第11章
原子力顯微鏡(奈米壓痕)
奈米科技應用介紹
(一). 應用在半導體產業
近年來極大型積體電路(ULSI)的蓬勃發展，造成晶片上的集積度(Integrated density)要求急遽驟增，使得水平方向線寬之減小與多層導體內連線(Multi-level interconnection)成為必須採用的方式。製程中的薄膜其性質將扮演重要角色。當積體電路持續縮小化，內連線的RC時間延遲【註1】成為限制元件性能的主要原因之一[4]，所增加的RC時間延遲不僅降低元件的速度，也導致了大的訊號干擾(N~CL/CTotal)與功率損耗(P~CV2 f)。為了降低訊號傳遞的時間延遲，除改進電路設計(Circuit design)，加更多的金屬層、增加深寬比(Aspect ratio)外，便是使用新的材料(例如使用較低電阻率之金屬來降低金屬導線的阻值，鋁之r〜2.7mW-cm銅之r〜1.7mW-cm，故銅製程取代了鋁製程)，或使用較低介電常數的絕緣材料(其介電常數小於二氧化矽的介電常數，k[SiO2] = 3.9~4.2)以降低寄生的電容值。顯而易見，薄膜的機械性質成為IC製程整合上重要的考慮因素之一。因為積體電路中有很多重要的破壞機制，如應力與電場遷移所產生的孔洞(Stress migration & Electromigration voiding)基本上皆是與機械特性相關的，而低介電常數的介電質薄膜硬度更是整合至化學機械研磨(CMP)製程的重要課題[5]。
是故在半導體製程中，薄膜的諸多機械性質可藉由奈米壓痕的測試更便捷地擷取。除硬度、楊氏模數外，在研究薄膜之降伏強度與變形行為時可將三稜錐Berkovich tip改換成球形鑽石壓頭，經力學處理後可以得到與單向拉伸相近的真實應力、真實應變曲線[6]。國內代理奈米壓痕儀器設備的科榮科技股份有限公司資深經理徐摶扶先生特別指出：目前在業界中，已有晶圓代工大廠的研發部門率先採用奈米壓痕檢測low-k材料的特性；而其他公司亦正評估奈米壓痕在製程檢測上可能的應用。可見在未來奈米壓痕技術對半導體產業關於摩爾定律的推進，應會具有一定程度的貢獻。
圖5-6所示的這個應用為：藉由奈米壓痕檢測鍍在Si基材上的low-k介電質薄膜的一些機械性質(如：破壞強度、附著性…等) [7]。圖11-1(a)是受壓後的壓痕上視圖，(b)為其切開後之橫截面。由圖中可觀察到：在壓入處附近low-k介電質膜與Si基材的附著性不佳，而右邊箭頭所指處為起始分離的地方。此部份放大於圖11-1(c)，以橢圓標誌的部位即為起破點。薄膜是以CVD方式鍍上，最外層為TiW膜(約有1mm厚)。TiW膜與low-k膜之間有一約900nm厚的中介層Cu膜。以200 ~ 800mN壓入負荷做奈米壓痕檢測，結果可供製程人員作為參考。
圖11-1 (a)為壓入後壓痕之上視圖 (b)為切開後之橫截面圖 (c)所示為薄膜與Si基材開始分離之處。[7]
註1：
RC時間延遲(RC time delay)，即電阻(R)與電容的乘積值。RC @ eo e rL2(h -2 + w -2)，其中L、w、h分別代表金屬導線的長度、寬度、深(厚)度，r為金屬的電阻率(Resistivity)，eo=8.85´10-14 Farad/cm = “Permittivity of empty space”， e = k eo = “Permittivity of the dielectric ”，k為介電質的介電常數。
(二). 應用在微機電系統(MEMS)
在MEMS應用時，首先必須考慮到各組成元件的機械性質，方能增進系統整體的可靠度與壽命。尤其是在一些較具關鍵性的部分如：懸臂樑、懸浮結構中的鉸鏈，壓力感測器中的懸浮鼓膜…等。當然，改善結構設計或是增加薄膜厚度都是解決的辦法，但這亦會增加製程整合的困難度。根本之道，還是須以晶片製程常用的材料為出發點再佐以完善的檢測技術，始可進一步將成本壓低、良率提升。
