CN108548943B - 一种将a-s通用样品台的坐标转换为afm样品台的坐标的方法 - Google Patents
一种将a-s通用样品台的坐标转换为afm样品台的坐标的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108548943B CN108548943B CN201810185560.7A CN201810185560A CN108548943B CN 108548943 B CN108548943 B CN 108548943B CN 201810185560 A CN201810185560 A CN 201810185560A CN 108548943 B CN108548943 B CN 108548943B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample stage
- afm
- coordinates
- universal
- coordinate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 160
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 6
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 5
- 230000019771 cognition Effects 0.000 abstract description 4
- 208000010396 acute flaccid myelitis Diseases 0.000 description 78
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
- G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q30/00—Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
- G01Q30/02—Non-SPM analysing devices, e.g. SEM [Scanning Electron Microscope], spectrometer or optical microscope
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了一种将A‑S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,包括以下步骤:(1)先将放置有样品的A‑S通用样品台在SEM中观察,找到目标区域;(2)记录该区域的目标坐标;(3)将A‑S通用样品台转移到AFM样品台上,得到目标坐标在AFM样品台中的新坐标。本发明提供的将A‑S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,解决了A‑S通用样品台转移到AFM样品台后目标点坐标的重新定位,实现了SEM与AFM的联用,大大提高AFM的工作效率,极大的丰富科研人员对纳米材料的认知。
Description
技术领域
本发明涉及一种将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法。
背景技术
原子力显微镜是根据探针与样品之间相互作用力的大小来得到样品表面三维形貌的测试仪器,其可以测试样品微区粘弹性、导电性、表面电势和表面电场磁场分布,是研究材料微区综合性质的有力工具。然而AFM受压电陶瓷形变范围的限制,不能像电镜那样,实现目标视野从宏观到微观的连续变化,测试时寻找合适的目标区域只能借助AFM仪器自带的光学显微镜,其分辨率低,在纳米材料测试中不能有效识别目标区域,往往需要花费大量时间寻找测试目标,严重影响AFM的工作效率。此外,由于不能宏观观测样品,测试区域的选择具有一定盲目性,测试结果不一定能反应样品整体情况。
扫描电子显微镜SEM是常用的表面微观分析工具,在低加速电压和低束流的条件下仍然能够保持高分辨率,不导电样品可采用低加速电压直接在电镜下测试,不再需要在表面镀导电层,因此可保持样品表面的原始状态用于其它测试表征。
如果能够将SEM与AFM联用,利用SEM观察样品,找到样品上感兴趣的目标区域并做标记,之后再将样品上标记的目标区域转移至AFM探针下直接测试,无疑会大大提高AFM的工作效率。此外,同一微观结构的SEM与AFM测试结果相结合,就可以同时获得该结构的三维形貌、元素组成、晶相分布、粘弹性和表面电场磁场分布等诸多方面的信息,将极大的丰富科研人员对纳米材料的认知。
现阶段的SEM与AFM的联用一般为在同一片样品上原位测试,如果科研人员想要研究同一个纳米粒子在SEM与AFM下的性质只能借助装在电镜真空仓内的AFM来原位观察,这种技术的弊端显而易见:首先,真空仓内的操作给AFM测试带来诸多不便;其次,扫描电镜由于AFM探头的存在,物镜与样品之间的距离不可避免的增大,必定损失分辨率;再次,由于真空仓内电磁环境复杂,会影响AFM电磁学部分的测试结果。如果将样品从扫描电镜中取出,放在一台独立的AFM上测试,在一个样品中数以百万计的纳米粒子/结构中找到特定某一个的几率微乎其微。
现阶段市场上也存在配备了定位功能,可在同一品牌的SEM与AFM中实现亚微米精度上重现某一特定区域的仪器套装,但这种定位依赖于该品牌的样品台座,当样品从样品台座上取下又重新放回后,定位失效。样品换到另外品牌的仪器上之后,定位系统也不起作用。因此,A-S通用样品台转移到AFM仪器样品座上之后标记点坐标的重新定位及目标点坐标的转换是需要解决的技术问题。
发明内容
基于以上不足,本发明要解决的技术问题是提供一种将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,解决了A-S通用样品台转移到AFM样品台后目标点坐标的重新定位,实现了SEM与AFM的联用,大大提高AFM的工作效率,极大的丰富科研人员对纳米材料的认知。
为了解决以上技术问题,本发明采用了以下技术方案:
一种将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,包括以下步骤:
(1)先将放置有样品的A-S通用样品台在SEM中观察,找到目标区域,
(2)记录该区域在A-S通用样品台上的目标坐标;
(3)将A-S通用样品台转移到AFM样品台上,得到目标坐标在AFM样品台中的新坐标。
所述步骤(3)包括以下步骤:
