聚焦式原子力显微镜制造技术

本发明专利技术公开一种聚焦式原子力显微镜，该显微镜包含有一光发射器、一聚光透镜、一检测件、及一光检测装置。光发射器能朝向聚光透镜发出一光线，以使光线穿过聚光透镜后聚焦于一聚焦位置。在光线穿过聚光透镜后于检测件反射，而后能被光检测装置接收。检测件能检测一待测物的表面轮廓，并且光检测装置能在接收光线后产生相对应的电流值，进而使聚焦式原子力显微镜能呈现待测物的表面轮廓。能呈现待测物的表面轮廓。能呈现待测物的表面轮廓。

【技术实现步骤摘要】
聚焦式原子力显微镜


[0001]本专利技术涉及一种原子力显微镜，尤其涉及一种聚焦式原子力显微镜。

技术介绍

[0002]随着产业的蓬勃发展，所有制程技术皆必须得以提升，因此，对于制成前端或产线后端的检测变得格外重要。基于上述，综多复合型或轻量型的高阶量测仪器便依序诞生，原子力显微镜便是其一。原子力显微镜能检测待测物的表面，以使相关人员能清楚地了解待测物的表面轮廓。
[0003]一般而言，现有的原子力显微镜通常包含有一光发射器、一探针、及两象限以上的一光检测器。光发射器发射光线至进行分析中的探针，探针反射上述光线至两象限以上的光检测器，并且通过分析上述光线照射于两象限以上的光检测器的位置以得到探针的检测结果。
[0004]然而，为能清楚地得到探针的检测结果，探针与光传感器必须间隔有一定的距离，进而使现有的原子力显微镜(尤其是光杠杆式电子显微镜)的体积无法被缩小。并且，由于现有的原子力显微镜的体积较大，光线的光路所涵盖的空间较大而使光路容易受环境影响。更进一步地，上述两象限的光传感器通过计算上述光线的位移量以得到探针的检测结果，由于上述计算较复杂且难度较高，因此会造成现有的原子力显微镜的成本较高。此外，现有的原子力显微镜的光发射器需使用准值光束以因避免光线位移而产生误差，但也使得光线无法被缩小，进而造成漏光的缺陷。
[0005]于是，本专利技术人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例在于提供一种聚焦式原子力显微镜，其能有效地改善现有的原子力显微镜所可能产生的缺陷。
[0007]本专利技术实施例在于提供一种聚焦式原子力显微镜，包括：一光发射器与一聚光透镜，光发射器能朝向聚光透镜发出一光线，以使光线穿过聚光透镜后聚焦于一聚焦位置；一检测件，包括：一悬臂梁，具有一自由端部；其中，自由端部包含有位于相反侧的一顶面与一底面；及一探针，形成于自由端部的底面；其中，探针能以悬臂梁为支臂，而自一初始位置以一预设摆动幅度进行往复地摆动；其中，当探针位于初始位置时，自由端部的顶面位于聚焦位置，以使自光发射器发出且穿过聚光透镜的光线能于顶面反射、并定义有一反射路径；以及一光检测装置，设置于反射路径上并能接收自顶面反射的至少部分光线；其中，当探针位于初始位置时，光检测装置能产生一最大电流值并定义为一基准电流值；当探针以预设摆动幅度往复地摆动时，光检测装置所能产生的电流值是在基准电流值与一预设电流值之间往复地变化，并且预设电流值小于基准电流值。
[0008]优选地，光发射器进一步限定为一镭射二极管，并且聚光透镜限定为一凸透镜。
[0009]优选地，聚焦式原子力显微镜进一步包括有位于光发射器与聚光透镜之间的一分光镜，并且自光发射器发出的光线能依序穿过分光镜与聚光透镜而于顶面反射，以使上述被顶面反射的光线穿过聚光透镜而被分光镜反射至光检测装置。
[0010]优选地，光检测装置所能产生的电流值是与探针离开初始位置的一距离呈反比。
[0011]优选地，基准电流值与预设电流值之间是呈线性地变化。
[0012]优选地，光检测装置包含有一光检测器及电性耦接于光检测器的一光电转换电路，并且光电转换电路能依据光检测器所接收的光线而产生相对应的电流值。
[0013]优选地，光检测器包含有一检测区域，并且当探针位于初始位置时，自顶面反射的至少部分光线覆盖整个检测区域。
[0014]优选地，聚焦式原子力显微镜进一步包含有能相对于探针移动的一承载台，并且承载台能用以供一待测物设置于探针下方。
[0015]优选地，当探针以预设摆动幅度往复地摆动、且设置有待测物的承载台相对于探针移动时，探针能对应于待测物的一基准面维持以预设摆动幅度往复地摆动，探针能对应于低于基准面的待测物的一凹陷面以一第一摆动幅度往复地摆动，并且探针能对应于高于基准面的待测物的一凸出面以一第二摆动幅度往复地摆动；其中，第一摆动幅度大于预设摆动幅度，第二摆动幅度小于预设摆动幅度。
[0016]优选地，光检测装置所能产生的电流值是与探针离开初始位置的一距离呈反比。
