技术:采取微小物体的测量

 作者:夹谷肋棍     |      日期:2017-05-01 16:31:20
作者:ELISABETH GEAKE剑桥大学的两位工程师发现了一种利用电子显微镜测量高达300个原子的微小物体高度的方法因为他们使用显微镜,研究人员可以清楚地看到他们在哪里进行测量这种精度对于先进半导体芯片的设计和测试至关重要电子显微镜因其产生的昆虫头部,水晶和其他微小物体的美丽图像而闻名一种类型的图片,即扫描电子显微镜(SEM),看起来就像普通照片,因为电子在光学显微镜中表现得像光一样但是图片通常是二维的,并不反映物体的高度研究人员可以通过拍摄一张照片,然后倾斜样品并拍摄另一张照片,用SEM制作三维图像利用这对立体图像,它们可以创造出三维的幻觉来自剑桥工程系的John Thong和Bernie Breton现在将来自这些立体图像的信息与从光学显微镜中获取的简单高度测量技术相结合他们的系统描绘了硅微电路的表面在光学显微镜中,通过转动聚焦旋钮使处于不同高度的部分样品聚焦可以校准聚焦旋钮的高度:例如,旋转四分之一圈可能需要将焦点改变一毫米因此,可以简单地通过单独关注它们来记录两点之间的高度差异,并记录所需的焦点变化以同样的方式,可以使用摄像机通过聚焦它们并从镜头上的刻度读取距离来找出远处的东西相同的方法可用于电子显微镜,但这种显微镜的景深非常大这意味着当显微镜聚焦在一个特定的位置时,高达或高于40微米的特征似乎也在焦点上因此,当一个特定的点完全聚焦时,不可能用眼睛来判断相反,典型的光学显微镜的景深仅为约1微米研究人员希望测量小到纳米,千分之一微米的高度 Thong和Breton说他们可以测量不到10纳米使用计算机,他们比较两个三维图像,以准确检测电子束聚焦的位置它们倾斜电子束而不是倾斜样品他们安排它使光束在一个焦点上倾斜这意味着当其中一个立体图像叠加在另一个上时,准确聚焦的样本的所有部分将重合焦平面上方或下方的区域向左或向右移动因此,为了使样本的特定部分聚焦,计算机会调整焦点,直到该部分的图像重合为了测量硅微电路中线的高度,电子束只是扫描线,记录焦点的变化实现此精度的唯一方法是使用称为表面轮廓仪的设备该设备在表面上拖动样式并绘制其垂直移动图表但是,