(31)将AFM样品台位置归零,此时探针应位于AFM样品台原点正上方;
(32)将A-S通用样品台放置在AFM样品台上,将A-S通用样品台的坐标原点找到并与AFM样品台的坐标原点对齐;
(33)对A-S通用样品台的原点O和标记点A、B在AFM样品台上的坐标值进行修正;
(34)算出被测目标点C在AFM样品台上的新坐标(X1,Y1)。
在所述步骤(32)与所述步骤(33)之间还包括将A-S通用样品台与AFM样品台固定的步骤。
在所述步骤(1)之前还包括以下步骤:在样品台上加工出坐标网格,标记出坐标原点O并在横坐标轴上加工出定位标记点A(a,0),在纵坐标轴上加工出定位标记点B(0,b);
所述步骤(33)包括以下步骤:
(331)在光学显微镜下将A-S通用样品台的坐标原点移至AFM样品台的探针正下方;
(332)探针进行扫描;
(333)根据扫描结果测量出样品台上坐标原点在AFM样品台上的新坐标O(a0,b0),横坐标轴上的定位标记点在AFM样品台上的新坐标A(a1,b1)以及纵坐标轴上的定位标记点在AFM样品台上的新坐标B(a2,b2)。
根据向量运算法则算出被测目标点C在AFM样品台上的新坐标(X1,Y1)。
采用以上技术方案,本发明取得了以下技术效果:
(1)本发明提供的将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,解决了A-S通用样品台转移到AFM样品台后目标点坐标的重新定位,实现了SEM与AFM的联用,大大提高AFM的工作效率,极大的丰富科研人员对纳米材料的认知。
附图说明
图1为A-S通用样品台上标记点与目标点的示意图;
图2为A-S通用样品台上坐标系与AFM样品台上坐标系的转换示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示,本发明提供了一种将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,包括以下步骤:
(1)先将放置有样品的A-S通用样品台在SEM中观察,找到目标区域;先在A-S通用样品台上加工出坐标网格,标记出坐标原点O并在横坐标轴上加工出定位标记点A(a,0),在纵坐标轴上加工出定位标记点B(0,b);
(2)记录该区域在A-S通用样品台上的目标坐标;
(3)将A-S通用样品台转移到AFM样品台上,得到目标坐标在AFM样品台中的新坐标;
(31)将AFM样品台位置归零,也就是将AFM自带的放置薄片样品的平台位置置于系统默认的(0,0)位置;AFM仪器有stage功能,可以自行校准零位置(校准零位置的含义即为AFM样品台坐标零点位于探针正下方);
(32)将A-S通用样品台放置在AFM样品台上,将A-S通用样品台的坐标原点找到并与AFM样品台的坐标原点对齐,将A-S通用样品台与AFM样品台固定;
(33)对A-S通用样品台的原点O和标记点A、B在AFM样品台上的坐标值进行修正;
(331)在光学显微镜下将A-S通用样品台的坐标原点移至AFM样品台的探针正下方。
(332)探针在数微米范围内进行扫描;
(333)根据扫描结果测量出A-S通用样品台上坐标原点在AFM样品台上的新坐标O(a0,b0),横坐标轴上的定位标记点在AFM样品台上的新坐标A(a1,b1)以及纵坐标轴上的定位标记点在AFM样品台上的新坐标B(a2,b2)。
(34)根据向量运算法则算出被测目标点C在AFM样品台上的新坐标C(X1,Y1)。
下面举例说明将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,如图1所示,在A-S通用样品台上刻出标记点O(0,0)、A(a,0)、B(0,b)与研究者感兴趣的目标点C(X,Y)。然后将AFM样品台位置归零;将A-S通用样品台放置在AFM样品台上,在光学显微镜下将A-S通用样品台的坐标原点找到并与AFM样品台原点位置对齐,并将A-S通用样品台与AFM样品台固定。
由于是基于光学显微镜的定位,因此,对齐的精度不高,需要进行修正。修正方法如下:在光学显微镜下将A-S通用样品台的坐标原点移至AFM样品台的原点位置,此时,AFM样品台的原点位于探针的正下方;探针进行数微米范围的扫描;根据扫描结果测量出A-S通用样品台上坐标原点与AFM样品台的坐标原点在X方向上的距离差a0,以及在Y方向上的距离差b0,得出A-S通用样品台上坐标原点在AFM样品台上的新坐标O(a0,b0)。A和B的坐标修正采用类似的方法,A和B的坐标的确定要在AFM样品台上读取定位标记点与AFM样品台的坐标原点在X和Y方向上的距离差,每个标记点与AFM样品台的坐标原点在X、Y方向上的距离差即为该点新坐标。横坐标轴上的定位标记点A与AFM样品台的坐标原点在X方向上的距离差a1,以及在Y方向上的距离差b1,得出横坐标轴上的定位标记点在AFM样品台上的新坐标为A(a1,b1)。纵坐标轴上的定位标记点B与AFM样品台的坐标原点在X方向上的距离差a2,以及在Y方向上的距离差b2,得出纵坐标轴上的定位标记点在AFM样品台上的新坐标为B(a2,b2)。目标点在AFM样品台上的新坐标未知,表示为C(X1,Y1),如图2所示,其中,实线为A-S通用样品台的坐标系,虚线为AFM样品台的坐标系。
根据向量运算法则,在A-S通用样品台上,目标点C(X,Y)可以表示为:
在AFM样品台上,目标点C的新坐标表示为C(X1,Y1),用向量表示为:
将相关向量的坐标带入后,最终计算得到X1、Y1的值如下:
最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)先将放置有样品的A-S通用样品台在SEM中观察,找到目标区域;
(2)记录该区域在A-S通用样品台上的目标坐标;
(3)将A-S通用样品台转移到AFM样品台上,得到目标坐标在AFM样品台中的新坐标;
所述步骤(3)包括以下步骤:
(31)将AFM样品台位置归零,此时探针应位于AFM样品台原点正上方;
(32)将A-S通用样品台放置在AFM样品台上,将A-S通用样品台的坐标原点找到并与AFM样品台的坐标原点对齐;
(33)对A-S通用样品台的原点O和标记点A、B在AFM样品台上的坐标值进行修正;
(34)算出被测目标点C在AFM样品台上的新坐标C(X1,Y1)。
2.根据权利要求1所述的将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,其特征在于,在所述步骤(32)与所述步骤(33)之间还包括将A-S通用样品台与AFM样品台固定的步骤。
