气泡测量仪

半导体晶圆表面的接触角测试是半导体制造中常见的一项表面质量评估方法，其重要性在以下几个方面：1、粗糙度评估：半导体晶圆表面的粗糙度会对接触角产生影响，接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度，从而评估其表面质量。表面清洁评估：半导体晶圆表面的杂质和污染物会影响接触角的测量结果，接触角测试可以用来评估晶圆表面的清洁程度。2、表面处理评估：半导体晶圆表面的各种表面处理，如刻蚀、沉积、退火等会影响接触角的测量结果，接触角测试可以用来评估这些表面处理对晶圆表面性质的影响。3、界面张力评估：在半导体制造中，各种材料的粘附和分离过程都涉及到界面张力的变化，接触角测试可以用来评估晶圆表面和各种材料之间的界面张力。综上所述，半导体晶圆表面的接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度、清洁程度、表面处理效果和界面张力等方面的性质，对半导体制造过程中的表面质量控制具有重要的意义。晶圆全自动接触角测量仪详细参数：技术参数KZS-50图片硬件外观接触角平台长12寸圆平台（6寸、8寸、12寸（通用）扩展升级整体扩展升级接触角设备尺寸670x690x730mm（长*宽*高）重量35KG样品台样品平台放置方式水平放置 样品平台工作方式三维移动样品平台样品承重0.1-10公斤仪器平台扩展可添加手动，自动倾斜平台，全自动旋转平台，温控平台，旋转平台，真空吸附平台调节范围Y轴手动行程400mm，精度0.1mmX轴手动，360°自动旋转，精度0.1mm测试范围0-180°测量精度高达0.01°测量面水平放置样品平台旋转全自动旋转平台仪器水平控制角位台可调，镜头可调，样品平台可调滴液滴液系统软件控制自动滴液，精度0.1微升，自动接液测试注射器高精密石英注射器，容量500ul针头直径0.51mm，1.6mm表面张力测试滴液移动范围X轴手动调节80mm，精度0.01mmZ轴自动调节100mm，精度0.01mm滴液系统软件控制自动滴液泵滴液模组金属丝杆滑台模组镜头/光源光源系统单波冷光源带聚光环保护罩，寿命60000小时以上光源调节软硬共控镜头可移动范围滑台可调100mm镜头远心变倍变焦定制镜头镜头倾斜度±10°，精度0.5°相机帧率/像素300fps（可选配更高帧率）/300万像索电源电源电压220V，功率60W，频率60HZ漏电装置带漏电装置保护软件部分软件算法分辨率拟合法、弧面法、θ/2、切线法、量角法、宽高法、L-Y法、圆法、椭圆法、斜椭圆法测量方式全自动、半自动、手动拟合方式 分辨率点位拟合，根据实际成像像素点完全贴合图像拍摄支持多种拍摄方式，可单张、可连续拍摄，支持视频拍摄，并一键测量。左右接触角区分支持分析方法座滴法、纤维法、动态润湿法、悬滴法、倒置悬滴法、附着滴法、插针法、3D形貌法、气泡捕获法分析方式 润湿性分析、静态分析、实时动态分析、拍照分析、视频分析、前进后退角分析保存模式Word、EXCEL、谱图、照片、视频总结1、晶圆接触角测量可以订制，适用于各种半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量：可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角，具有高度的重复性和准确性。3、多功能性：晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式，可以测量不同类型的表面处理，如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响，可以提供全面的表面质量评估。4、高效性：晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量，提高了实验的效率。5、自动化程度高：晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统，可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理，减少了实验人员的工作量和误差。晶圆接触角测量仪是一种专门用于测量半导体晶圆表面接触角的仪器。相比传统的接触角测量仪，它具有以下优势：1、适用于大尺寸晶圆：晶圆接触角测量仪通常具有较大的测试平台，能够容纳大尺寸的晶圆，适用于半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量：晶圆接触角测量仪使用高精度的光学传感器和计算算法，可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角，具有高度的重复性和准确性。多功能性：晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式，可以测量不同类型的表面处理，如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响，可以提供更全面的表面质量评估。3、高效性：晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量，提高了实验的效率。4、自动化程度高：晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统，可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理，减少了实验人员的工作量和误差。综上所述，晶圆接触角测量仪具有高效、高精度、多功能等优点，在半导体晶圆表面处理和质量控制中具有广泛的应用前景。

