專利名稱:多個掃描探針的軟件同步的制作方法
技術領域：
總體而言，本發明涉及掃描探針顯微術(SPM)及故障分析(FA)，且更具體而言，涉及當使用SPM為FA勘定形貌時的一多探針掃描控制系統。
背景技術：
在半導體微電路中勘定形貌以進行故障分析(FA)的工作一直非常棘手。隨著技術的進步，FA中目標形貌的尺寸愈來愈小。FA的傳統方法是對目標形貌進行電接觸，其又稱為探測，其包括使用帶有精細探針的機械定位器及一光學顯微鏡。該些定位器可為手動或電動精密3軸臺定位器，且附裝有靈敏的探針。借助于一傳統的光學顯微鏡及該定位器，使用者可以使用探針對目標FA裝置進行探測。由于光學顯微術的局限性，當今半導體技術的日趨小型化尺寸已經使FA形貌的勘定及探測變得非常困難或甚至于不可能實現。
掃描探針顯微術(SPM)是可用來勘定上述形貌的技術之一。使用SPM所形成、顯像及勘定的形貌遠遠小于傳統光學顯微術所能勘定的形貌。在SPM技術中，由于每個掃描探針顯微鏡僅能夠對一個FA目標形貌進行探測，因此，如果要接觸多個形貌，則需要多個掃描探針。對于FA探測而言，使用SPM(又稱為原子力顯微術(AFM))的領域稱為原子力探測(AFP)。縮寫AFP代表該技術領域：
及設計用于該領域的儀器，即原子力探針。
現有技術包括許多使用SPM勘定FA形貌的實例，其中包括使用一單個SPM勘定FA形貌。但是，由于許多用于FA的相關裝置均需要2個(如果是二極管)、3個(如果是晶體管)或甚至更多個探針，所以使用單個探針所能進行的FA實驗是非常有限的。
與多個FA用掃描探針相關的現有技術的局限性在于，為避免碰撞，探針一次只能掃描一個形貌。此種方法可有效地避免碰撞，至少直到探針移至各自目標形貌時。但是該方法掃描時間過長，導致發生漂移(例如熱漂移)的時間增加。而且，測量時間過長這一明顯事實也是現有技術的一嚴重缺點。
圖1a至1d以象形圖形式顯示2探針的一現有技術實施例。樣品110含有目標形貌112。對于傳統方法，這些目標特征112可能太小以至于很難探測到。圖1a顯示掃描探針尖端114大致放置在樣品110上并靠近目標形貌112。每一掃描探針尖端114都將對一掃描區域116進行掃描及顯像。圖1b顯示，第一個掃描探針尖端114從一起始點118開始對目標區域116進行掃描。圖1c顯示第二個掃描探針尖端114所進行的同樣過程。在掃描過程中的任何給定點，不同掃描探針尖端114的掃描方向120可相同或不同。圖1b與圖1c表示了不同的掃描方向，此在現有技術中是一普遍現象。圖1d顯示掃描探針尖端114位于目標形貌112之上，且已準備進行FA試驗。該過程花費的時間為進行一次掃描所需時間的兩倍。同樣，如果試驗中需要更多的探針，則時間延遲會按探針數量按比例放大。
此外，此過程還需要一繁瑣的初始粗略位置設置。在掃描探針尖端初始設置完畢后，探針尖端間應充分分開，以便在一個掃描探針尖端進行掃描時，不會與其他未進行掃描的掃描探針尖端碰撞。如此便要求在初始設置時，掃描探針尖端之間應保持充分的間距以避免碰撞，而且還應盡可能的靠近以便對困難的同一區域進行掃描及顯像。
因此，理想狀況為，使用多個探針進行SPM，且在對單個探針進行一次掃描所用相同時間內對多個探針進行掃描。其優點為可減少SPM漂移效應產生時間，以及顯而易見地減少測量時間。這亦使得初始粗略位置設置變得更加簡便及有效，原因在于無需避免與未進行掃描的探針尖端之間的碰撞。
發明內容