[0017]综上所述，本专利技术实施例所公开的聚焦式原子力显微镜通过其包含有聚光透镜使光检测装置能以有别于现有的原子力显微镜的光检测器的方式接收反射自检测件的光线。因此，本专利技术实施例所公开的聚焦式原子力显微镜能有效地缩小其体积、缩小光线的光路所涵盖的空间以使光路不容易受环境影响、并且还能简单化光检测装置的计算系统。
[0018]为能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的保护范围作任何的限制。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的实施例的聚焦式原子力显微镜的示意图。
[0020]图2为本专利技术的实施例的聚焦式原子力显微镜的于使用时的光线路径拆解示意图(一)。
[0021]图3为本专利技术的实施例的聚焦式原子力显微镜于使用时的光线路径拆解示意图(二)。
[0022]图4为本专利技术的实施例的聚焦式原子力显微镜的关系示意图。
具体实施方式
[0023]以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术所公开有关“聚焦式原子力显微镜”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的构思下进行各种修改与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。
[0024]应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[0025]请参阅图1至图3所示，本实施例为一种聚焦式原子力显微镜100，其能用以呈现一待测物A的表面轮廓。聚焦式原子力显微镜100包括一光发射器1、一聚光透镜2、检测件3、一光检测装置4、一承载台5及一分光镜6。为了方便说明，聚焦式原子力显微镜100定义有一纵向方向H及垂直于纵向方向H的一横向方向W。
[0026]请参阅图2所示，光发射器1能朝向聚光透镜2发出一光线L，以使光线L穿过聚光透镜2后聚焦于一聚焦位置F，并且光线L在穿过聚光透镜2后会照射于检测件3。进一步地说，光发射器1可以为一镭射二极管，并且聚光透镜2可以为一凸透镜，但本实施例于此不加以限制。
[0027]检测件3包括一悬臂梁31及形成于悬臂梁31的一探针32。悬臂梁31包含有一自由端部311，并且自由端部311包含有位于相反两侧的一顶面311a与一底面31本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚焦式原子力显微镜，其特征在于，所述聚焦式原子力显微镜包括：一光发射器与一聚光透镜，所述光发射器能朝向所述聚光透镜发出一光线，以使所述光线穿过所述聚光透镜后聚焦于一聚焦位置；一检测件，包括：一悬臂梁，具有一自由端部；其中，所述自由端部包含有位于相反侧的一顶面与一底面；及一探针，形成于所述自由端部的所述底面；其中，所述探针能以所述悬臂梁为支臂，而自一初始位置以一预设摆动幅度进行往复地摆动；其中，当所述探针位于所述初始位置时，所述自由端部的所述顶面位于所述聚焦位置，以使自所述光发射器发出且穿过所述聚光透镜的所述光线能于所述顶面反射、并定义有一反射路径；以及一光检测装置，设置于所述反射路径上并能接收自所述顶面反射的至少部分所述光线；其中，当所述探针位于所述初始位置时，所述光检测装置能产生一最大电流值并定义为一基准电流值；当所述探针以所述预设摆动幅度往复地摆动时，所述光检测装置能产生的电流值是在所述基准电流值与一预设电流值之间往复地变化，并且所述预设电流值小于所述基准电流值。2.依据权利要求1所述的聚焦式原子力显微镜，其特征在于，所述光发射器进一步限定为一镭射二极管，并且所述聚光透镜限定为一凸透镜。3.依据权利要求2所述的聚焦式原子力显微镜，其特征在于，所述聚焦式原子力显微镜进一步包括有位于所述光发射器与所述聚光透镜之间的一分光镜，并且自所述光发射器发出的所述光线能依序穿过所述分光镜与所述聚光透镜而于所述顶面反射，以使上述被所述顶面反射的所述光线穿过所述聚光透镜而被所述分光镜反射至所述光检测装置。4.依据权利要求1所述的聚焦式原子力显微...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑仲翔，王伟珉，廖国富，
申请(专利权)人：精浚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：