基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺及采用该纳米卡尺测量微纳米结构关键尺寸的方法

基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺及采用该纳米卡尺测量微纳米结构关键尺寸的方法
【专利摘要】基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺及采用该纳米卡尺测量微纳米结构关键尺寸的方法，涉及AFM的纳米卡尺测量技术。它为了解决传统AFM很难实现两个相邻或相对的待测侧壁相关关键尺寸测量的问题。本发明基于双探针AFM原理，设计了两个可旋转探针架，使两探针能够与底面在-90°-90°范围内成任意角度，当两探针旋转角度相同且方向相反时，即构成纳米卡尺，能够实现对两个相邻或相对侧壁表面的扫描，根据扫描数据即可得到微纳米结构的关键尺寸。本发明实现了在不破坏样品的前提下对两侧壁表面相邻和相对区域扫描成像，根据扫描数据得到样品的关键尺寸。本发明适用于对微纳器件关键尺寸的测量，可应用于微纳制造、测试、及微纳操作领域。
【专利说明】基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺及采用该纳米卡尺测 量微纳米结构关键尺寸的方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及基于双探针原子力显微镜（AFM)的纳米卡尺测量技术。

【背景技术】
[0002] 对样品中出现的相邻和相对两侧壁表面进行测量是半导体行业中检测样件加工 性能的重要手段，如何实现对样品中两侧壁表面扫描及关键尺寸的测量是提高微纳米结构 检测效率和加工工艺的关键。传统的原子力显微镜（AFM)采用Top-Down方式观测样品表面 形貌，探针不能旋转，针尖朝向光学显微镜的底座，很难实现对与底座平面成大角度侧壁表 面进行扫描。这种AFM的主要功能是实现对基底平行表面或与基底成小角度外斜表面扫描 成像和度量，但对样品中常出现的相邻和相对两侧壁表面，却很难实现对其相邻和相对区 域扫描成像和度量，即很难实现对两侧壁表面相邻和相对区域表面间的线宽、线宽粗糙度、 线边缘粗糙度、沟槽深度，以及侧壁倾角等微纳米结构关键尺寸的测量。