圖11-2所示之迷你飛行機器人，其中有許多重要的組成元件可說是微機電系統技術的代表作，而其機械性質即可藉奈米壓痕技術予以掌握。例如以致動器來講，除了膜材密度會影響致動器的質量進而影響致動器的共振頻率，楊氏模數的影響更是直接。這可從楊氏模數對梳狀致動器靜態位移量的影響比在動態系統中顯著得知。之前的學者如K. E. Peterson [8]為量測出膜材的楊氏模數，利用半導體製程技術製作複晶矽(Poly-silicon)微懸臂樑，在靜電力負載下使其產生週期性振動，經氦氖雷射量測系統偵測微懸臂樑的動態響應，再由微結構的共振頻率，配合已知的結構幾何尺寸，計算出複晶矽薄膜之楊氏模數。此種方法雖因頻率量測上的特性具有高靈敏度及高解析度，但須利用犧牲層技術分離薄膜與基材，不如奈米壓痕儀量測來得簡易與直接。
薄膜微懸臂樑元件還有一個屬於製程效應範圍的殘餘應力問題。薄膜一旦受到殘餘應力的作用，嚴重者會產生撓曲、變形等情形，影響微結構的外觀至鉅！如圖11-3(a)所示。而利用奈米壓痕儀可直接對待测薄膜和矽基材進行壓痕破裂試驗[9,10]，再由矽基材的裂紋延伸區域大小擷取待测薄膜的殘留應力值，如圖11-4所示。
對於薄膜殘餘應力的解決，目前國內一般採取沉積多層膜的方式來控制微懸臂樑撓曲之曲率半徑；或是對有摻雜硼的蝕刻終止層之殘餘應力以退火和氧化製程之手段來釋放(如圖11-50)；抑或是如圖11-3(b)所示，改變懸臂樑的截面形狀來改善結構之平坦度[11]。未來，MEMS之商業化產品將不會僅僅只是在微結構、微感測器、微致動器或其組合而已！且當尺寸縮至微/奈米時，表面磨擦效應明顯，活動部位的性質檢測至為重要，已不可能像在實驗室研發一樣，花大筆時間慢慢去「雕」出一個成品出來，因此必須建立共用晶片製程及品保檢測平台方能符合市場所需。而奈米壓痕技術會是MEMS未來在面型微加工發展上的關鍵性輔助。
圖11-2 日本所開發出的迷你飛行機器人
資料來源：http://www.people.com.cn/BIG5/keji/1058/2725391.html
(a) (b)
圖11-3 改變微懸臂樑的截面形狀，可有效改善微結構的平坦度[11]
(a)
(b) (c)
圖11-4 (a)為壓痕上視圖之AFM照片 (b)為裂縫擴展之剖面AFM照片 (c)因壓痕應力所造成的裂縫擴展之示意圖[9]
圖11-5 利用蝕刻終止層所製造的長600mm平坦懸臂樑[11]
(三).在生醫應用方面
以奈米壓痕檢測生物及其相關植入材料的力學性能，國外從1997年開始，至2004年止，已有多位學者進行了廣泛的研究(包括植物的細胞壁、昆蟲的翅膀組織、動物的骨骼和牙齒等的微結構及性質)。1999 年，E. R. Marcel等人[12]，即以奈米壓痕儀研究人體腰椎骨之彈性模數及硬度隨類型和方向變化的差異，並用AFM觀察骨切片的顯微形貌。樣品分別取自61歲男性、57歲和66歲女性的腰椎骨。以鑽石切割片低速切下骨的中部，切時加上蒸餾水潤滑；進一步切成如圖11-6所示之樣品。再用蒸餾水清洗，酒精脫水(脫水是有可能導致彈性模數的提高，但不會影響樣品在同一製作過程下的相對差異)，環氧樹脂沿一定方向固定在樣品台上。最後，進行機械研磨和拋光。
樣品製備好後所做之奈米壓痕測試結果如下表五所示。壓痕器採用Berkovich tip，負荷控制方式：加載率0.75mN/sec，最大負荷8mN，對應最大壓入深度約為1mm。由表中得知，人體腰椎皮層骨(Cortical bone)和小梁骨(Trabecular bone)沿腰椎骨軸向橫剖面取樣的彈性模數和硬度明顯大於其他取樣方向，因為這是骨的承載方向。
圖11-6樣品切片示意圖，A為取自腰椎骨的徑向切片，B為進一步分割的切片[12]
表11-1 不同骨樣品的測試結果[12]
|
名稱 |
來源 |
部位 |
樣品號 |
彈性模數 (GPa) |
硬度 (GPa) |