本發明涉及一種在重疊或非重疊目標區域上同時掃描多個掃描探針并在最短時間內勘定相應目標形貌的裝置及方法，其至少采用2個掃描探針，每一探針均由一原子力顯微鏡(AFM)懸臂支撐。每一AFM中的控制器會接收來自一主控制器的移動控制信號，該主控制器產生一第一移動控制信號使AFM中的一第一AFM在一第一軸上移動，并產生一第二移動控制信號使該第一AFM在一第二軸上移動。該第二軸基本垂直于該第一軸。然后，該主控制器會根據該第一移動控制信號計算出一第一偏置移動控制信號，使一第二AFM相對于該第一AFM間隔一定距離在該第一軸上移動；該主控制器還會根據該第二移動控制信號計算出一第二偏置移動控制信號，使一第二AFM相對于該第一AFM間隔一定距離在第二軸上移動。
結合附圖參照下列詳細解釋可更清楚地了解本發明的該些及其他特征和優點，其中圖1a至1d闡述逐一掃描多個掃描探針來對目標形貌進行掃描及探測的現有技術；圖2a至2c闡述采用本發明的一實施例同時掃描多個掃描探針來對目標形貌進行掃描及探測；
圖3a至3c闡述本發明的一3個探針的實施例；圖4顯示3個掃描探針尖端及樣品的俯視圖；圖5a為一本發明實施例的硬件配置的方塊圖；圖5b為一探針尖端及懸臂實施例的詳細側視圖；圖6a為一本發明實施例通過軟件實施某些控制功能的流程圖；圖6b為圖6a流程圖的接續圖；圖7a至7f為所述實施例的某些電子波形的示意圖；圖8a至8c顯示應用本發明的一實施例針同時掃描多個掃描探來對目標形貌進行掃描及探測，同時避開一特定區域；圖9為針對避開區域的Z軸控制軟件實施情況的流程圖；及圖10a至10c顯示代表圖9中所規定控制例行程序的控制信號波形。
具體實施方式
如圖2a所示，一本發明實施例使用二個或以上掃描探針尖端114a及114b，其均位于樣品110附近。該樣品110含有兩個目標形貌112a及112b。圖2b顯示分別對應于預期掃描區域116a及116b的掃描探針尖端。需注意在所示的實施例中，掃描區域116a與116b重疊。每一個掃描區域具有一起始點118a與118b，其相應的掃描探針尖端將從該起始點進行掃描。同樣，每一個掃描探針尖端分別有對應的掃描方向120a與120b。在所示實施例中，對于所有掃描探針尖端，掃描方向120a與120b始終平行且偏置。因此多個掃描探針相互之間可呈一定間隔同時移動，從而避免碰撞。圖2c顯示掃描探針尖端位于目標形貌之上并準備進行電試驗或力試驗。
圖3a、3b及3c顯示一本發明實施例，其增加有一第三個探針114c，用于同時掃描第三個需要掃描區域116c。同時圖示一第三個目標形貌112c。
圖4顯示在樣品110上的三個掃描探針尖端114a、114b與114c之間的幾何關系。探針尖端之間的角度各不相同。掃描探針尖端114a、114b及114c的各平臺角(platen angle)122a、122b與122c分別為從一基準軸126測得的探針中線124a、124b及124c的角度。每一掃描探針尖端均有一獨特的平臺角。本發明利用探針尖端的平臺角產生控制信號，在下文中將對此進行詳細描述。
圖5a為一體現本發明的AFP系統元件的示意圖。用戶通過計算機130訪問軟件程序。該計算機具有一標準配置，其與顯示器132、鼠標134及鍵盤136連接。掃描圖像137顯示在計算機顯示器上。計算機130產生掃描波形138a、138b及138c。對于多于3個探針的情況，圖中用138i一概表示。關于波形的產生過程，下文將參照圖6進行闡述。對應于每個目標形貌112，均有一組完整的獨立掃描波形來控制一掃描探針的移動。該些掃描波形分別輸出至數字模擬轉換器(DAC)140a、140b與140c。對于每個掃描尖端控制，均有一對應的DAC 140。DAC之間共用一個時鐘信號142，其由時鐘信號發生器143提供，確保掃描波形保持同步。