Миниатюрный параллельный микроманипулятор

И. А. Кон,  А. С. Ильин, А. Г. Коваленко
Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

Статья поступила в редакцию 20 октября 2016 г.

 

Аннотация. В современной микро и наноэлектронике нередко возникает необходимость прецизионного позиционирования. В данной работе рассмотрен манипулятор с субмикронным позиционированием, габариты которого допускают размещение в камере растрового электронного микроскопа.

Ключевые слова: микроманипулятор, параллельный манипулятор, микроэлектроника, наноэлектроника, иммерсионная линза, электронный микроскоп.

Abstract. Precision positioning is a common task in modern micro- and nanoelectronics. In our case it was a precise placement of detector microchip on an immersion lense. A serial manipulator is a common choice for micromanipulation, however making a compact design is not an easy task. This paper covers a parallel sub-micron positioning manipulator, compact enough to fit in a scanning electron microscope vacuum chamber. The actuation is performed by pulling the sample by four tethers with stepper motors, and a worm drive. An ultimate expected precision is 60 nanometers. The positioning is done manually by the operator, controlled by the operator via SEM imaging. A further development may incorporate a fully automatic system with image recognition, and a proportional-integral positioning algorithm, and an addition of a shape memory or piezo effect micromanipulator to increase positioning precision to 1 nanometer.

Key words: micromanipulator, parallel manipulator, microelectronics, nanoelectronics, immersion lense, electron microscope.