实验内容：主要测定水、乙二醇的接触角。 实验目的：通过测定水在石墨、绢云母、石英的接触角，以表征石墨、绢云母、石英的疏水亲水性；通过测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角，可以用来石墨、石英、绢云母的表面能的计算和隐石墨浮选体系中矿物与水、捕收剂与水、矿物与气泡、矿物与捕收剂之间等一系列界面相互作用自由能的计算，进而对各界面之间的范德华力、疏水引力、水化斥力等界面热力学行为进行研究。 样品加工：采用压片机对样品进行压片，制各样品。压片时样品质量为10g，压片压力为2．45×104kPa，压片直径为20mm，压片表面平整光滑。采用“浸渍法”制备捕收剂表面膜，剪取尺寸为20mmx20mm的空白铜板纸，浸入捕收剂纯液中，浸渍时间1min，置于硅胶干燥器内干燥24h，备用。采用GBX润湿角测量仪测量液体在崮体表面上的接触角。测量时，按照测量接触角的步骤、小心地滴加在固体表面，形成液滴，取10次读数的接触角平均值作为该座滴的接触角。所有测量均在室温(25℃)进行。 实验方法测量接触角步骤( 自动滴管, 自动平台)1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“桌面” 上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单 5. 选择 “Surface Energy Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置) 8. 在操作软件上的右上角, 点选MVT, 叫出操作选单 9. 选择液滴的大小(VOL) 10. 选择连续摄影模式 11. 将开始拍照录像的时间改成0ms 12. 请点选使用自动成滴系统 13. 请点选“single”, 开始一次的测试 14. 等待仪器自动滴水, 桌面自动升降, 自动在桌面上形成液滴15. 选择左方的分析功能, 得到你的接触角角度(一共有七种方法, 根据需要选择)16. 得到你所需要的接触角值 分析表面/界面自由能步骤( 在进行本实验之前¸ Zisman 至少必需准备两种以上的液体, 其它公式必需准备三种以上的液体, 需要极性还是非极性的液体, 请参考 ) 1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“ 桌面” 上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单5. 选择 “Surface Energy Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置)8. 利用方法1 到方法3( 使用那一种方法得看你是用那一种滴管), 使用不同的液体, 重复2~3 次9. 在 “Equation of States” 选单中, 选择你所要用的方程式10. 屏幕上就会显示出计算之后的结果 分析表面/界面张力步骤1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“ 桌面” 上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单5. 选择 “Surface tension Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置)8. 将液滴尽可能的转大, 但是并没有掉下来, 并把框拉大到能包含整个液滴9. 按下开始录像功能10. 开始加大液滴, 自动滴管的方式为将一边选为 Forma( “Forma”代表不断加水, “Draw back”代表吸水),然后按下“ON”液滴就会不断流出,手动滴管则请自行用手转动.11. 一直持续上述动作, 直到液滴离开滴管, 再将录像关闭12. 使用看录像结果的功能, 以1 张, 10 张, 100 张的速度搜寻影片13. 直到找到液滴离开滴管的前一张14. 在Liquid 输入液体名称, Density 输入液体密度, Calibrate 输入滴管直径, 按下 “TENSION”, 就可以得到液体的表面张力了