另外，DAC之間還共用一個同步脈沖144，其由脈沖發生器145提供，確保掃描同時啟動。DAC驅動控制電路146a、146b及146c。所屬領域的技術人員均熟知SPM操作的控制電子裝置。每一個探針均具有一套完整獨立的控制電子裝置。該些控制電路均分別與一AFM頭148a、148b及148c連接。每一AFM頭均具有一3軸致動器150、一反饋位置傳感器152及一偏轉傳感器154。3軸致動器支持沿樣品110進行的掃描。反饋位置傳感器152和控制電子裝置一起提供校準掃描。偏轉傳感器154與3軸致動器的1軸一起提供恒力AFM掃描。該系統也可在沒有力反饋的情況下操作，其中使用偏轉傳感器產生掃描圖像。對于期望同時進行探測的目標形貌的每一個形貌均配備一完整且獨立的AFM頭。AFM頭上附裝有懸臂156及掃描探針尖端114。在所示實施例中，該些AFM頭可將多個掃描探針尖端放置為彼此之間非常接近。該些控制電子裝置產生圖像數據157，然后將該圖像數據傳送至模擬-數字轉換器(ADC)158。該些ADC將該圖像數據轉換為數字模式并將圖像傳送至計算機。然后，計算機可通過顯示器把圖像數據呈示給用戶。
圖5b為本發明采用的一探針尖端實施例的詳細側視圖，其附裝至一懸臂。在該實施例中，偏轉傳感器使用懸臂的反射背面來測定懸臂的偏轉度。圖中所示的探針尖端與懸臂的布置容許多個近距離操作的探針之間具有最大間距。為達到上述目的，將探針尖端成一角度附裝至懸臂上，或在替代實施例中，將懸臂成一角度附裝至AFM上，以使探針尖端的未端盡量遠離AFM。
圖6為一軟件的數學運算的流程圖。標準SPM掃描參數輸入159包括X掃描尺寸160、Y掃描尺寸162、X分辨率164、Y分辨率166、X偏置168及Y偏置170，后繼例行程序使用以上參數產生一掃描波形，AFM使用該波形操縱每一探針尖端。
驅動波形產生例行程序172接收SPM掃描參數輸入并輸出一驅動波形174，標識為W，其含有一X值輸出176及Y值輸出178。在一顯示于7c、7d中并于下文闡述的實施例中，該驅動波形為一三角波形，其波峰及波谷在最后5點處均進行了舍入修整。該實施例的波形按下列順序產生。驅動波形的X值以“X偏置”值為中心。驅動波形X值的幅值為“X掃描尺寸”除以2。驅動波形的X值每一周期所具有的點數等于“X分辨率”的值乘以2。驅動波形X值的周期數量等于“Y分辨率”乘以2。驅動波形Y值以“Y偏置”為中心。驅動波形Y值的幅值為“Y掃描尺寸”除以2。驅動波形的Y值每一周期所具有的點數等于“Y分辨率”乘以2再乘以“X分辨率”。驅動波形Y值的周期數為1。X偏置值與Y偏置值界定掃描區域的位置。
在當前實施例中，本文所闡述的用以達到預期AFM控制的代碼已使用一LabVIEW編譯器編程。該LabVIEW編輯器可從National Instruments公司(11500N Mopac Expwy，Austin，TX78759-3504)購得。
起始點旋轉例行程序180接收驅動波形W，且基于所期望的起始點輸入181旋轉驅動波形X值及驅動波形Y值，使X起始點182及Y起始點184為各波形中的第一點。該計算結果將探針尖端放置于起始點118a、118b或118c上(如上文參照圖2b及3b所述)，探針從該些位置處開始進行掃描。在該起始例行程序中，旋轉是在軟件編程語境下界定；取一1維數字陣列，把一部分數字從后部移到前部，并將習慣安排在前部的數字置于后部。新波形W’174’的起始點變換后的X值輸入176’及Y值輸出178’均是起始變換例行程序的輸出結果。
