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一种基于超声AFM的纳米薄膜厚度检测装置及其方法
审中-实审

Nano-film thickness detection device based on ultrasonic AFM and nano-film thickness detection method thereof

申请号:201610143693.9 申请日:2016-03-14
摘要:本发明涉及一种基于超声AFM的纳米薄膜厚度检测装置及其方法,包括AFM系统:用于控制探针和纳米薄膜在纳米尺度下的三维相对移动;超声辅助系统:用于对纳米薄膜施加超声振动;相位检测系统:用于实现基于探针振动相位检测的纳米薄膜与基底的交界面及纳米薄膜厚度检测。检测方法:锁相放大器检测加工过程中探针的超声振动与超声驱动信号的相位差,再通过AFM成像获得加工深度信息,从而根据相位差与加工深度的空间对应关系得到深度-相位差曲线,根据该曲线出现的拐点可以检测出纳出米薄膜与基底的交界面和薄膜厚度。本发明可以检测出材料机械特性的变化,进而能够检测出纳米薄膜与其基底交界面,从而确定薄膜厚度。
Abstract: The invention relates to a nano-film thickness detection device based on an ultrasonic AFM and a nano-film thickness detection method thereof. The nano-film thickness detection device comprises an AFM system which is used for controlling three-dimensional relative movement of a probe and a nano-film under the nanoscale; an ultrasonic auxiliary system which is used for applying ultrasonic vibration to the nano-film; and a phase detection system which is used for realizing interface of the nano-film and the substrate and nano-film thickness detection based on probe vibration phase detection. The detection method comprises the steps that a phase-locked amplifier detects the phase difference of the ultrasonic vibration and ultrasonic driving signals of the probe in the course of processing, and the processing depth information is acquired through AFM imaging so that a depth-phase difference curve is obtained according to the spatial correspondence relation of the phase difference and the processing depth, and the interface of the nano-film and the substrate and the film thickness can be detected according to the inflection points of the curve. The change of the material mechanical characteristics can be detected so that the interface of the nano-film and the substrate can be detected and thus the film thickness can be determined.
申请人: 中国科学院沈阳自动化研究所
Applicant: SHENYANG INST AUTOMATION CAS
地址: 110016 辽宁省沈阳市东陵区********(隐藏)
发明(设计)人: 刘连庆 施佳林 于鹏 李广勇
Inventor: LIU LIANQING; SHI JIALIN; YU PENG; LI GUANGYONG
主分类号: G01Q60/24(2010.01)I
分类号: G01Q60/24(2010.01)I
  • 法律状态
2017-10-24  实质审查的生效 IPC(主分类):G01Q 60/24申请日:20160314
2017-09-22  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  1.一种基于超声AFM的纳米薄膜厚度检测装置,其特征在于包括:AFM系统以及与其连 接的超声辅助系统、相位检测系统,所述超声辅助系统与相位检测系统连接;
AFM系统:用于控制探针和纳米薄膜在纳米尺度下的三维相对移动,并实时将探针的的 悬臂梁偏转信号输出至相位检测系统;
超声辅助系统:用于对纳米薄膜施加超声振动,并将超声驱动信号发送至相位检测系 统;
相位检测系统:用于根据超声驱动信号和探针的悬臂梁偏转信号得到探针振动相位 差,实现纳米薄膜厚度的检测。
公开号  107192857A
公开日  2017-09-22
专利代理机构  沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002
代理人  许宗富 周秀梅
颁证日  
优先权  
 
国别 优先权号 优先权日 类型
CN  201610143693  20160314 
国际申请  
国际公布  
进入国家日期  
  • 专利对比文献
类型 阶段 文献号 公开日期 涉及权利要求项 相关页数
SEA  CN101936712A  20110105  5-6  说明书第0022,0032-0038段 
SEA  CN201892570U  20110706  1-6  说明书第0002-0003段 
SEA  CN104155477A  20141119  5-6  说明书第0026-0039段,图1 
SEA  CN104155477A  20141119  1-4   
SEA  CN106017338A  20161012  1-6  全文 
注:不保证该信息的有效性、完整性、准确性,以上信息也不具有任何效力,仅供参考。使用前请另行委托专业机构进一步查核,使用该信息的一切后果由用户自行负责。
X:单独影响权利要求的新颖性或创造性的文件;
Y:与检索报告中其他 Y类文件组合后影响权利要求的创造性的文件;
A:背景技术文件,即反映权利要求的部分技术特征或者有关的现有技术的文件;
R:任何单位或个人在申请日向专利局提交的、属于同样的发明创造的专利或专利申请文件;
P:中间文件,其公开日在申请的申请日与所要求的优先权日之间的文件,或会导致需核实该申请优先权的文件;
E:单独影响权利要求新颖性的抵触申请文件。
  • 期刊对比文献
类型 阶段 期刊文摘名称 作者 标题 涉及权利要求项 相关页数
  • 书籍对比文献
类型 阶段 书名 作者 标题 涉及权利要求项 相关页数
  • 附加信息
同族专利
 
引用文献
CN101936712ACN104155477ACN106017338A
CN201892570U
 
被引用文献
CN108267102ACN108408685A