||
|
平均值 |
標準差 |
平均值 |
標準差 |
||||
EC |
終板 |
端 部 |
37 |
18.066 |
2.865 |
0.544 |
0.101 |
ES |
終板 |
徑 向 |
48 |
16.668 |
2.864 |
0.536 |
0.100 |
|
SS |
皮質殼 |
徑 向 |
22 |
16.914 |
3.197 |
0.542 |
0.097 |
|
ST |
皮質殼 |
橫 向 |
36 |
18.059 |
2.663 |
0.549 |
0.073 |
|
AL |
軸向小梁骨 |
縱 向 |
28 |
17.990 |
2.241 |
0.572 |
0.107 |
|
AT |
軸向小梁骨 |
橫 向 |
14 |
22.715 |
3.124 |
0.664 |
0.098 |
|
RL |
徑向梁骨 |
縱 向 |
14 |
16.296 |
2.405 |
0.553 |
0.088 |
|
CL |
周向梁骨 |
縱 向 |
15 |
15.679 |
1.466 |
0.553 |
0.063 |
另外，在生醫植材部分(包括人工關節、骨釘…等)，奈米壓痕檢測亦有可發揮的空間。以人工髖關節置入為例，當Ti-6Al-4V合金(ASTM F136)所製之股骨柄(楊氏模數為110~120GPa)植入人體的骨骼(10~30GPa)中時，常會因應力遮蔽效應【註2】(Stress shielding effect)，引發骨質萎縮，從而使植入件鬆動、脫位。要解決應力遮蔽效應的問題，除可從改良產品的設計外，更重要的是要能降低材料的楊氏模數【註3】。同時，關節還須具備耐磨性，故植入件表面亦要有一定的硬度！因此選擇具高生物相容性(Biocompatibility)【註4】的材料並配合表面奈米壓痕檢測技術，可以使被植入對象(患者)在臨床上的癒後復健情形得到改善。
註2：
對於植入於人體中的植入材(Implants)來講，若其楊氏模數過高，而與自然骨之楊氏模數(10~30GPa)相差太大，會造成自然骨之應力負荷為植入材所承受，從而導致骨質萎縮，最後植入材發生鬆動情形。這種植入材與自然骨之間因楊氏模數相差太大，改變骨質密度之分佈現象謂之應力遮蔽效應(Stress shielding effect)。因此，對於植材表面層楊氏模數的檢測試是非常重要的。尤其現在的植體材料表面都會被覆一層薄膜以增進生物相容性，如類鑽碳膜(DLC)、TiO2膜...等，以奈米壓痕儀取代傳統檢測將是一個準確便捷的方式。
註3：
Ti-6Al-4V合金的楊氏模數(112GPa)雖比其他植入材料如316L不銹鋼(200GPa)，Co-Cr-Mo合金(210GPa)要低約一半，但仍為自然骨(10~30GPa)的4~10倍。近年來已開發出Ti-Nb合金生醫用植材，當Nb的含量在40wt%時，楊氏模數會降至57GPa，拉近與自然骨楊氏模數的差距[13]。
註4：
對於植入材的生物相容性，因與體組織及體液有直接接觸，故抗腐蝕性、對受創部位之敏感性、刺激性、致癌性或毒性...等，都是極重要的評估項目！以上述的Ti-6Al-4V合金為例，雖然仍被廣泛作為生醫植材，但由於釩離子具有細胞毒性，而鋁離子被認定與老人癡呆症(Alzheimer’s disease)有關，故新近陸續被開發出來的鈦合金生醫植材已不含Al與V離子了！
另一種方式就是以ASTM F67 Grade 1純鈦金屬作為基材，再鍍上幾百個奈米厚度的TiO2膜增進其生物相容性。主要是因Anatase結構的TiO2鍍層可隨著其厚度的增加而提高蛋白質的吸附，減少了纖維組織的生成，有助於形成緊密的骨內長( Bone ingrowth)，並進一步增進骨細胞之貼附。此外，TiO2薄膜亦有助於提高骨骼與植入材間的鍵結，在人體模擬體液中可引導氫氧基磷灰石(Hydroxyapatite, HAP)的生成[14]，使其保持有與人骨接近的相容性。
(四).在廢料固化玻璃的應用→以AFM奈米壓痕儀檢測硬度代替化學耐久性測試
化學耐久性(Chemical durability)或稱溶出速率(Dissolution rate)，從其單位g/cm2-min可知其定義是指：一塊玻璃在潮濕的大氣或水中，受H2O之侵蝕，其在單位時間內、單位表面積的重量損失。以NaPO3 玻璃為例，在70oC的去離子水中的溶出速率約為10-2g/cm2-min，此即表示：一塊總表面積為1cm2，重量1g的玻璃，在100分鐘後便完全溶解消失！
是故，化學耐久性檢測對玻璃材料品質的良窳，其重要性可見一斑！尤其是在現今的社會，文明固然帶給我們舒適與便利，但伴隨而來的各種廢棄物，特別是一些有毒的廢棄物也愈來愈多。對於這些含有重金屬的垃圾焚化飛灰、或是具有輻射的核廢料...等，皆須作適當的處置以有效阻絕或延緩有害物質進入我們生物圈，避免危害環境與人體[15]。一般而言，對這些廢料的處理方式是：首先進行濃縮處理，以達成廢料減量之目的；再將廢料固化於適當的介質材料中，避免有害物質之再溶出；最後將固化後之廢料結構體運至適當場域貯存或掩埋。其中，最基本且重要的要求就是其化學耐久性必須極其優異，使有害廢料能長期且穩定地被侷限在結構中，不易浸濾出來。尤其是對含有各種半衰期很長的放射性廢料固化物而言。
早期台灣是用水泥固化，雖具有低溫處理及成本低廉之優勢，但有害廢料卻有再溶出的困擾(如汞污泥)。現在，國內已有學者以磷酸鹽系玻璃當作固化材料進行研究，開發出低熔製溫度下能將有害元素鍵結於玻璃結構中的技術。此可以大大減少溶出的可能性。且與結晶質固化材料相較，玻璃是屬於一種短程有序、較為開敞的網絡結構，所以對於其廢料成分變動之接受度較高，廢料溶進來的溶解度也較高。只要化學耐久性佳，這種非晶質玻璃固化材料是深具應用潛力的。
以上述的磷酸鹽系廢料玻璃材料研究[16]為例：以 P2O5-PbO玻璃為基礎，單以Fe2O3為添加劑，然後改變Fe2O3的重量百分比(wt%)當作A系列的磷酸鹽玻璃；另外則以加入混合氧化物添加劑(Fe2O3,Al2O3,Na2CO3...等)，當作B系列磷酸鹽玻璃與之比較，見表11-2所示。
表11-2 磷酸鹽系廢料固化玻璃材料之組成(wt%)
|
玻璃 成分 |
A系列玻璃 |
B系列玻璃 |
||||||||
|
A-1 |
A-2 |
A-3 |
A-4 |
A-5 |
B-1 |
B-2 |
B-3 |
B-4 |
B-5 |
|
|
P2O3 |
48.85 |
49.30 |
49.77 |
50.22 |
50.70 |
38.90 |
37.05 |
35.36 |
33.82 |
32.42 |
|
PbO |
51.15 |
48.40 |
45.59 |
42.72 |
39.80 |
61.10 |
58.19 |
55.55 |
53.13 |
50.92 |
|
Fe2O3 |
|
2.31 |
4.64 |
7.06 |
9.50 |
|
2.57 |
4.91 |
7.04 |
9.00 |
|
Al2O3 |
|
|
|
|
|
|
0.57 |
1.09 |
1.56 |
2.00 |
|
Na2CO3 |
|
|
|
|
|
|
0.31 |
0.59 |
0.85 |
1.08 |
|
CaCO3 |
|
|
|
|
|
|
0.24 |
0.45 |
0.65 |
0.83 |
|
SrCO3 |
|
|
|
|
|
|
0.19 |
0.36 |
0.52 |
0.67 |
|
MnO2 |
|
|
|
|
|
|
0.31 |
0.59 |
0.85 |
1.08 |
實驗結果表明，當Fe2O3含量增加時，其化學耐久性愈佳而其硬度值亦隨之提高(如圖11-7所示)，這是一個值得注意的相關！顯示可直接以硬度檢測來品管此磷酸鹽系廢料固化玻璃，取代較費時的化學耐久性測試【註5】。詳述如下！