掃描旋轉例行程序186將驅動波形W’轉換為單個AFM頭148的空間參考系。每一AFM頭與相關聯的探針尖端的輸入參數平臺角R 187為從各探針尖端中線124a、124b或124c至樣品上任意參考軸126的角度，分別為122a、122b或122c，如上文參照圖4所述。該例行程序的輸出結果為一旋轉后的驅動波形W”174”，其具有一X值輸出176”及Y值輸出178”。對于此處所述實施例，用一旋轉轉換矩陣M 189進行乘積，該旋轉轉換矩陣M 189根據一等于每一AFM探針尖端的平臺角R的角度值形成。在掃描旋轉例行程序中，旋轉是在線性代數的語境下界定；乘以一在掃描旋轉例行程序中給定的形式矩陣，以給定角度繞原點旋轉輸入陣列。
如果訊問190所確定的所有經旋轉驅動波形W均已產生，且如果某些AFM控制電子裝置還未產生驅動波形W”，那么該過程將從波形產生例行程序172開始重復進行下一SPM。由于本發明采取多個AFM，因此以上例行程序將實施至少二次，與2個或更多個AFM對應。如果所有AFM均已產生各自旋轉驅動波形W”，則在例行程序191中將重新產生波形，將每一AFM的探針尖端置于各自的起始點。然后，在例行程序192中，該定位(positioning)波形會裝入AFM控制電子裝置中且每一AFM將移動各自探針尖端至起始位置。所有AFM控制電子裝置均用一共用同步脈沖144啟動，所以在同一時間動作。而且，所有AFM控制電子裝置均共用一時鐘信號142，因此其均以同樣的速率運行。
在到達起始點后，例行程序193將旋轉后的驅動波形W”輸入至相應的AFM控制電子裝置146a、146b或146c。然后，掃描例行程序194開始運行。所有AFM控制電子裝置146均用一共用同步脈沖144進行啟動，所以在同一時間動作。而且，所有AFM控制電子裝置均共用一時鐘信號142，所以其均以同樣的速率運行。
AFM控制電子裝置146的數據在步驟195中搜集并以圖像方式在計算機顯示器132上呈示給用戶。在掃描例行程序運行過程中，一監控功能同時檢查用戶是否已選擇計算機顯示器132上的探測鍵。如還未選擇，則該掃描例行程序將繼續搜集數據并更新顯示圖像。應注意，在所示實施例中該探測鍵為一軟件程序鍵而非一實物鍵。如果用戶已經選擇該探測鍵(通過操作197表現)，則該探測點例行程序將接收用戶探測位置輸入，計算出一波形198，從當前掃描探針尖端位置移至用戶探測位置并輸出該波形(通過例行程序200表現)至AFM控制電子裝置。AFM控制電子裝置將該些掃描探針尖端移動至用戶規定的探測位置，如塊201所示。該例行程序與起始點定位產生例行程序具有相同的功能，但輸入不同。該功能的輸入為探測點而非起始點。
圖7a至7f顯示執行掃描操作過程中某些電信號的實例。圖7a為共用的時鐘142，其用于確保所有的AFM保持同步。圖7b顯示同步脈沖144，其用于向所有AFM提供信號以在同一時間動作。圖7c所示為波形產生例行程序172所產生的驅動波形176的X值。圖7d所示為亦由波形產生例行程序172產生的驅動波形178的Y值。圖7e顯示為一AFM頭的旋轉驅動波形W″188的X值實例，該AFM頭相對于樣品110旋轉至一示例性任意平臺角。圖7f顯示AFM頭經旋轉驅動波形W″的Y值的一個實例。該些波形均由掃描旋轉例行程序186產生。應注意，在掃描旋轉例行程序186之后，該經旋轉驅動波形188，W’在很大程度上取決于平臺角122。
此處所揭示的本發明實施例的操作按照下文完成。該系統使用多掃描探針顯微術。掃描探針尖端互相之間可非常接近，例如幾微米或小于1微米。另外，該些掃描探針尖端居中運行，集中于一樣品上，并可掃描一重疊掃描區域。如上文參照圖2a、2b、2c、3a、3b及3c所述，掃描區域116包括多個目標形貌112。
