，采用接触模式进行局部电学测量（包括阻抗成像、阻抗谱和直流电流分布图），以评估共形涂层的防护性能。
2：样品选择与数据来源：
选用两块市售环氧涂层电子印刷板——一块为原始状态，另一块经工业环境六年服役后。根据涂层状态选取样品，用于对比完好与退化涂层。
3：实验设备与材料清单：
AFM系统（NT-MDT公司SPM Ntegra Aura）、金刚石涂层AFM探针（NT-MDT DCP20）、Parstat 2236工作站（用于阻抗谱测量）及数据处理软件（NT-MDT Nova）。
4：0）、Parstat 2236工作站（用于阻抗谱测量）及数据处理软件（NT-MDT Nova）。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：AFM扫描在干燥无电解液条件下进行，最大扫描区域8100 μm2，扫描频率1 Hz，接触力6 μN。阻抗成像采用3 kHz正弦电压（幅值2 V）；阻抗谱频率范围0.1 MHz至1 Hz（扰动100 mV均方根）；直流电流分布图偏压20 mV。在铜导线轨迹多个点位进行测量。
5：1 MHz至1 Hz（扰动100 mV均方根）；直流电流分布图偏压20 mV。在铜导线轨迹多个点位进行测量。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过Nova软件将形貌图像与电学测量结果（交流电流幅值、阻抗谱、直流电流分布图）关联，以识别并定位缺陷。
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SPM Ntegra Aura
Ntegra Aura
NT-MDT Co.
Atomic force microscopy system used for topographical imaging and local electrical measurements.
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AFM tip
DCP20
NT-MDT
Diamond-coated conductive tip used for scanning and electrical measurements in AFM.
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Parstat workstation
2236
Used for impedance spectroscopy measurements in two-terminal mode.
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Nova software
Nova
NT-MDT Co.
Software for recording, processing, and analyzing AFM images and data.
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