德国劳达科学仪器公司(LAUDA Scientific GmbH)是一家拥有60多年历史的著名科学仪器设备研发制造企业，是德国最早涉及表界面和黏度测量表征技术的专业厂家。从上世纪60年代起，劳达就着手研发包括表面膜天平和液滴体积法、力天平法和最大气泡压力法等测量表面单分子层和表界面张力的仪器，是这一领域的开拓者和先锋，其各类仪器被广泛地应用于科学研究、产品研发和质量控制等领域。目前劳达公司研发生产的视频光学接触角张力测量仪，以其丰富而卓越的功能拓宽了该仪器的应用领域，把接触角测量仪的应用提升到了一个新的高度。 作为LAUDA Scientific GmbH公司中国区指定代理，北京东方德菲仪器有限公司将继续秉承“Leading by professional”的理念，与LAUDA Scientific公司一起为您推荐先进的仪器，提供专业的售前、售后技术服务。 LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200是一款功能齐备、性能卓越的全功能型视频光学接触角张力测量仪，是一款利用液滴形状分析技术探索界面现象的测量仪器，它具有功能多样化的特点，并且能够实现仪器的智能化全自动控制。LSA200不仅可以准确可靠地完成接触角，滚动角、固体表面自由能和界面张力测量等常用的测量任务，而且在高速动态、多功能测量方面显示出了明显的优势。 滞留力测量功能是 LSA200 具有的第二代接触角测量仪器的标志性功能。此外 LSA200 灵活的配置可以完成单一纤维接触角测量，俯视法接触角测量，界面扩张流变测量，全自动临界胶束浓度测量（CMC）等特殊任务。LSA200为材料科学、界面化学与胶体化学、以及液滴流体动力学等相关实验室提供了更加专业，更加高效的解决方案。LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200的测量功能介绍：1. 自动测量接触角软件具有成像清晰度判别功能，测量接触角时能够自动寻找基线、自动拟合轮廓。支持捕获气泡法测量模式。选用程序模板操作时软件显示操作向导，可以完成一键测量。对于材料表面特殊形状或结构形成的弯曲基线，可使用手动模式测量。2. 测量动态接触角可以选用插针法或倾斜台法测量前进角和后退角，使用专用的Truedrop算法能够更加准确的测量不对称液滴的接触角。3. 同步测量滞留力和动态接触角此功能是LSA200在常规接触角测量仪上引入了离心力旋转台和视频同步触发技术，从而实现的。LSA200配置滞留力旋转台时固体材料固定在旋转台之上，在快速旋转状态下置于材料表面上的液滴，受离心力驱动产生横向水平滑动的趋势，迫使液滴形状发生变化。当离心驱动力达到最大滞留力数值的时候，液滴沿材料表面发生横向水平滑动。在这一动态过程中，仪器利用视频同步触发技术准确的抓拍到液滴形状和位置变化的一系列照片并记录相对应的旋转速度，通过软件自动处理得到滞留力数据以及前进接触角和后退接触角的变化曲线和最大值。滞留力能够直接反映液体和固体之间界面上的相互作用力。利用滞留力和动态接触角同步测量功能，可以分析滑动过程中滞留力和液滴形状变化等因素之间的相互关系。最大离心力达到 40 倍重力加速度 最大转速 800 转/分钟滞留力测量功能为材料润湿性的研究提供了一种有力的工具，使得LSA200在动态、多功能测量方面展示出了巨大的潜力，它能够同时使用几何参数和物理参数表征液体和固体材料之间界面上的相互作用，必将在特殊功能材料、液体的传送和过滤过程、表面的自清洁和易清洗等众多领域发挥出关键作用。4. 非接触式注射功能LSA200能够利用注射泵推进时产生的脉冲推射液体，使液滴直接落到材料表面上。这种注液方式避免了液滴在注射针头上的粘附，解决了向超疏水材料表面转移液滴的问题。5. 全自动倾斜台测量滚动角全自动倾斜台和视频系统由软件控制，自动记录倾斜过程中液滴的形状变化，倾斜角度和位置移动，自动测量滚动角、前进角和后退角等相关参数。6. 测量单一纤维的接触角单一纤维润湿接触角的测量经常应用在复合材料和特殊功能材料领域。不同于微升级液滴在平面材料上的接触角测量，单一纤维测量需要特殊的理论计算方法和高放大倍数的显微光学镜头等特殊附件。LSA200可以在同一台仪器上完成普通平面材料和单一纤维材料的润湿接触角测量。7. 记录并分析粉末或多孔材料对液体的吸收过程高速视频系统可以完成粉末或多孔材料对液体吸收过程的连续录像，并自动计算全过程的接触角变化数值。8. 俯视法测量接触角在已知液体表面张力和密度的前提下，LSA200能够准确控制液滴体积并利用俯视模块从正上方向下对液滴成像，能精确测量三相接触线或液滴最大直径处周边线的形状尺寸，利用Laplace-Young模型计算得到接触角数值。俯视法和传统侧视法联用可以同时对同一液滴进行接触角测量。俯视法解决了凹表面接触角和超亲表面极小接触角测量的难题，并在各向异性材料接触角测量和多角度润湿动态行为观察方面具有明显优势。9. 表面能的计算和粘附功的分析固体表面自由能测量软件包括了多种表面自由能数值及其组成计算方法，粘附功分析软件可以进一步分析粘附功。涉及到一般表面、低能表面、高能表面、等离子体处理表面等实际应用。 10. 双液滴接触角测量在测量固体表面能的时候往往需要至少两种不同的标准液体，LSA200具备两种液体同时注射，一键式测量接触角的功能，这明显提高了进行大量固体材料表面能测量实验的工作效率。