用戶可通過計算機輸入各種掃描參數，例如X掃描尺寸160、Y掃描尺寸162、X偏置168、Y偏置170、X分辨率164、Y分辨率166、X起始點182、Y起始點184及AFM探針尖端的平臺角(即本文中所揭示三個實例中的122a、122b及122c)。
用戶對計算機給出掃描開始命令后，在計算機130運行的軟件例行程序將開始圖6所示的過程。波形產生例行程序172產生一驅動波形W，以便每一掃描探針尖端可對掃描參數所描述的區域進行掃描。
起始點旋轉例行程序180旋轉驅動波形W，以便所有掃描探針尖端在其各自驅動波形中可從同一點開始。這可以保證AFM探針尖端114之間的間隔在掃描開始時保持恒定。
然后，掃描旋轉例行程序186對驅動波形進行旋轉，產生旋轉后的驅動波形W″。此旋轉可確保雖然所有AFM頭及其相關的掃描探針尖端具有不同的平臺角，它們將在同一時間以同一方向進行掃描；且還確保，掃描過程中掃描探針尖端之間的間隔將大致保持恒定。
然后，旋轉后的驅動波形W″分別輸入至DAC 140a、140b及140c。AFM位置放置為使掃描探針尖端置于起始點處。一旦輸入該些旋轉后驅動波形，所有AFM控制電子裝置將共用時鐘142。這可以保證各個掃描探針尖端保持同步。然后，該同步電路發出一同步脈沖144，發出使所有AFM控制電子裝置進行掃描的信號，保證所有AFM在同一時間開始掃描。然后，各DAC將輸出各自的旋轉后驅動波形至其AFM控制電子裝置。在掃描過程中，掃描探針尖端之間將以開始掃描時的間隔為準保持恒定間隔移動。每一套AFM控制電子裝置均對相關AFM頭148中的反饋位置傳感器152及3軸致動器進行控制，以便以校準方式進行掃描。每一偏轉傳感器154均對掃描探針尖端114所附裝至的懸臂156的偏轉度進行監測。該偏轉信號送回SPM控制電子裝置146并在計算機顯示器132上呈示給用戶。
在掃描過程中，AFM探針尖端在任何時間總向相同的掃描方向120移動，如圖2a至2c及3a至3c所示。同樣，對于所有掃描探針尖端來講，起始點118a、118b及118c相對于掃描區域116a、116b及116c均處于相同的位置。另外，掃描探針之間的間距始終恒定不變。
在掃描過程中，計算機130從AFM控制電子裝置146搜集數據并將其顯示于計算機顯示器132上。當用戶在顯示器上找出目標形貌112后，其可選擇對該些形貌進行探測。然后，用戶首先選擇需探測的目標形貌的位置并將其作為探測位置196，然后選擇探測鍵194。計算機130接下來會計算出一波形并輸出至DAC 140。DAC 140將驅動AFM控制電子裝置146。控制電子器件146將各掃描探針尖端驅動至樣品110上一對應于探測位置196相應位點。同上文一樣，各DAC 140將共用其時鐘信號142及同步脈沖144。然后，DAC 140將驅動AFM控制電子裝置146。這將促使掃描探針尖端移至探測位置196。應注意，在掃描開始后，當掃描探針尖端114開始向探測位置196位置移動時，掃描探針尖端114間的間隔首次不再保持恒定。
對于具有增強功能的本發明替代實施例，圖8a顯示樣品110、目標形貌112a及112b和一需避開的區域198。在圖8a中，掃描探針尖端114a及114b位于樣品110之上。圖8b中顯示每一掃描探針尖端分別具有其各自的掃描區域116a與116b，均不包括需避開的區域198。在所示實施例中，掃描探針尖端114a與114b之間的間隔可能不始終保持恒定。在該實施例中，探針在Z軸即樣品平面外的方向上縮進，以避開待避開的區域。每一掃描區域116均具有一起始點118，掃描探針尖端114從此處開始掃描。同樣，每一掃描探針114均具有一掃描方向120。在所示實施例中，掃描方向120對于所有探針尖端114來講大致相同。
