微阵列型复杂表面的复合测量系统与方法研究

发布时间：2024-02-29 17:46

　　在超精密加工技术向更多种类、更高水平发展的同时,微纳米测量技术也在不断寻求发展与进步。针对测量对象的不同的制造工艺和材质,微纳米测量技术所面临的测量要求也各有不同。因此单一的测量方法无法满足当今超精密加工技术的全面的测量要求,光学显微术(OM)、扫描探针显微技术(SPM)与扫描电子显微技术(SEM)不能够同时满足高效、高分辨率、三维形貌特征获取的测量需求。为此本课题提出了一种包含白光垂直扫描干涉测量与原子力显微镜(AFM)测量两种测量方式的复合测量方法。为了验证该方法的可行性,构建了复合测量系统,并通过对一种微阵列结构表面的测量实验对复合测量系统进行了验证。论文主要工作包含以下几个方面:介绍了幅度调制模式(AM)和频率调制模式(FM)两种AFM工作模式的原理与特点,对两种工作模式做了对比与选择。分别介绍了白光垂直扫描干涉测量原理、相干峰感知算法与三维图像的拼接方法,对大范围白光垂直扫描干涉测量进行了系统地说明。针对一类微阵列结构提出了一种微阵列结构表面测量结果的调平方法。介绍了微阵列结构上的单元结构的顶点坐标提取方法。通过仿真对上述两种方法进行了验证。搭建了复合测量系统,系统主要包括A...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1微阵列结构表面器件

发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，既不同于宏观物体，也不同于单个孤立原子的奇异现象。利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，并且在原子量级进行物质控制或操纵就成为纳米技术[1]。测量技术是工业制造的标尺，是衡量制造技术水平的重要参考，....

图1-2PTB计量型大范围扫描探针显微镜

图1-2PTB计量型大范围扫描探针显微镜测量过程中，测头固定不变，PZT位传感器信号测量和控制反馈。测量一为50.00±0.2nm。PKlapetek等搭建了一个大范围快速扫运动平台：一个是NMM-1运动平台，系统中负责XYZ三轴运动，XYZ一个是由Br....

图1-3大范围快速扫描SPM结构图

图1-3大范围快速扫描SPM结构图国国家标准技术研究所(NIST)研发了分子测量机(MolecularMeasuine，M3)[31],并在此基础上研发了SPM用于尺寸测量。M3的测量范围×50mm×5mm)，定位的相对不确定度为1×10-8。

图1-4分子测量机运动结构

NMM-1图1-3大范围快速扫描SPM结构图标准技术研究所(NIST)研发了分子测量机(Molecular[31],并在此基础上研发了SPM用于尺寸测量。M3的×5mm)，定位的相对不确定度为1×10-8。

本文编号：3914698