一种多模式原子力探针扫描系统技术方案

一种多模式原子力探针扫描系统，属于纳米表面检测技术领域。为了能同时满足高分辨率和大范围检测的要求，本发明专利技术公开了一种多模式原子力探针扫描系统，包括光学测量单元、扫描探测单元和伺服控制单元三个部分，所述扫描探测单元包括承载样品的受伺服控制单元驱动的扫描台、微调机构、设在所述微调机构之上的压电双晶片，以及末端固定在压电双晶片上、探测端对应样品设置的微悬臂探针；所述微悬臂探针背面处于所述光学测量单元的光探针会聚点处，并与光探针轴线相垂直；所述压电双晶片由伺服控制单元控制，驱动微悬臂探针以接触式、非接触式或轻敲式三种模式之一进行探测。本发明专利技术可以实现大视场、纳米尺度超精表面缺陷检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米表面检测
，特别涉及一种能进行高分辨率大范围纳米级表面粗糙度、波纹度和表面损伤检测的多模式原子力探针扫描系统。
技术介绍
电子产品的高集成度和高性能化的发展趋势，对部件表面检测提出了前所未有的特殊要求，如要求盘片或晶片表面检测能达到纳米级面型精度，埃级表面波纹度和粗糙度，同时又能对整个盘片进行检测。传统的光学检测技术对于粗糙度检测已能达到埃级分辨率。这些检测技术有激光干涉法、椭偏法、散射法等。但是，由于受瑞利衍射极限限制，横向分辨率是限制传统光探针进行纳米量级超精表面检测的瓶颈。另一方面，扫描隧道显微镜(STM)与原子力显微镜(AFM)对表面检测的纵向、横向分辨率都能达到纳米级精度。但是，它们的测量范围很小，一般只有几个微米到几十个微米。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多模式原子力探针扫描系统，实现高分辨率大范围纳米尺度表面粗糙度、波纹度和表面损伤检测。 为了能同时满足高分辨率和大范围检测的要求，本专利技术所述的多模式原子力探针扫描系统，采用固体微悬臂探针进行表面检测，使得横向分辨率达到纳米级；并且通过低频差双频激光干涉仪检测微悬臂探针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模式原子力探针扫描系统，其特征在于：所述系统包括光学测量单元（１００）、扫描探测单元（２００）和伺服控制单元（３００）三个部分，所述扫描探测单元（２００）包括承载样品的受伺服控制单元（３００）驱动的扫描台（２４）、微调机构（２３）、设在所述微调机构（２３）之上的压电双晶片（２２），以及末端固定在压电双晶片（２２）上、探测端对应样品设置的微悬臂探针（２１）；所述微悬臂探针（２１）背面处于所述光学测量单元（１００）的光探针会聚点处，并与光探针轴线相垂直；所述压电双晶片（２２）由伺服控制单元（３００）控制，驱动微悬臂探针（２１）以接触式、非接触式或轻敲式三种模式之一进行探测。

【技术特征摘要】
1.一种多模式原子力探针扫描系统，其特征在于所述系统包括光学测量单元(100)、扫描探测单元(200)和伺服控制单元(300)三个部分，所述扫描探测单元(200)包括承载样品的受伺服控制单元(300)驱动的扫描台(24)、微调机构(23)、设在所述微调机构(23)之上的压电双晶片(22)，以及末端固定在压电双晶片(22)上、探测端对应样品设置的微悬臂探针(21)；所述微悬臂探针(21)背面处于所述光学测量单元(100)的光探针会聚点处，并与光探针轴线相垂直；所述压电双晶片(22)由伺服控制单元(300)控制，驱动微悬臂探针(21)以接触式、非接触式或轻敲式三种模式之一进行探测。2.根据权利要求1所述的多模式原子力探针扫描系统，其特征在于所述光学测量单元(100)包括横向塞曼激光器(1)、沿光轴方向依次位于所述横向塞曼激光器(1)前端的分束器(5)、负透镜(6)、双折射透...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉和，王东生，李庆祥，葛杨翔，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]