AFM扫描过程的模拟及针尖形状反求

来源：计量学报杂志2019年第2期北京时间：

作者：施玉书,连笑怡,王艺瑄,黄鹭,董明利,胡晓东,高思田

单位：1. 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072;

摘要：纳米栅格和台阶等结构的线宽准确测量,是国内外计量领域的研究热点与难点。采用原子力显微镜(AFM)能获得上述结构的三维形貌信息,但其扫描图像却是探针针尖的形貌和被测样品表面的形貌共同作用的结果,这种作用往往导致线宽边缘测量失真。为了更加精确地获得样品的表面形貌特征,首先需要重建探针针尖形貌,进而从得到的扫描图像中尽可能地消除由探针形貌带来的失真影响。基于数学形态学的盲重建理论,利用Matlab对不同形状参数的探针针尖扫描台阶样品表面进行了仿真,评价了探针形状对扫描结果的影响,初步实现了基于真实粗糙测量表面的探针针尖形状重建。

关键词：计量学; 线宽测量; 纳米台阶; 原子力显微镜; 针尖形状; 盲重建

基金资助：科技部国家重点研发专项(2016YFA0200901);科技部国家重点研发计划(2016YFF0200602);北京信息科技大学2017—2018年度“实培计划“