애플리케이션
하드 디스크 드라이브(HDD)의 마그네틱 헤드 슬라이더는 디스크가 회전을 멈출 때 디스크와 가볍게 접촉합니다. 디스크가 회전하면 디스크 회전에 의해 생성되는 공기의 흐름으로 인해 슬라이더가 디스크 표면으로부터 10nm 정도 부유하게 됩니다. 디스크 표면의 오염물 또는 흠집으로 인해 공기 흐름에 간섭이 발생하면 마그네틱 헤드가 표면이 부딪쳐 손상될 수 있습니다.
마그네틱 디스크의 기록 밀도를 향상시키기 위해서는 매끄러운 디스크 표면이 필요합니다. 그러나 디스크 표면이 매끄러울수록 디스크가 멈췄을 때 헤드 슬라이더가 디스크 표면에 더 많이 붙게 됩니다. 이러한 현상으로 인해 디스크가 다시 회전할 때 더 많은 토크가 필요하게 되며, 이로 인해 디스크 표면이 손상될 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 디스크 표면의 일부가 거칠게 또는 패턴 처리된 링 형태의 접촉부를 적용하여 슬라이더가 디스크 표면에 붙는 것을 방지합니다. 오염물과 접촉부 패턴은 나노미터 수준의 형체가 적용되어 있어서 명시야 관찰 시 패턴의 형체 또는 계측이 어렵습니다.
Olympus 솔루션
Olympus OLS4500 나노 서치 현미경은 레이저 현미경의 고해상도 미분 간섭과 명시야 관찰이 가능하여 사용자들이 하드 디스크 표면의 미세 패턴을 선명하게 관찰할 수 있을 뿐만 아니라 계측 대상 영역을 쉽게 찾을 수 있게 해줍니다. 이와 더불어 고해상도 레이저 현미경은 3D 계측을 통해 수십 나노미터 수준의 높이를 가진 패턴의 프로필을 계측할 수 있습니다. 계측 대상의 추적을 끊지 않고 프로브 현미경 관찰로 대상 위치를 전달합니다. 프로브 현미경은 레이저 현미경 관찰로는 획득하기 어려운 마이크론 수준의 폭을 가진 대상의 높이에 대해 신뢰할 수 있는 데이터를 획득할 수 있습니다. 레이저와 프로브 현미경을 사용하여 같은 위치의 프로필 평가를 실행할 수 있는 능력을 갖추고 있기 때문에 데이터를 비교하고 각 대상에 적합한 관찰 방식을 선택하는 것이 가능합니다.
1. 광학 현미경과 레이저 현미경을 통해 관찰한 접촉부 점 패턴 관찰
레이저 현미경 강도 이미지
대물 렌즈 20X | 대물 렌즈 100X |
레이저 현미경 미분 간섭 이미지
대물 렌즈 20X | 대물 렌즈 100X |
미분 간섭 이미지
대물 렌즈 20X | 대물 렌즈 100X |
2. 레이저 현미경 데이터와 프로브 현미경 데이터의 비교
레이저 현미경 이미지
점 패턴 깊이: 0.032um |
프로브 현미경 데이터
점 패턴 깊이: 0.033μm | 프로브 현미경을 통해 획득한 데이터는 레이저 현미경을 통해 같은 크기의 오염물을 관찰했을 때 획득할 수 없는 형체 계측이 가능합니다. 레이저 현미경의 경우, 레이저빔의 직경(0.4 μm)에 가까운 크기의 오염물 높이는 정확하게 캡처할 수 없습니다. |