【发明内容】

[0003] 本发明的目的是为了解决传统的原子力显微镜（AFM)很难测量微纳米结构关键 尺寸问题，提供一种基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺及采用该纳米卡尺测量微纳米结 构关键尺寸的方法。
[0004] 本发明所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺，包括双探针原子力显微镜和 两个结构相同的探针架24,所述探针架24包括基座24-1和旋转臂24-3,旋转臂24-3设置 在基座24-1上，且该旋转臂24-3能够绕其中心轴旋转，两个基座24-1分别用于将两个探 针架24固定在双探针原子力显微镜的第一探针手18和第二探针手11上，双探针原子力显 微镜的一号探针和二号探针分别固定在两个探针架24的旋转臂24-3上，所述的一号探针 的横截面为圆形或椭圆形，二号探针与一号探针具有相同的结构。
[0005] 所述的双探针原子力显微镜包括光学显微镜1、上位机20、第一激光力学子系统、 第二激光力学子系统、第一探针手18、第二探针手11、第二XYZ微米定位台12、第二XYZ纳 米定位台13、XY微米定位台14、第一 XYZ纳米定位台15、样品台16和第一 XYZ微米定位台 17、双路探针控制器23、采集卡19、两个压电控制器21、一号切换器22、二号切换器25和三 号切换器26 ;
[0006] 所述第一激光力学子系统用于检测第一探针手18的力信号或谐振信号，第二激 光力学子系统用于检测第二探针手11的力信号或谐振信号，所述第一激光力学子系统与 第二激光力学子系统的结构相同，所述第一激光力学子系统包括用于调节激光角度的激光 角度调整机构2、激光器3、四象限位置检测器5、用于调节四象限位置检测器5位置的四象 限位置检测器二维调整微平台4、反射激光凸透镜7、用于调节反射激光凸透镜7沿激光传 播方向的位置的反射凸透镜一维调整微平台6、入射光凸透镜10、用于调节入射光凸透镜 10沿激光传播方向的位置的入射凸透镜一维调整微平台8和反射镜9 ;
[0007] 所述XY微米定位台14固定在光学显微镜1的底座上，所述底座为平板结构，XY 平面与光学显微镜1的底座平行，第一 ΧΥΖ纳米定位台15固定在ΧΥ微米定位台14上，样 品台16固定在第一 ΧΥΖ纳米定位台15上，第一探针手18固定在所述第一 ΧΥΖ微米定位台 17上，第二ΧΥΖ纳米定位台13固定在所述第二ΧΥΖ微米定位台12上，第二探针手11固定 在所述第二ΧΥΖ纳米定位台13上；
[0008] 第一激光力学子系统中，激光器3固定在激光角度调整机构2上，四象限位置检测 器5固定在四象限位置检测器二维调整微平台4上，入射光凸透镜10固定在入射凸透镜一 维调整微平台8上，反射激光凸透镜7固定在反射凸透镜一维调整微平台6上，激光器3发 出的激光经过入射光凸透镜10后聚焦在一号探针的悬臂梁前端上，经所述悬臂梁前端反 射后的激光入射至反射镜9的表面，经反射镜9反射后的激光入射至反射激光凸透镜7,经 过反射激光凸透镜7后聚焦在四象限位置检测器5的探测面上；第二激光力学子系统的激 光器3发出的激光经过入射光凸透镜10后聚焦在二号探针的悬臂梁前端上，经悬臂梁前端 反射后的激光入射至反射镜9的表面，经反射镜9反射后的激光入射至反射激光凸透镜7， 经过反射激光凸透镜7后聚焦在四象限位置检测器5的探测面上；
[0009] 上位机20的第一 ΧΥΖ微米控制信号输出端连接第一 ΧΥΖ微米定位台17的控制信 号输入端，上位机20的第二ΧΥΖ微米控制信号输出端连接第二ΧΥΖ微米定位台12的控制 信号输入端，上位机20的ΧΥ微米控制信号输出端连接ΧΥ微米定位台14的控制信号输入 端，上位机20的X纳米控制信号输出端通过一个压电控制器21连接第一 ΧΥΖ纳米定位台 15的X控制信号输入端，上位机20的第一 Υ纳米控制信号输出端和双路探针控制器23的 第一 Υ纳米控制信号输出端分别连接一号切换器22的两个信号输入端，该一号切换器22 的信号输出端通过一个压电控制器21连接第一 ΧΥΖ纳米定位台15的Υ控制信号输入端， 上位机20的第一 Ζ纳米控制信号输出端和双路探针控制器23的第一 Ζ纳米控制信号输出 端分别连接二号切换器25的两个信号输入端，该二号切换器25的信号输出端通过上述压 电控制器21连接第一 ΧΥΖ纳米定位台15的Ζ控制信号输入端，上位机20的ΧΥ纳米控制 信号输出端通过另一个压电控制器21连接第二ΧΥΖ纳米定位台13的ΧΥ控制信号输入端， 上位机20的第二Ζ纳米控制信号输出端和双路探针控制器23的第二Ζ纳米控制信号输出 端分别连接三号切换器26的两个信号输入端，该三号切换器26的信号输出端通过另一个 压电控制器21连接第二ΧΥΖ纳米定位台13的Ζ控制信号输入端，双路探针控制器23的第 一振动控制信号输出端连接第一探针手18的振动控制信号输入端，该四象限位置检测器5 的法向检测信号输出端同时连接双路探针控制器23的第一法向检测信号输入端和采集卡 19的第一法向检测信号输入端，该四象限位置检测器5的侧向检测信号输出端和总检测信 号输出端分别连接采集卡19的第一侧向检测信号输入端和第一总检测信号输入端，双路 探针控制器23的第二振动控制信号输出端连接第二探针手11的振动控制信号输入端，该 四象限位置检测器5的法向检测信号输出端同时连接双路探针控制器23的第二法向检测 信号输入端和采集卡19的第二法向检测信号输入端，该四象限位置检测器5的侧向检测信 号输出端和总检测信号输出端分别连接采集卡19的第二侧向检测信号输入端和第二总检 测信号输入端，采集卡19的信号输出端连接上位机20的采集卡信号输入端。
[0010] 采用上述基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构关键尺寸的方法 为：利用一号探针和二号探针分别对两个相邻或相对的待测侧壁表面进行扫描，根据扫描 数据得到微纳米结构关键尺寸。
[0011] 上述方法中，利用一号探针和二号探针分别对两个相邻或相对的待测侧壁表面进 行扫描的具体方法为：
[0012] 步骤一、将待测样品底面固定在样品台16上，使样品的两个待测侧壁表面与X轴 平行，调整两个旋转臂24-3的角度，使一号探针的旋转角度与二号探针的旋转角度相同， 且方向相反；
[0013] 步骤二、通过上位机20控制XY微米定位台14移动，使待测样品的待测侧壁表面 移动到光学显微镜1的视场中心；
[0014] 步骤三、通过上位机20控制第一 XYZ微米定位台17和第二XYZ微米定位台12 移动，结合光学显微镜调焦系统，直至一号探针和二号探针均位于待测样品待检区域的上 方；
[0015] 步骤四、调节第一激光力学子系统和第二激光力学子系统，使得第一激光力学子 系统和第二激光力学子系统的激光光斑分别位于一号探针悬臂梁的前端中心和二号探针 悬臂梁的前端中心；
[0016] 步骤五、通过上位机20控制第一 XYZ微米定位台17和第二XYZ微米定位台12移 动，结合光学显微镜调焦系统，调整一号探针和二号探针与待测样品顶面的距离，且二号探 针与待测样品的距离大于一号探针与待测样品的距离；
[0017] 步骤六、通过上位机20控制第一 XYZ纳米定位台15沿Z方向的距离伺服控制，使 待测样品顶面与一号探针在Z方向上的距离达到用户设定的值；
[0018] 步骤七、通过上位机20控制第二XYZ纳米定位台13沿Z方向的距离伺服控制，使 二号探针与待测样品顶面在Z方向上的距离与一号探针与待测样品在Z方向上的距离相 等；
[0019] 步骤八、启动预扫描过程：
[0020] 通过上位机20控制第二XYZ纳米定位台13沿Z方向的距离伺服控制，并设置二 号探针在X及Y方向上的扫描步距，待一号探针的针尖被二号探针的针尖扫描到并得到清 晰的图像后，将二号探针复位；
[0021] 步骤九、根据扫描图像确定两探针相对位置，并通过上位机20控制第二XYZ纳米 定位台13在X、Y方向上移动，使二号探针的针尖与一号探针的针尖在X和Y两个方向上均 对准重合；
[0022] 步骤十、通过上位机20控制第二ΧΥΖ纳米定位台13在Υ方向上移动，使二号探针 与一号探针在Υ方向上的距离大于样品中两个待测侧壁表面之间的距离；
[0023] 步骤十一、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15,使待测样品的两个待测侧 壁表面均处于一号探针与二号探针之间；
[0024] 步骤十二、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15沿Υ方向移动，使待测样件 沿Υ方向接近一号探针，同时通过上位机20控制第二ΧΥΖ纳米定位台13沿Ζ方向向上移 动指定位移△ Ζ，使二号探针高于样品顶部表面，移动结束后将第一ΧΥΖ纳米定位台15的位 置记为该待测侧壁表面的起始扫描位置；
[0025] 步骤十三、启动扫描过程一：
[0026] 通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15在Υ方向上的距离伺服控制，并设置 第一 XYZ纳米定位台15在X和Z两个方向上的扫描步距，使样品侧壁表面沿Y方向上接近 一号探针并达到用户所设定的距离，从而实现一号探针对待测样品的一个待测侧壁表面的 扫描，并保存扫描数据，扫描结束后，通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15移动，使其 复位至起始扫描位置；
[0027] 步骤十四、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ微米定位台17沿Ζ方向移动，使一号探针 高于样品顶部表面，通过上位机20控制第二ΧΥΖ纳米定位台13沿Ζ方向向下移动指定位 移ΛΖ ;
[0028] 步骤十五、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15沿-Υ方向移动，移动距离 为Λ Υ，使待测样品靠近二号探针；
[0029] 步骤十六、启动扫描过程二：
[0030] 通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15在-Υ方向上的距离伺服控制，并设置 第一 ΧΥΖ纳米定位台15在X和Ζ两个方向上的扫描步距均分别与步骤十三中X和Ζ两个 方向上的扫描步距一致，使待测样品的待测侧壁表面沿-Υ方向上接近二号探针，并达到用 户所设定的距离，从而实现二号探针对待测样品的另一个待测侧壁表面的扫描，并保存扫 描数据；
[0031] 步骤十七、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15沿Υ方向移动，使二号探针 与待测样品分离。
[0032] 本发明所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺在原有的双探针原子力显微 镜的基础上增加了两个探针架24,使两探针在ΥΖ平面内不再局限于光学显微镜1的底座， 而是可与底面在-90° - 90°范围内成任意角度。调节两个探针，使其旋转角度相同，方向 相反，即可构成纳米卡尺，实现对侧壁表面的扫描。该纳米卡尺突破了传统AFM无法对样品 两侧壁表面相邻和相对区域进行表征和测量的特点，实现了在不破坏样品的前提下对样品 中两侧壁表面相邻和相对区域扫描成像，通过对扫描所得的图像分析，可进一步实现对样 品的关键尺寸的测量；该纳米卡尺可单独使用一个探针用以实现对单侧壁表面扫描成像和 分析度量；为进一步实现对样件连续3-D扫描和测量提供了技术基础；在对微纳器件表面 表征、微纳制造、测试、以及微纳操作领域中具有更高的可用性和操作性，具有很高的实用 价值。
[0033] 本发明所述的采用基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构关键尺 寸的方法，对样品进行测量时，将待测样品放在两个探针之间，先利用一号探针对一个待测 侧壁表面进行扫描，然后利用二号探针对另一个待测侧壁表面进行扫描，根据扫描数据即 可得到两侧壁表面的信息。该方法实现了在不破坏样品的前提下对样品中两侧壁表面相邻 和相对区域扫描成像，通过对扫描所得的图像分析，可进一步实现对样品的线宽及其他关 键尺寸测量；基于上述方法，可单独使用一个探针用以实现对单侧壁表面扫描成像和分析 度量；对微纳器件表面表征、微纳制造、测试、以及微纳操作领域中具有更高的可用性和操 作性，具有很高的实用价值。

【专利附图】

【附图说明】
[0034] 图1为本发明所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺的机械部分的结构图； [0035] 图2为探针架的结构示意图；
[0036] 图3为本发明所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺的工作原理框图
[0037] 图4为实施方式七中，两个探针在X、Y方向上对准重合时，探针与待测样品的位置 关系不意图；
[0038] 图5为实施方式七中，两个探针在Υ方向张开时，探针与待测样品的位置关系示意 图；
[0039] 图6为实施方式七中，探针对左侧的待测侧壁表面进行扫描时，探针与待测样品 的位置关系示意图；
[0040] 图7为实施方式七中，探针对右侧的待测侧壁表面进行扫描时，探针与待测样品 的位置关系示意图；
[0041] 图8为实施方式七中，非接触模式下，计算待测样品的相邻侧壁上扫描点宽度的 原理示意图；
[0042] 图9为实施方式七中，非接触模式下，计算待测样品的相对侧壁上扫描点宽度的 原理示意图；
[0043] 图10为实施方式七中，接触模式下，计算待测样品的单齿和多齿扫描点宽度的原 理示意图；
[0044] 图11为实施方式七中，TGZ3待测样品中为测量线宽、线宽粗糙度、以及线边缘粗 糙度所取测量线位置示意图；
[0045] 图12为实施方式七中，TGZ3待测样品的测量结果。

【具体实施方式】

【具体实施方式】 [0046] 一：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述的基于双探针原子 力显微镜的纳米卡尺包括双探针原子力显微镜和两个结构相同的探针架24,所述探针架 24包括基座24-1和旋转臂24-3,旋转臂24-3设置在基座24-1上，且该旋转臂24-3能够 绕其中心轴旋转，两个基座24-1分别用于将两个探针架24固定在双探针原子力显微镜的 第一探针手18和第二探针手11上，双探针原子力显微镜的一号探针和二号探针分别固定 在两个探针架24的旋转臂24-3上，所述的一号探针的横截面为圆形或椭圆形，二号探针与 一号探针具有相同的结构。
[0047] 本实施方式所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺在原有的双探针原子力 显微镜的基础上增加了两个探针架24,该探针架24位于探针手与探针之间，如图2所示，其 旋转臂24-3能够旋转，使两探针在ΥΖ平面内不再局限于垂直光学显微镜1的底座，而是可 与底面在-90° - 90°范围内成任意角度。基座24-1与旋转臂24-3之间还可以增加传动 装置24-2和相应的调节旋钮，该传动装置24-2可通过齿轮传动实现。通过转动调节旋钮 来调节旋转臂24-3的角度，进而带动旋转臂24-3前端的探针转动。调节两个探针，使其旋 转角度相同，方向相反，即可构成纳米卡尺。对样品进行测量时，将待测样品放在两个探针 之间，先利用一号探针对一个待测侧壁表面进行扫描，然后利用二号探针对另一个待测侧 壁表面进行扫描，根据扫描数据即可得到两侧壁表面上的信息。此外两探针都选用特殊的 玻璃纤维探针，该类型探针针尖长度可达500um,悬臂梁长为300-1000um。从而使系统适用 于对样品中出现的高深宽比侧壁表面进行扫描成像及测量。
[0048] 本实施方式所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺，突破了传统AFM无法对 样品两侧壁表面相邻和相对区域进行表征和测量的特点，实现了在不破坏样品的前提下对 样品中两侧壁表面相邻和相对区域扫描成像，通过对扫描所得的图像分析，可进一步实现 对样品关键尺寸的测量；该纳米卡尺可单独使用一个探针用以实现对单侧壁表面扫描成像 和分析度量；为进一步实现对样件连续3-D扫描和测量提供了技术基础；在对微纳器件表 面表征、微纳制造、测试、以及微纳操作领域中具有更高的可用性和操作性，具有很高的实 用价值。

【具体实施方式】 [0049] 二：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所 述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺的进一步限定，本实施方式中，所述的双探针原 子力显微镜包括光学显微镜1、上位机20、第一激光力学子系统、第二激光力学子系统、第 一探针手18、第二探针手11、第二XYZ微米定位台12、第二XYZ纳米定位台13、XY微米定位 台14、第一 ΧΥΖ纳米定位台15、样品台16和第一 ΧΥΖ微米定位台17、双路探针控制器23、 采集卡19、两个压电控制器21、一号切换器22、二号切换器25和三号切换器26 ;
[0050] 所述第一激光力学子系统用于检测第一探针手18的力信号或谐振信号，第二激 光力学子系统用于检测第二探针手11的力信号或谐振信号，所述第一激光力学子系统与 第二激光力学子系统的结构相同，所述第一激光力学子系统包括用于调节激光角度的激光 角度调整机构2、激光器3、四象限位置检测器5、用于调节四象限位置检测器5位置的四象 限位置检测器二维调整微平台4、反射激光凸透镜7、用于调节反射激光凸透镜7沿激光传 播方向的位置的反射凸透镜一维调整微平台6、入射光凸透镜10、用于调节入射光凸透镜 10沿激光传播方向的位置的入射凸透镜一维调整微平台8和反射镜9 ;
[0051] 所述ΧΥ微米定位台14固定在光学显微镜1的底座上，所述底座为平板结构，ΧΥ 平面与光学显微镜1的底座平行，第一 ΧΥΖ纳米定位台15固定在ΧΥ微米定位台14上，样 品台16固定在第一 ΧΥΖ纳米定位台15上，第一探针手18固定在所述第一 ΧΥΖ微米定位台 17上，第二ΧΥΖ纳米定位台13固定在所述第二ΧΥΖ微米定位台12上，第二探针手11固定 在所述第二ΧΥΖ纳米定位台13上；
[0052] 第一激光力学子系统中，激光器3固定在激光角度调整机构2上，四象限位置检测 器5固定在四象限位置检测器二维调整微平台4上，入射光凸透镜10固定在入射凸透镜一 维调整微平台8上，反射激光凸透镜7固定在反射凸透镜一维调整微平台6上，激光器3发 出的激光经过入射光凸透镜10后聚焦在一号探针的悬臂梁前端上，经所述悬臂梁前端反 射后的激光入射至反射镜9的表面，经反射镜9反射后的激光入射至反射激光凸透镜7,经 过反射激光凸透镜7后聚焦在四象限位置检测器5的探测面上；第二激光力学子系统的激 光器3发出的激光经过入射光凸透镜10后聚焦在二号探针的悬臂梁前端上，经悬臂梁前端 反射后的激光入射至反射镜9的表面，经反射镜9反射后的激光入射至反射激光凸透镜7， 经过反射激光凸透镜7后聚焦在四象限位置检测器5的探测面上；
[0053] 上位机20的第一 ΧΥΖ微米控制信号输出端连接第一 ΧΥΖ微米定位台17的控制信 号输入端，上位机20的第二ΧΥΖ微米控制信号输出端连接第二ΧΥΖ微米定位台12的控制 信号输入端，上位机20的ΧΥ微米控制信号输出端连接ΧΥ微米定位台14的控制信号输入 端，上位机20的X纳米控制信号输出端通过一个压电控制器21连接第一 ΧΥΖ纳米定位台 15的X控制信号输入端，上位机20的第一 Υ纳米控制信号输出端和双路探针控制器23的 第一 Υ纳米控制信号输出端分别连接一号切换器22的两个信号输入端，该一号切换器22 的信号输出端通过一个压电控制器21连接第一 XYZ纳米定位台15的Y控制信号输入端， 上位机20的第一 Ζ纳米控制信号输出端和双路探针控制器23的第一 Ζ纳米控制信号输出 端分别连接二号切换器25的两个信号输入端，该二号切换器25的信号输出端通过上述压 电控制器21连接第一 ΧΥΖ纳米定位台15的Ζ控制信号输入端，上位机20的ΧΥ纳米控制 信号输出端通过另一个压电控制器21连接第二ΧΥΖ纳米定位台13的ΧΥ控制信号输入端， 上位机20的第二Ζ纳米控制信号输出端和双路探针控制器23的第二Ζ纳米控制信号输出 端分别连接三号切换器26的两个信号输入端，该三号切换器26的信号输出端通过另一个 压电控制器21连接第二ΧΥΖ纳米定位台13的Ζ控制信号输入端，双路探针控制器23的第 一振动控制信号输出端连接第一探针手18的振动控制信号输入端，该四象限位置检测器5 的法向检测信号输出端同时连接双路探针控制器23的第一法向检测信号输入端和采集卡 19的第一法向检测信号输入端，该四象限位置检测器5的侧向检测信号输出端和总检测信 号输出端分别连接采集卡19的第一侧向检测信号输入端和第一总检测信号输入端，双路 探针控制器23的第二振动控制信号输出端连接第二探针手11的振动控制信号输入端，该 四象限位置检测器5的法向检测信号输出端同时连接双路探针控制器23的第二法向检测 信号输入端和采集卡19的第二法向检测信号输入端，该四象限位置检测器5的侧向检测信 号输出端和总检测信号输出端分别连接采集卡19的第二侧向检测信号输入端和第二总检 测信号输入端，采集卡19的信号输出端连接上位机20的采集卡信号输入端。
[0054] 如图1和图2所示，本实施方式所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺具有 两套独立控制的纳米定位和力检测系统，用于驱动两个探针，通过上位机20与双路探针控 制器23对第二ΧΥΖ微米定位台12、第二ΧΥΖ纳米定位台13、ΧΥ微米定位台14、第一 ΧΥΖ纳 米定位台15和第一 ΧΥΖ微米定位台17的控制，能够实现AFM图像扫描，形成纳米卡尺，用 以完成对微纳米结构关键尺寸的测量。双路探针控制器23接收四象限位置检测器5的法 向信号，该法向信号的带宽能够达到5MHz，根据该信号控制第二ΧΥΖ纳米定位台13与第一 XYZ纳米定位台15在Y、Z方向上移动，对第二XYZ纳米定位台13与第一 XYZ纳米定位台 15在Y、Z方向的位置控制更加精确。

【具体实施方式】 [0055] 三：本实施方式是对实施方式一所述的基于双探针原子力显微镜的 纳米卡尺的进一步限定，本实施方式中，所述的双路探针控制器23采用0C4-Dual探针动态 控制器实现。
[0056] 0C4_Dual探针动态控制器采集的信号带宽能够达到5MHz，使控制更加稳定。

【具体实施方式】 [0057] 四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的 基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺的进一步限定，本实施方式中，第一激光力学子系统 中，激光器3发出的激光、经一号探针反射后的激光以及经反射镜9反射后的激光在同一平 面内，所述平面为S1面；第二激光力学子系统中，激光器3发出的激光、经二号探针反射后 的激光以及经反射镜9反射后的激光在同一平面内，所述平面为S2面。
[0058] 第一激光力学子系统中的激光与第二激光力学子系统中的激光分别在两个平面 内传播，使得光路调节简单方便，并且能够节省空间。
[0059]

【具体实施方式】五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的 基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺的进一步限定，本实施方式中，所述的S1面与S2面重 合。
[0060] S1面与S2面重合能够最大限度节省空间。
[0061]

【具体实施方式】六：采用实施方式二所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测 量微纳米结构关键尺寸的方法为：利用一号探针和二号探针分别对两个相邻或相对的待测 侧壁表面进行扫描，根据扫描数据得到微纳米结构关键尺寸。
[0062] 本实施方式所述的方法通过对与光学显微镜1底座的表面成大角度侧壁表面进 行扫描，根据表面扫描信息，可测量微纳米结构中线宽、线宽粗糙度、线粗糙度、沟槽深度和 宽度、以及侧壁倾角等微纳米结构的关键尺寸。

【具体实施方式】 [0063] 七：结合图4至图12说明本实施方式，本实施方式是对实施方式六 所述的采用基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构关键尺寸的方法的进一 步限定，本实施方式中，利用一号探针和二号探针分别对两个相邻或相对的待测侧壁表面 进行扫描的具体方法为：
[0064] 步骤一、将待测样品底面固定在样品台16上，使样品的两个待测侧壁表面与X轴 平行，调整两个旋转臂24-3的角度，使一号探针的旋转角度与二号探针的旋转角度相同， 且方向相反；
[0065] 步骤二、通过上位机20控制XY微米定位台14移动，使待测样品的待测侧壁表面 移动到光学显微镜1的视场中心；
[0066] 步骤三、通过上位机20控制第一 XYZ微米定位台17和第二XYZ微米定位台12 移动，结合光学显微镜调焦系统，直至一号探针和二号探针均位于待测样品待检区域的上 方；
[0067] 步骤四、调节第一激光力学子系统和第二激光力学子系统，使得第一激光力学子 系统和第二激光力学子系统的激光光斑分别位于一号探针悬臂梁的前端中心和二号探针 悬臂梁的前端中心；
[0068] 步骤五、通过上位机20控制第一 XYZ微米定位台17和第二XYZ微米定位台12移 动，结合光学显微镜调焦系统，调整一号探针和二号探针与待测样品顶面的距离，且二号探 针与待测样品的距离大于一号探针与待测样品的距离；
[0069] 步骤六、通过上位机20控制第一 XYZ纳米定位台15沿Z方向的距离伺服控制，使 待测样品顶面与一号探针在Z方向上的距离达到用户设定的值；
[0070] 步骤七、通过上位机20控制第二XYZ纳米定位台13沿Z方向的距离伺服控制，使 二号探针与待测样品顶面在Z方向上的距离与一号探针与待测样品在Z方向上的距离相 等；
[0071] 步骤八、启动预扫描过程：
[0072] 通过上位机20控制第二XYZ纳米定位台13沿Z方向的距离伺服控制，并设置二 号探针在X及Y方向上的扫描步距，待一号探针的针尖被二号探针的针尖扫描到并得到清 晰的图像后，将二号探针复位；
[0073] 步骤九、根据扫描图像确定两探针相对位置，并通过上位机20控制第二XYZ纳米 定位台13在X、Y方向上移动，使二号探针的针尖与一号探针的针尖在X和Y两个方向上均 对准重合；
[0074] 步骤十、通过上位机20控制第二ΧΥΖ纳米定位台13在Υ方向上移动，使二号探针 与一号探针在Υ方向上的距离大于样品中两个待测侧壁表面之间的距离；
[0075] 步骤十一、通过上位机20控制第一 XYZ纳米定位台15,使待测样品的两个待测侧 壁表面均处于一号探针与二号探针之间；
[0076] 步骤十二、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15沿Υ方向移动，使待测样件 沿Υ方向接一号探针，同时通过上位机20控制第二ΧΥΖ纳米定位台13沿Ζ方向向上移动 指定位移△ Ζ，使二号探针高于样品顶部表面，移动结束后将第一ΧΥΖ纳米定位台15的位置 记为该待测侧壁表面的起始扫描位置；
[0077] 步骤十三、启动扫描过程一：
[0078] 通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15在Υ方向上的距离伺服控制，并设置 第一 ΧΥΖ纳米定位台15在X和Ζ两个方向上的扫描步距，使样品侧壁表面沿Υ方向上接近 一号探针并达到用户所设定的距离，从而实现一号探针对待测样品的一个待测侧壁表面的 扫描，并保存扫描数据，扫描结束后，通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15移动，使其 复位至起始扫描位置；
[0079] 步骤十四、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ微米定位台17沿Ζ方向移动，使一号探针 高于样品顶部表面，通过上位机20控制第二ΧΥΖ纳米定位台13沿Ζ方向向下移动指定位 移ΛΖ ;
[0080] 步骤十五、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15沿-Υ方向移动，移动距离 为Λ Υ，使待测样品靠近二号探针；
[0081] 步骤十六、启动扫描过程二：
[0082] 通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15在-Υ方向上的距离伺服控制，并设置 第一 ΧΥΖ纳米定位台15在X和Ζ两个方向上的扫描步距均分别与步骤十三中X和Ζ两个方 向上的扫描步距一致，使待测样品侧壁表面沿-Υ方向上接近二号探针，并达到用户所设定 的距离，从而实现二号探针对待测样品的另一个待测侧壁表面的扫描，并保存扫描数据；
[0083] 步骤十七、通过上位机20控制第一 ΧΥΖ纳米定位台15沿Υ方向移动，使二号探针 与待测样品分离。
[0084] 本实施方式所述的采用基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构关 键尺寸的方法中，第二ΧΥΖ微米定位台12、第二ΧΥΖ纳米定位台13、ΧΥ微米定位台14、第一 ΧΥΖ纳米定位台15和第一 ΧΥΖ微米定位台17的运动均通过上位机20控制。用户通过上位 机20输入需要移动的距离参数，上位机20按照该距离参数控制相应的定位台移动。
[0085] 本实施方式对传统的双探针原子力显微镜作了改进，增加了对侧壁表面的测量方 法，通过对两个相邻和相对侧壁表面进行扫描，得到样品的关键尺寸。测量的主要步骤为： 首先使两个探针位于待测样品的上方，并使两个探针对齐，如图4所示；调节两个探针在Υ 方向的间距，使两个探针张开的距离Dopen大于待测样品在Υ方向上的宽度Dw，如图5所 示；向上移动待测样品，利用与待测样品距离较小的一个探针对一个侧壁表面在XZ平面内 进行扫描，如图6所示；扫描完成后，在Y方向上移动待测样品，用另一个探针对另外一个侧 壁表面进行扫描，如图7所示，至此，完成扫描过程，上位机20根据扫描数据即可得到样品 的关键尺寸。
[0086] 扫描模式可选择接触式扫描或非接触式扫描。若采用非接触式扫描模式计算相邻 侧壁的两个扫描点宽度，则扫描前两个探针张开的距离D_ n = \+Ws+A Υ+Ακ，\为一号探针 扫描时，其针尖与被扫描的侧壁表面的距离，Ακ为二号探针扫描时，其针尖与被扫描的侧壁 表面的距离，Ws为两个扫描点的实际距离，Λ Y为步骤十五中第一 XYZ纳米定位台Y向移动 的距离，如图8所示。采用非接触式扫描模式测量相对侧壁的两个扫描点宽度的原理如图 9所示。采用接触式扫描模式测量待测样品的单齿和多齿扫描点宽度的原理如图10所示。
[0087] 以TGZ3纳米光栅为例，采用本实施方式所述的方法对该纳米光栅的两个表面进 行扫描。如图11所示，对该纳米光栅相邻两待测表面分别选取测量线，其中左待测表面分 别取测量线和^，右待测表面分别取测量线A K、BK、CK、DK和Εκ，两个待测表面选 取测量线的情况相同。图12给出了两待测侧壁表面所取测量线的测量结果，其中，纵坐标 值在60nm以上的五条曲线分别为ApBpCpDpEt五条测量线的测量结果，纵坐标值在60nm 以下的五条曲线分别为AK、BK、CK、DK、Ε κ五条测量线的测量结果。
[0088] 表1给出了所取测量线的线宽及线宽粗糙度的测量结果。表2给出了所取测量线 线边缘粗糙度的测量结果。线宽粗糙度的计算公式为：
[0089]

【权利要求】
1. 基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺，包括双探针原子力显微镜，其特征在于：它 还包括两个结构相同的探针架（24)，所述探针架（24)包括基座（24-1)和旋转臂（24-3)， 旋转臂（24-3)设置在基座（24-1)上，且该旋转臂（24-3)能够绕其中心轴旋转，两个基座 (24-1)分别用于将两个探针架（24)固定在双探针原子力显微镜的第一探针手（18)和第二 探针手（11)上，双探针原子力显微镜的一号探针和二号探针分别固定在两个探针架（24) 的旋转臂（24-3)上，所述的一号探针的横截面为圆形或椭圆形，二号探针与一号探针具有 相同的结构。
2. 根据权利要求1所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺，其特征在于：所述的 双探针原子力显微镜包括光学显微镜（1)、上位机（20)、第一激光力学子系统、第二激光力 学子系统、第一探针手（18)、第二探针手（11)、第二XYZ微米定位台（12)、第二XYZ纳米定 位台（13)、XY微米定位台（14)、第一 XYZ纳米定位台（15)、样品台（16)和第一 XYZ微米定 位台（17)、双路探针控制器（23)、采集卡（19)、两个压电控制器（21)、一号切换器（22)、二 号切换器（25)和三号切换器（26); 所述第一激光力学子系统用于检测第一探针手（18)的力信号或谐振信号，第二激光 力学子系统用于检测第二探针手（11)的力信号或谐振信号，所述第一激光力学子系统与 第二激光力学子系统的结构相同，所述第一激光力学子系统包括用于调节激光角度的激光 角度调整机构（2)、激光器（3)、四象限位置检测器（5)、用于调节四象限位置检测器（5)位 置的四象限位置检测器二维调整微平台（4)、反射激光凸透镜（7)、用于调节反射激光凸透 镜（7)沿激光传播方向的位置的反射凸透镜一维调整微平台（6)、入射光凸透镜（10)、用于 调节入射光凸透镜（10)沿激光传播方向的位置的入射凸透镜一维调整微平台（8)和反射 镜（9); 所述ΧΥ微米定位台（14)固定在光学显微镜（1)的底座上，所述底座为平板结构，ΧΥ 平面与光学显微镜（1)的底座平行，第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)固定在ΧΥ微米定位台（14) 上，样品台（16)固定在第一ΧΥΖ纳米定位台（15)上，第一探针手（18)固定在所述第一ΧΥΖ 微米定位台（17)上，第二ΧΥΖ纳米定位台（13)固定在所述第二ΧΥΖ微米定位台（12)上， 第二探针手（11)固定在所述第二ΧΥΖ纳米定位台（13)上； 第一激光力学子系统中，激光器（3)固定在激光角度调整机构（2)上，四象限位置检测 器（5)固定在四象限位置检测器二维调整微平台（4)上，入射光凸透镜（10)固定在入射凸 透镜一维调整微平台（8)上，反射激光凸透镜（7)固定在反射凸透镜一维调整微平台（6) 上，激光器（3)发出的激光经过入射光凸透镜（10)后聚焦在一号探针的悬臂梁前端上，经 所述悬臂梁前端反射后的激光入射至反射镜（9)的表面，经反射镜（9)反射后的激光入射 至反射激光凸透镜（7)，经过反射激光凸透镜（7)后聚焦在四象限位置检测器（5)的探测面 上；第二激光力学子系统的激光器（3)发出的激光经过入射光凸透镜（10)后聚焦在二号探 针的悬臂梁前端上，经悬臂梁前端反射后的激光入射至反射镜（9)的表面，经反射镜（9)反 射后的激光入射至反射激光凸透镜（7)，经过反射激光凸透镜（7)后聚焦在四象限位置检 测器（5)的探测面上； 上位机（20)的第一 ΧΥΖ微米控制信号输出端连接第一 ΧΥΖ微米定位台（17)的控制信 号输入端，上位机（20)的第二ΧΥΖ微米控制信号输出端连接第二ΧΥΖ微米定位台（12)的 控制信号输入端，上位机（20)的ΧΥ微米控制信号输出端连接ΧΥ微米定位台（14)的控制 信号输入端，上位机（20)的X纳米控制信号输出端通过一个压电控制器（21)连接第一XYZ 纳米定位台（15)的X控制信号输入端，上位机（20)的第一 Υ纳米控制信号输出端和双路 探针控制器（23)的第一 Υ纳米控制信号输出端分别连接一号切换器（22)的两个信号输入 端，该一号切换器（22)的信号输出端通过一个压电控制器（21)连接第一 ΧΥΖ纳米定位台 (15)的Υ控制信号输入端，上位机（20)的第一 Ζ纳米控制信号输出端和双路探针控制器 (23)的第一Ζ纳米控制信号输出端分别连接二号切换器（25)的两个信号输入端，该二号切 换器（25)的信号输出端通过上述压电控制器（21)连接第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)的Ζ控 制信号输入端，上位机（20)的ΧΥ纳米控制信号输出端通过另一个压电控制器（21)连接第 二ΧΥΖ纳米定位台（13)的ΧΥ控制信号输入端，上位机（20)的第二Ζ纳米控制信号输出端 和双路探针控制器（23)的第二Ζ纳米控制信号输出端分别连接三号切换器（26)的两个信 号输入端，该三号切换器（26)的信号输出端通过另一个压电控制器（21)连接第二ΧΥΖ纳 米定位台（13)的Ζ控制信号输入端，双路探针控制器（23)的第一振动控制信号输出端连 接第一探针手（18)的振动控制信号输入端，该四象限位置检测器（5)的法向检测信号输出 端同时连接双路探针控制器（23)的第一法向检测信号输入端和采集卡（19)的第一法向检 测信号输入端，该四象限位置检测器（5)的侧向检测信号输出端和总检测信号输出端分别 连接采集卡（19)的第一侧向检测信号输入端和第一总检测信号输入端，双路探针控制器 (23)的第二振动控制信号输出端连接第二探针手（11)的振动控制信号输入端，该四象限 位置检测器（5)的法向检测信号输出端同时连接双路探针控制器（23)的第二法向检测信 号输入端和采集卡（19)的第二法向检测信号输入端，该四象限位置检测器（5)的侧向检测 信号输出端和总检测信号输出端分别连接采集卡（19)的第二侧向检测信号输入端和第二 总检测信号输入端，采集卡（19)的信号输出端连接上位机（20)的采集卡信号输入端。
3. 根据权利要求1所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺，其特征在于：所述的 双路探针控制器（23)采用0C4-Dual探针动态控制器实现。
4. 根据权利要求1所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺，其特征在于：第一激 光力学子系统中，激光器（3)发出的激光、经一号探针反射后的激光以及经反射镜（9)反射 后的激光在同一平面内，所述平面为S1面；第二激光力学子系统中，激光器（3)发出的激 光、经二号探针反射后的激光以及经反射镜（9)反射后的激光在同一平面内，所述平面为 S2面。
5. 根据权利要求4所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺，其特征在于：所述的 S1面与S2面重合。
6. 采用权利要求2所述的基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构关键 尺寸的方法，其特征在于，所述方法为：利用一号探针和二号探针分别对两个相邻或相对的 待测侧壁表面进行扫描，根据扫描数据得到微纳米结构关键尺寸。
7. 根据权利要求6所述的采用基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构 关键尺寸的方法，其特征在于：利用一号探针和二号探针分别对两个相邻或相对的待测侧 壁表面进行扫描的具体方法为： 步骤一、将待测样品底面固定在样品台（16)上，使样品的两个待测侧壁表面与X轴平 行，调整两个旋转臂（24-3)的角度，使一号探针的旋转角度与二号探针的旋转角度相同， 且方向相反； 步骤二、通过上位机（20)控制XY微米定位台（14)移动，使待测样品的待测侧壁表面 移动到光学显微镜（1)的视场中心； 步骤三、通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ微米定位台（17)和第二ΧΥΖ微米定位台（12) 移动，结合光学显微镜调焦系统，直至一号探针和二号探针均位于待测样品待检区域的上 方； 步骤四、调节第一激光力学子系统和第二激光力学子系统，使得第一激光力学子系统 和第二激光力学子系统的激光光斑分别位于一号探针悬臂梁的前端中心和二号探针悬臂 梁的前端中心； 步骤五、通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ微米定位台（17)和第二ΧΥΖ微米定位台（12) 移动，结合光学显微镜调焦系统，调整一号探针和二号探针与待测样品顶面的距离，且二号 探针与待测样品的距离大于一号探针与待测样品的距离； 步骤六、通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)沿Ζ方向的距离伺服控制，使 待测样品顶面与一号探针在Ζ方向上的距离达到用户设定的值； 步骤七、通过上位机（20)控制第二ΧΥΖ纳米定位台（13)沿Ζ方向距离伺服控制，使二 号探针与待测样品顶面在Ζ方向上的距离与一号探针与待测样品在Ζ方向上的距离相等； 步骤八、启动预扫描过程： 通过上位机（20)控制第二ΧΥΖ纳米定位台（13)沿Ζ方向的距离伺服控制，并设置二 号探针在X及Υ方向上的扫描步距，待一号探针的针尖被二号探针的针尖扫描到并得到清 晰的图像后，将二号探针复位； 步骤九、根据扫描图像确定两探针相对位置，并通过上位机（20)控制第二ΧΥΖ纳米定 位台（13)在Χ、Υ方向上移动，使二号探针的针尖与一号探针的针尖在X和Υ两个方向上均 对准重合； 步骤十、通过上位机（20)控制第二ΧΥΖ纳米定位台（13)在Υ方向上移动，使二号探针 与一号探针在Υ方向上的距离大于样品中两个待测侧壁表面之间的距离； 步骤十一、通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)，使待测样品的两个待测侧 壁表面均处于一号探针与二号探针之间； 步骤十二、通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)沿Υ方向移动，使待测样件 沿Υ方向接近一号探针，同时通过上位机（20)控制第二ΧΥΖ纳米定位台（13)沿Ζ方向向上 移动指定位移ΛΖ，使二号探针高于样品顶部表面，移动结束后将第一 ΧΥΖ纳米定位台（15) 的位置记为该待测侧壁表面的起始扫描位置； 步骤十三、启动扫描过程一： 通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)在Υ方向上的距离伺服控制，并设置 第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)在X和Ζ两个方向上的扫描步距，使样品侧壁表面沿Υ方向上接 近一号探针并达到用户所设定的距离，从而实现一号探针对待测样品的一个待测侧壁表面 的扫描，并保存扫描数据，扫描结束后，通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)移 动，使其复位至起始扫描位置； 步骤十四、通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ微米定位台（17)沿Ζ方向移动，使一号探针 高于样品顶部表面，通过上位机（20)控制第二ΧΥΖ纳米定位台（13)沿Ζ方向向下移动指 定位移△ Ζ ; 步骤十五、通过上位机（20)控制第一 XYZ纳米定位台（15)沿-Y方向移动，移动距离 为Λ Υ，使待测样品靠近二号探针； 步骤十六、启动扫描过程二： 通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)在-Υ方向上的距离伺服控制，并设置 第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)在X和Ζ两个方向上的扫描步距均分别与步骤十三中X和Ζ两 个方向上的扫描步距一致，使待测样品的待测侧壁表面沿-Υ方向上接近二号探针，并达到 用户所设定的距离，从而实现二号探针对待测样品的另一个待测侧壁表面的扫描，并保存 扫描数据； 步骤十七、通过上位机（20)控制第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)沿Υ方向移动，使二号探针 与待测样品分离。
8. 根据权利要求7所述的采用基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构 关键尺寸的方法，其特征在于：步骤三中，上位机（20)控制第一 ΧΥΖ微米定位台（17)移动 的方法为：用户通过上位机（20)输入第一 ΧΥΖ微米定位台（17)在Χ、Υ和Ζ三个方向上要 移动的距离参数，该参数即为第一 ΧΥΖ微米定位台（17)的控制信号，上位机（20)将该控制 信号发送给第一 ΧΥΖ微米定位台（17)，第一 ΧΥΖ微米定位台（17)按照上述参数移动； 上位机（20)控制第二ΧΥΖ微米定位台（12)移动的方法与上述方法相同。
9. 根据权利要求7所述的采用基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构 关键尺寸的方法，其特征在于，上位机（20)控制第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)移动的方法为： 用户通过上位机（20)输入第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)要移动的距离参数，该参数即为第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)的控制信号，该控制信号包括X方向控制信号、Υ方向控制信号和Ζ方 向控制信号，所述X方向控制信号由上位机（20)发送给第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)，当选择 Υ方向距离伺服控制时，且扫描模式为接触模式时，Υ方向控制信号由上位机（20)通过一号 切换器（22)发送给第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)，当扫描模式为轻敲模式或非接触模式时，所 述Υ方向控制信号由上位机（20)通过双路探针控制器（23)和一号切换器（22)发送给第 一 ΧΥΖ纳米定位台（15)，当选择Ζ方向距离伺服控制、且扫描模式为接触模式时，Ζ方向控 制信号由上位机（20)通过二号切换器（25)发送给第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)，当扫描模式 为轻敲模式或非接触模式时，所述Ζ方向控制信号由上位机（20)通过双路探针控制器（23) 和二号切换器（25)发送给第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)，第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)按照上述 参数移动； 上位机（20)控制第二ΧΥΖ纳米定位台（13)移动的方法与上位机（20)控制第一 ΧΥΖ 纳米定位台（15)移动的方法相同。
10. 根据权利要求7所述的采用基于双探针原子力显微镜的纳米卡尺测量微纳米结构 关键尺寸的方法，其特征在于：扫描过程一中，双路探针控制器（23)向执行扫描过程的第 一探针手（18)发送振动控制信号，第一探针手（18)在振动控制信号的作用下带动一号探 针振动，四象限位置检测器（5)检测到的信号包括法向信号、侧向信号和总信号，四象限位 置检测器（5)将法向信号同时发送至双路探针控制器（23)和采集卡（19)、将侧向信号和总 信号发送至采集卡（19)，上位机（20)及双路探针控制器（23)对法向信号进行处理并发送 Υ或Ζ方向控制信号给第一 ΧΥΖ纳米定位台（15)。
【文档编号】G01B11/00GK104049111SQ201410309191
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】谢晖, 杨锋 申请人:哈尔滨工业大学