圖9以流程圖方式顯示與待避開區域一致的Z軸探針縮進波形的產生，其疊加于AFM移動的X及Y分量的波形產生之上。圖10a與10b為圖7c與7d波形的部分放大圖，以便顯示清楚。圖10c顯示與X及Y移動相關的避開區域的相應Z軸致動。參照圖9，待避開區域的X及Y范圍作為參數輸入202提供給產生例行程序204，用于被排除區域的控制矩陣206。在本發明的實施例圖示中顯示一簡單的正方形區域，但其并非對本發明加以限制。為方便解釋，此處僅對1個探針尖端及AFM的操作進行闡述。控制電子裝置控制探針尖端的X/Y位置208，其中如圖10b及10a以放大形式所示，對于X位置，探針尖端由相應的波形178驅動，而對于Y位置，探針尖端由相應的波形176驅動。如果探針尖端位置已進入排除矩陣值210，則探針將被AFM中的Z軸控制提起212。然后，對X/Y位置進行監測以測定何時探針尖端不位于排除矩陣值214中，此時探針被放低216，再繼續產生圖像數據。
排除區域在圖10a中以圖形方式顯示為Y排除區域218，在圖10b中顯示為X排除區域220。所產生的Z軸波形222，如圖10c所示，顯示當處于排除區域中時，探針尖端提起。圖8c顯示探針尖端114位于目標形貌112之上且準備進行FA試驗。
本發明一實施例的商業產品是原子力探針(AFM)系統，其可從本申請案的受讓人MultiProbe公司(10E.Islay Street，Santa Barbara，CA 93101)購買。該系統可近距離放置掃描探針尖端，即小于幾個微米，如圖2c或3c所示。該系統具有適于3軸致動器150的反饋位置傳感器152及支持SPM的控制電子裝置146，如圖5所示。該系統還可實施圖6中以方塊圖6形式顯示的軟件例行程序。對于3個掃描探針尖端114，該顯微鏡實施圖3中所示的操作。
另一可購得的原子力顯微鏡為具有支持控制電子裝置的Veeco MetrologyAFM頭與，其可從Veeco Metrology Group(112 Robin Hill Road，Santa Barbara，CA 93117)購得。該市售系統現不支持該發明，但卻包括圖5中所示的元件。最主要的元件為如圖5所示的適于3軸致動器150的反饋位置傳感器152及支持AFM的控制電子裝置146。但該系統不具有將多個掃描探針尖端近距離放置的功能。
現已根據專利法令要求完成對于本發明的詳細闡述，所屬領域的技術人員將能識別出本文所揭示特定實施例的修改形式及替代形式。該等修改形式均涵蓋于如隨附權利要求
書所界定的本發明范圍及意圖內。
權利要求
1.一種掃描探針顯微術系統，其包括至少2個掃描探針(114)，每一探針均由懸臂(156)支撐至一原子力顯微鏡(AFM)(148a、148b、148c)；在每一AFM中的控制構件(150)，其適于接收移動控制信號；用于產生一第一移動控制信號(160、164、168、172)使一第一AFM在一第一方向移動的構件；用于產生一第二移動控制信號(162、166、170、172)使所述第一AFM在一第二方向移動的構件；用于根據所述第一移動控制信號測定一第一偏置移動控制信號(122a、189、186)來使一第二AFM相對于所述第一AFM保持一定距離在所述第一方向上移動的構件；用于根據所述第二移動控制信號測定一第二偏置移動控制信號(122b、189、186)來使所述第二AFM相對于所述第一AFM在所述第二方向上移動的構件；及，用于由每一探針的輸入信號產生圖像掃描數據的構件(137)。