11.测量表面张力LSA200使用悬滴法对液体的表面张力或界面张力进行测量。测量方法符合国际标准ISO 19403-3/ISO 19403-4和德国工业标准DIN 55660-3。软件使用优化的Young-Laplace算法全自动计算张力，具有更快的动态计算速度，与高速注射单元联用时能对极短寿命的界面进行动态张力测量。12. 振荡滴方式测量界面扩张流变界面扩张流变研究是对表面活性物质界面可溶膜实施规律性的扰动，记录界面张力响应，测量粘弹模量等参数，通过数据处理和理论分析，最终获得界面膜性质的丰富信息。LSA200既可以做液-液界面的振荡又可以做气-液界面的气泡振荡。13. 全自动临界胶束浓度（CMC）测量基于表面界面张力测量CMC的方法是传统测量CMC的方法中常见的一种。传统上，采用DuNoüy环法或Wilhelmy片法来确定表界面张力，但无论是DuNoüy环法或Wilhelmy片法都不适合与含表面活性剂溶液一起使用。Wilhelmy片法遇到表面活性剂分子吸附到探针金属（通常是铂）表面的问题，会导致明显的测量误差，甚至可能影响溶液中表面活性剂的浓度。DuNoüy环法则仅适用于单组分（即纯净）液体， 当涉及表面活性剂时密封圈通常很难彻底清洁，并且对应于特定的动态或平衡状态无法获得表面张力值。与传统测量方法形成鲜明对比，LSA200CMC采用光学悬滴分析法测量临界胶束浓度(CMC)，LSA200配置两个连续注射单元时可使用表面张力法进行全自动临界胶束浓度的测量，其中一个注射单元进行不同浓度溶液的配置，另一个注射单元连续形成液滴，测量全过程在程序自动控制下工作，而且避免使用吊片法测量时活性剂分子在铂金片上吸附时产生的影响，是测量临界胶束浓度的理想方法。与传统测量方法相比，LSA200CMC提供了一种新颖的全自动测量方法，在几乎所有都涉及到准确性，可靠性，便利性和对各种表面活性剂溶液的适用性以及自动化程度方面，都具有明显的优势：- 全自动测量- 适用于各种表面活性剂；- 能够同时测量静态CMC和动态CMC。LSA200的基础功能：- 静态/动态接触角测量 - 粉末或多孔材料的吸收过程分析- 表面自由能测量和粘附功分析- 表面界面张力测量 LSA200的基础配置：- 8.6 倍变焦视频系统 - 三套液体注射单元- X轴精密导轨定位视频调焦太- X/Y/Z三轴精确导轨定位样品台- X/Y/Z三轴精确导轨定位注射平台- SurfaceMeter专业测量软件 LSA200的选配功能：- 8.6 倍变焦高速视频系统 - 全自动样品台 - 全自动注射平台 - 全自动倾斜台 - 滞留力旋转台 - 温度控制单元- 俯视法测量模块 - 振荡滴扩张流变模块- 双液滴注射功能 - 非接触式注射功能- 单一纤维接触角测量模块- 全自动临界胶束浓度测量模块（CMC） 技术参数 型号LSA200接触角测量范围精度分辨率0~180°±0.1°0.01°表面/界面张力测量范围： 分辨率1×10-2 ~ 2×103mN/m0.01 mN/m1）视频图像系统(系统可升级) 镜头 分辨率 相机速度 视野范围8.6倍变焦光学镜头1920×1200 pixel3300 fps2.1×1.3~17.5×11（mm×mm）视频调焦台 调节方式X轴方向精密导轨调节 调焦范围：100 mm样品台 调节方式 尺寸 载重X/Y/Z三轴精密导轨调节；移动行程100/100/50 mm100x100 mm12 Kg加液单元调节台 调节方式X/Y/Z三轴精密导轨调节 移动行程：85/118/60 mm自动倾斜台 角度范围0~360°最大样品尺寸∞×310x76 mm（L×W×H）光源高亮度高均匀LED冷光源，亮度可手动/软件调节软件SurfaceMeter 专业软件接触角计算方法Circle Width-Height Conic TrueDrop Young-Laplace Tangent2)Drop-on-Filament 3)Liquid Bridge/Meniscus张力计算方法Young-Laplace3)Liquid Bridge/Meniscus4)Drop volume电源50/60Hz 110/240V 90 W仪器尺寸（基座）及重量620×200×536mm（L×W×H） 22Kg 1)LSA200 的视频系统可选配 45 倍变焦光学镜头，适合于单一纤维接触角的测量。 2)此计算方法为纤维包覆法，专用于单一纤维接触角测量。 3)此计算方法为液桥法/弯液面法,专用于单一纤维接触角测量和表面张力测量。 4)此计算方法为滴体积法，专用于表面张力测量创新点：1.标配 8.6 倍变焦视频系统，可升级为8.6 倍变焦高速视频系统 2.独特的滞留力测量功能：引入了离心力旋转台和视频同步触发技术，可以同时测量滞留力和动态接触角 3.同时利用俯视法和侧视法测量同一液滴的接触角 4.新颖的CMC测量方法：采用光学悬滴分析法测量临界胶束浓度(CMC） LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200