從圖11-7(a)得知：隨著Fe2O3含量之增加，A系列玻璃溶解速率一路急遽下降，由3.45´10-6g/cm2-min(0wt%Fe2O3時)下降至2.65´10-8g/cm2-min(含9.5wt%Fe2O3時)，約降低了100倍！顯示Fe2O3對於此磷酸鹽系玻璃之化學耐久性有極佳的改善效果。此外，添加劑之提高對B系列玻璃亦有同樣效果，其溶出速率從3.98´10-7g/cm2-min(不含添加劑時)進一步被壓低到2.67´10-8g/cm2-min(含16.66wt%添加劑時)。我們選擇A系列玻璃來做微維克氏硬度測試，如圖11-7(b)，發現Fe2O3含量對玻璃的硬度影響很大。9.50 wt% Fe2O3之加入，可使A系列玻璃之硬度從315kgf/mm2增大至440 kgf/mm2。
對此類型的玻璃(P2O5-PbO-Fe2O3)，其硬度增加而溶解速率下降之相關性(Correlation)，從其結構檢測(傅立葉轉換紅外光譜儀)可以得到確認。主要是因Fe2O3的加入，會在磷酸分子間形成P-O-Fe非架橋氧的較強離子性鍵結，取代原有P-O-P的交聯，從而增強玻璃的網絡結構，提高玻璃的抗水解與抗水合之作用。因此，我們可採較為直接、便捷的硬度檢測，來度量此類玻璃化學耐久性的程度！
然而以微維克氏硬度作檢測，對玻璃而言力量還是太大。圖11-7(b)是在300g負荷下持壓15sec所得出的，壓痕器對表面造成的壓痕創口有可能成為有害元素溶出源，且在量測其壓痕對角線長時亦會產生人為誤差。因此建議改用奈米壓痕檢測較為適當。圖11-7(c)即是以奈米壓痕儀在3000mN之負載，施力時間10sec，持壓10sec，卸載時間20sec下所得之結果。由於只侵入材料表面下奈米深度層，對玻璃的損傷極微，不致產生上述之問題；且奈米壓痕顯示的硬度與在巨觀下以微維克氏硬度量測之結果有等同類似的趨勢，而檢測時間又可大幅減少，故以奈米壓痕技術測硬度以取代化學耐久性檢測是值得推動的方向。
(a) (b) (c)
圖11-7 (a)添加劑含量增加時，A及B系列玻璃之溶出速率明顯降低；(b)顯示以A系列玻璃為例，當Fe2O3添加量增多時，硬度值上升；(c)以奈米壓痕量測A系列玻璃所得出之Fe2O3含量與硬度之關係。
翁永進編撰
結 論
掃描式探針顯微鏡（scanning
probe microscope, SPM）自從1982年發展以來至今已經衍生了許多不同的應用，其運用的範圍已擴及表面物理、固態物理、生物物理、生命科學、材料科學、奈米科學等學術研究，以及奈米量測、半導體檢測、超精密加工、生物技術與奈米技術等工程研究與實際運用，故值得繼續深入探討。
翁永進編撰
參考文獻
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翁永進編撰
附錄：儀器規格介紹
一. 原子力顯微鏡量測系統
原子力顯微鏡
1. 垂直解析度 : 0.1 Å.
2. 橫向解析度 : Å LEVEL.
3. 控制解析方式 : 採用16 bits DAC之晶片設計且三軸獨立.
4. 控制與掃描器解析度 : X-Y < 0.0015A (10nm scan size / 216 )).
Z: < 0.0095A ((2.5um x 11/440) / 216 ),
量測頭：接觸式，量測探針偏折。
● 可量測一點之力場交互作用而瞭解表面特性分布，並可輸出圖譜(力圖曲線)。
● 可同時量測全部掃描區域之力場交互作用而瞭解表面特性分布。
● 可量測側向摩擦力差異(LFM)。
● 可量測探針與工件間因化學作用，引起之側向摩擦力差異(CFM)。
探針組：
● 探針動作 :使用任何一般探針即可.可使用其他任何廠牌探針,不可使用特殊
pre-aligned mounted探針或自動化取針動作.不因探針黏著使雷射光反射面傾
斜而造成調整困難.
● 探針裝卸 : 使用彈簧夾型式。
● 探針雷射光調整 : 需為正交系統調整雷射光路徑。
● 標準鑽石 Berkovich 142.3 度探針乙支。
● 標準鑽石90°角錐形壓痕器乙支。
硬體模組
● 光學CCD系統 :可調焦距，可放大及縮小，解析度1.6um。
● SCANNER兩個， X,Y RANGE : 10*10 um +/- 10% and 0.5*0.5 um+/- 10%。
Z RANGE : 2.5 um +/- 10%
奈米硬度量測模組
可進行微壓痕,微刮痕及微磨耗試驗量測 (NanoIndentor / Nanoscratch)。可獲得
即時的(real-time)量測荷重 vs. 位移的曲線，並可從曲線中分析出工件之微機械
性質，包括彈性係數，硬度，剛性，彈性係數 vs. 深度、及硬度 vs. 深度等。
﹡荷重：範圍Maximum 30mN，解析度(bit) 小於2nN，雜訊小於120nN。
﹡壓痕深度：範圍1nm – 50um，解析度(bit) 小於0.0002nm，雜訊小於0.21nm。
﹡荷重速率：範圍0.1 – 49000uN/sec。
﹡側向力：範圍Max 10 mN in X axis ，Max 30 mN in Y axis。
﹡解析度(bit) 小於4uN ，雜訊小於10.5uN。
﹡側向行程：範圍< 15um，解析度(bit) 小於4nm，雜訊小於10.5nm。
﹡側向位移速率：範圍0-5 m/sec。
電化學顯微鏡 (ECAFM)模組
規格:
1 Bipotentiostat / Galvanostat
2 Output compliance voltage: +/- 12V
3 Applied voltage range: +/- 10V
4 Potential resolution: 0.3mV
5 Reference input impedance: > 1011Ω
6 B.I/E Converter
7 Max. current: 10mA
8 I/E range: 10uA/V, 100uA, and 1mA/V
9 standard
10 Output Voltage range: +/- 10V
11 Resolution: 0.006% of full scale
二. 自動化量測分析軟體模組
個人電腦
a. Intel Pentium 4 2.4 GHz CPU (含)以上 *2
b. 主機板 P4B533 *2
c. 記憶體 1024MB DDRAM(512M x 2) (DDR333) *2
d. 硬碟 80 GB以上 *2
e. 16X DVD-ROM *2
f. 12X CD-RW DRIVER(燒錄器)or above *2
g. 3.5: FLOPPY diskette drive *2
h. NETWORK BOARD(10 BASE T, NE2000 COMPLIANT or above) *2
i. 顯示卡*2
j. 外殼(附USB介面) *2
k. 3鍵光學式滑鼠*2
l. 鍵盤 401KEY*2
m. 電源 300W*2
n. 15”液晶TFT顯示器螢幕 *3
最高解析度1024*768，亮度顯示250cd/㎡，顏色顯示全彩，可視角度H:120
度/V：100度，對比350:1
o. USP不斷電器*1
市電復電時,UPS可自動啟動PC，輸出電壓60Hz100伏特,110伏特,115伏特,120伏特 (可視需要自行調整) 瓦特數(W) 490W輸出插座3個，容量700VA在線式(On-line)
p. USB外接盒2-1/2” 含20GB IBM HDD*1
雷射印表機
● 雷射黑白印表機：列印尺寸A4，列印速度每分鐘14頁，解析度1200x1200 dpi
● 雷射彩色印表機：列印尺寸A4，列印速度黑白26ppm、A4彩色16ppm，解析度2400X600dpi自動色彩校正
儲存裝置：Iomega Zip
擷取系統：掃瞄主機
數學、信號、量測分析全功能軟體
a. 量測分析軟體：自動計算所量測出之機械性質，絕對力量與位移曲線， 可描繪力量變形量與時間的關係曲線，數據點數密度100-8000，放大器增益值設定範圍1000，正向力與側向力量測可相容，可量測正向與側向變形量，自動分析所有數據以及輸出成報告文字檔，對於複合材質可分析不同深度所對應的硬度，可分析時間與材料之間的關係
支援動態量測分析。
b. 即時影像取得處理軟體：提供數位化設計掃瞄參數, 使用者不需外加電源供應器，掃瞄參數,回饋設定等儲存。可同時比較不同掃描力量而選定最佳掃描方式。
c. 影像顯示： 俯視及計算兩點之間的高度差,距離及夾角,和兩平面之夾角。
d. 影像處理：消除雜訊,加強影像特色或美化畫面,以利進一步分析或觀察
e. 影像自動分析：可同時比較兩個影像資料。
f. 影像檔案輸出入。
原子力顯微鏡(AFM)實體圖
原子力顯微鏡(AFM)操作圖