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复杂微结构三维形貌测量方法的研究 总被引:2,自引:2,他引:0
微结构三维形貌测量是研究微加工工艺和微尺寸特性的重要测试内容。本文提出一种基于相移显微干涉术、利用干涉陶建立二维结构模板指导相位展开的新方法,它不仅适用于静态测量,而且能应用于在动态测量中,特别是微机电系统(MEMS)器件的运动测量。以微谐振器为测试器件,对其运动梳齿结构进行了静态三维形貌测量,实验的离面理论测量精度优于0.5nm,测试结构内部的面内理论测量精度优于0.5μm,而边缘尺寸因受到边缘提取方法的影响,其测量精度仅在μm量级。对该方法的缺点和发展方向做了探讨。 相似文献
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本文阐述了基于原子力显微镜(AFM)的弯曲测试测量纳米梁厚度的理论和方法,并界定了基于AFM的厚度测量方法的适用条件,对基于AFM的厚度测量的两个典型应用进行了介绍.对硅纳米梁进行了厚度测量,并进行了重复性实验,梁的平均测量度为160.36nm. 相似文献
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微悬臂梁探针是基于原子力显微镜(AFM)的微纳尺度力学测试中重要的力传感元件,其弹性常数的准确程度直接影响力学测量结果的可靠性。但是,目前已有的众多标定微悬臂梁探针弹性常数的方法都有各自的局限性,且准确性各异,因此需要对各种方法进行对比来选择出最佳方法。选取三种商用悬臂梁探针利用本实验室搭建的基于天平法的可溯源微悬臂梁探针弹性常数标定仪对其法向弹性常数进行标定,之后再将相同悬臂梁用三种常用标定方法(尺寸参数法,Sader法,热噪声法)进行再次标定。对不同方法测量结果进行比较,分析并详细讨论每种方法的优缺点与适用范围。结果表明相比于其他方法,微悬臂梁探针弹性常数标定仪(天平法)可测范围广,精度高,可溯源,可成为精确标定各种悬臂梁探针弹性常数的最佳方法之一。 相似文献
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将Carré等步长相移法与白光垂直扫描相结合形成了一种白光等步长相移算法,该方法快速、准确、非接触,垂直分辨力可达亚纳米级.测量系统集成了Mirau显微干涉物镜,并通过高精度压电陶瓷纳米定位器带动物镜进行垂直扫描.分析了Carré法应用于白光干涉信号的相位提取的精度,对不同扫描步距以及不同信噪比情况下的测量进行了计算机仿真,确定了测量参数.结合重心法将相位计算的数据范围直接定位于干涉信号的零级条纹,从而省去了相位解包裹过程.通过对微谐振器和标准台阶的测量说明了该方法的有效性,并使用白光相移干涉、白光垂直扫描和单色光相移干涉对44 nm标准台阶进行了测量,并对测量结果进行了比较. 相似文献
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针对工业型扫描探针显微镜(SPM)在大尺寸晶圆样品检测中对扫描区域进行粗定位的需要,提出了一种基于数字图像处理的快速定位方法.该方法首先实现对样品表面的快速自动聚焦,之后利用图像匹配技术寻找样品表面的定位标记,最后通过坐标变换得到各待测区域在系统坐标系下的位置.根据晶圆样品表面的特征,在自动聚焦过程中选取Robert算子作为聚焦评价函数,并以变步长的爬坡策略搜索焦平面;在图像匹配过程中采用SURF算法提取图像上的标记特征,并利用双向匹配方式提高匹配准确性.实验表明,采用该方法实现粗定位耗时小于30s,定位误差小于5μm. 相似文献
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通过在水中加入少量的表面活性剂,可以明显改变油滴表面的状态.油水分离膜的抗油性对过滤实验中的分离效率和薄膜使用寿命有着重要的影响.原子力显微镜(AFM)常用于探索界面的相互作用.本文用一个被油滴(正十六烷)修饰的探针作为力传感器,检测油滴和表面带电荷薄膜在液相环境下两者之间的黏附力.在含有低浓度的阳离子表面活性剂的溶液中,油滴和纳滤膜(膜表面带负电荷)之间的黏附性增强,从在纯水中的91.04 nN增加到152.33 nN.与此相反,低浓度的阴离子表面活性剂导致较低的黏附性,从在纯水中的5.10 nN减小到3.13nN.且测得的受力行为与接触角测量的实验观测值较吻合.然而,在上述两者情况下,离子型活性剂的高比例会引发较低的相互作用.此外,本文也讨论了非离子活性剂对油滴和两种表面带电荷薄膜之间的黏附性的影响.结果表明,在含有非离子型活性剂的溶液中,无论膜表面上所带电荷为正或为负,两者间的相互作用都将被削弱. 相似文献