2.如權利要求
1所述的掃描探針顯微術系統，其進一步包括從每一探針至相應控制構件的反饋構件(152)，其用于調節相關的移動控制信號。
3.如權利要求
1所述的掃描探針顯微術系統，其中用于測定一第一偏置移動控制信號的所述構件和用于測定一第二偏置移動控制信號的所述構件包括一可旋轉矩陣(189)。
4.如權利要求
1所述的掃描探針顯微術系統，其中每一探針(114)和相應懸臂(156)均定向為可在所述AFM的遠側放置所述探針的一尖端。
5.如權利要求
1所述的掃描探針顯微術系統，其中對一懸臂偏轉信號(154)進行監測，且所述懸臂偏轉信號包括從每一探針至所述掃描圖像產生構件的輸入信號。
6.如權利要求
1所述的掃描探針顯微術系統，其中對一懸臂偏轉信號(154)進行監測，且所述懸臂偏轉信號向所述AFM提供反饋以保持恒力掃描。
7.一種用于掃描探針顯微術的方法，其包括以下步驟將一第一懸臂支撐探針附裝至一第一AFM；將一第二懸臂支撐探針附裝至一第二AFM；確定所述第一探針的一第一方向圖案；確定所述第一探針的一第二方向圖案；根據所述第一方向圖案計算一第一控制信號；根據所述第二方向圖案計算一第二控制信號；確定所述第二探針及AFM相對于所述第一探針及AFM的位置；根據所述第一控制信號及在所述第一方向圖案上所述第二探針以間隔關系相對于所述第一探針的移動位置來計算一第一偏置控制信號；根據所述第二控制信號及在所述第二方向圖案上所述第二探針以間隔關系相對于所述第一探針的移動位置來計算一第二偏置控制信號；及，同時將所述第一和第二控制信號提供給所述第一AFM并將所述第一和第二偏置控制信號提供給所述第二AFM；及，由所述各探針的輸入產生圖像掃描數據。
8.如權利要求
7所述的掃描探針顯微術方法，其進一步包括以下步驟提供所述第一探針的位置反饋；根據所述反饋修改所述第一和第二控制信號；提供所述第二探針的位置的反饋；及，根據所述第二反饋修改所述第一和第二偏置控制信號。
9.如權利要求
6所述的掃描探針顯微術方法，其中附裝一第一懸臂支撐探針的步驟進一步包括以下起始步驟，即以一角度附裝一第一探針和懸臂以使所述第一探針尖端與所述第一AFM間保持最大間距，且附裝一第二懸臂支撐探針的步驟進一步包括以下起始步驟，即以一角度附裝一第二探針和懸臂以使所述第二探針尖端與所述第二AFM間保持最大間距。
10.如權利要求
7所述的掃描探針顯微術方法，其進一步包括以下步驟監測每一探針的一懸臂偏轉信號；及，提供所述懸臂偏轉信號以產生所述圖像數據。
11.如權利要求
7所述的掃描探針顯微術方法，其進一步包括以下步驟監測每一探針的一懸臂偏轉信號；及，將所述懸臂偏轉信號作為反饋提供給所述AFM以使所述探針保持恒力掃描。
專利摘要
本發明涉及一種近距離掃描多探針掃描顯微鏡的方法及裝置，其可同時對多個重疊掃描區域進行掃描并避免碰撞，其使用一控制系統(130)向一第一原子力顯微鏡(AFM)(148a)提供驅動信號，并依據第一驅動信號及其他AFM距該第一AFM的相對位置向其他AFM(148b及148c)提供計算出的驅動信號，以使其在移動中保持恒定間隔。使用多個AFM對多個目標形貌進行掃描及故障分析(FA)探測可減少勘定FA形貌及建立測量值所需時間。
文檔編號G01Q60/24GKCN1666312SQ03816140
公開日2005年9月7日 申請日期2003年7月7日
發明者凱西·帕特里克·黑爾, 安德魯·諾曼·埃里克森 申請人:馬爾蒂普羅布公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan