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近年来,以半导体器件关键尺寸测量为代表的高端工业应用需求使微纳米结构真三维形貌的检测受到越来越广泛的关注。三维原子力显微镜(3D-AFM)分辨力高,不损伤样品,且能探测陡峭侧壁,是一种极具潜力的真三维检测技术,但此类设备较之传统AFM在仪器结构和控制方法上更为复杂,技术成熟度和应用普及度仍有较大提升空间。本文围绕3D-AFM技术展开研究工作,自主研制了一套基于裙摆针尖(flared-tip)的3D-AFM系统,开发了相应的三维扫描策略,并进行了实验验证。论文完成的主要工作包括:1.论述了3D-AFM