一种原子力显微镜的进针方法技术

一种原子力显微镜的进针方法，首先将压电陶瓷扫描器Z方向伸到最长位置，然后控制步进电机以50~100μm/s速度快速带动样品台上升，利用光电传感器检测从探针尖反射过来的光斑偏转信号来判断样品表面是否接触探针，当样品表面接触探针时，迅速将压电陶瓷扫描器Z方向缩到最短位置，同时停止步进电机，最后通过压电陶瓷扫描器的微调，将探针与样品表面作用力调整到参考点位置，来完成最终进针。本发明专利技术能有效解决快速进针过程中系统延时及步进电机运动惯性对探针与样品表面相互作用力影响，减小快速进针过程中探针及样品表面的损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种原子力显微镜(AFM)进针方法。
技术介绍
原子力显微镜(AFM)作为ー种高分辨率的三维形貌检测仪器，不仅在生物学领域得到了广泛应用，同时得到了半导体产业界的高度重视(T. Ando, “High-speed atomicforce microscopy coming ofage”，Nanotechnology, 2012，23:06200-062028. )。AFM 在样品表面扫描时，微悬臂梁上的探针与样品表面相互作用，产生的作用力引起微悬臂梁偏转，该偏转信号用于表征样品表面的形貌变化，并能达到原子级高分辨率。随着AFM技术的进歩，AFM除了进行常规的表面形貌表征外，还能对样品表面摩擦力、表面应カ分布和杨氏模量等进行三维成像。随着半导体エ业中加工线宽的不断减小和高介电常数材料的大量使用，光学检测和扫描电子显微镜检测方法都遇到了技术障碍。AFM的高分辨率、多信息測量、·三维成像等优点将会在半导体检测领域发挥重大作用。高速、高通量的检测是一种检测技术能否在半导体エ业中实用化的关键。检测速度的快慢将直接影响エ业现场的检测效率，而测量速度慢恰恰是AFM的最大缺点。影响A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原子力显微镜的进针方法，其特征在于，所述的进针方法包括以下步骤：1）通过控制器（1）对压电陶瓷扫描器（6）施加满量程输入电压，控制压电陶瓷扫描器（6）的Z方向伸到最长位置；2）以步进电机（7）带动样品（3）自下向上运动进针；3）当光电传感器（5）检测到从探针（2）反射的激光光斑偏移电压大于等于参考点（8）的电压时，由控制器（1）施加给压电陶瓷扫描器（6）最小输入电压，压电陶瓷扫描器（6）Z方向缩到最短，同时停止步进电机（7）运动。

【技术特征摘要】
1.一种原子力显微镜的进针方法，其特征在于，所述的进针方法包括以下步骤 I)通过控制器(I)对压电陶瓷扫描器(6)施加满量程输入电压，控制压电陶瓷扫描器(6)的Z方向伸到最长位置； 2 )以步进电机(7 )带动样品(3 )自下向上运动进针； 3)当光电传感器(5)检测到从探针(2)反射的激光光斑偏移电压大于等于参考点(8)的电压时，由控制器(I)施加给压电陶瓷扫描器(6)最小输入电压，压电陶瓷扫描器(6)Z方向缩到最短，同时停止步进电机(7)运动。2.按照权利要求I所述的原子力显微镜的进针方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈代谢，殷伯华，韩立，林云生，初明璋，高莹莹，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：