双探针原子力显微镜针尖对准方法研究

来源：计量学报杂志2015年第1期北京时间：

作者：张华坤, 高思田, 李伟, 施玉书, 王鹤群

单位：合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009

摘要：双探针对顶测量可以有效地消除传统原子力显微镜（AFM）的探针形状对关键尺寸（CD）测量的影响。测量前需要将两个探针针尖（A和B）接触到一起作为测量零点，为实现双探针纳米级对准，提出一种渐进式平面扫描方法。首先，通过视觉图像引导两个探针对准到1μm以内。然后，两个探针继续接近，同时探针A在YOZ平面内对探针B扫描成像，并逐步缩小扫描范围和扫描步进，得到其针尖的纳米级坐标（YB，ZB）。最后，将探针A在Y和Z方向分别移动至YB和ZB，在X方向继续接近探针B直至两探针接触。实验证明，该方法可有效地实现双探针对准，且对准精度为10 nm。

关键词：计量学; 双探针; 原子力显微镜; 对准方法; 关键尺寸

基金资助：国家科技支撑计划（2011BAK158B02）