3.根据权利要求1所述的将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,其特征在于,在所述步骤(1)之前还包括以下步骤:在样品台上加工出坐标网格,标记出坐标原点O并在横坐标轴上加工出定位标记点A(a,0),在纵坐标轴上加工出定位标记点B(0,b)。
4.根据权利要求3所述的将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,其特征在于,所述步骤(33)包括以下步骤:
(331)在光学显微镜下将A-S通用样品台的坐标原点移至AFM样品台的探针正下方;
(332)探针进行扫描;
(333)根据扫描结果测量出样品台上坐标原点在AFM样品台上的新坐标O(a0,b0),横坐标轴上的定位标记点在AFM样品台上的新坐标A(a1,b1)以及纵坐标轴上的定位标记点在AFM样品台上的新坐标B(a2,b2)。
5.根据权利要求1所述的将A-S通用样品台的坐标转换为AFM样品台的坐标的方法,其特征在于:根据向量运算法则算出被测目标点C在AFM样品台上的新坐标(X1,Y1)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810185560.7A CN108548943B (zh) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | 一种将a-s通用样品台的坐标转换为afm样品台的坐标的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810185560.7A CN108548943B (zh) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | 一种将a-s通用样品台的坐标转换为afm样品台的坐标的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108548943A CN108548943A (zh) | 2018-09-18 |
CN108548943B true CN108548943B (zh) | 2021-04-06 |
Family
ID=63516338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810185560.7A Active CN108548943B (zh) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | 一种将a-s通用样品台的坐标转换为afm样品台的坐标的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108548943B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110346230A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-18 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种不同设备间样品的原位观察及测试方法 |
CN111289778A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-06-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种页岩样品扫描电镜和原子力显微镜原位观察的方法 |
CN111366753A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-07-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种页岩有机质孔隙类型的微观识别方法 |
CN112945996A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-11 | 西安科技大学 | 一种基于扫描电镜下的快速原位对比方法 |
CN113899920B (zh) * | 2021-10-08 | 2022-08-23 | 华南理工大学 | 一种微区定位和寻回方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004239876A (ja) * | 2003-02-10 | 2004-08-26 | Jeol Ltd | 走査型プローブ顕微鏡、プローブホルダおよび搬送用プローブホルダ装着部材 |
CN1779435A (zh) * | 2004-11-22 | 2006-05-31 | 宁波大学 | 基于原子力显微镜的重新定位方法 |
CN101191776A (zh) * | 2006-11-24 | 2008-06-04 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 聚焦离子束显微镜样品台及其使用方法 |
CN101413865A (zh) * | 2008-11-19 | 2009-04-22 | 武汉大学 | 基于原子力显微镜的精确定位方法 |
CN104150433A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-19 | 哈尔滨工业大学 | 采用afm探针纳米刻划加工复杂三维微纳米结构的装置及方法 |
CN105486995A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-13 | 杭州长川科技股份有限公司 | 全自动探针台图像定位装置及视觉对准方法 |
CN106596260A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-04-26 | 深圳烯湾科技有限公司 | 一种基于原子力显微镜探针的拉伸测试方法 |
CN107514984A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-12-26 | 南京航空航天大学 | 一种基于光学显微的三维表面形貌测量方法和系统 |
-
2018
- 2018-03-07 CN CN201810185560.7A patent/CN108548943B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004239876A (ja) * | 2003-02-10 | 2004-08-26 | Jeol Ltd | 走査型プローブ顕微鏡、プローブホルダおよび搬送用プローブホルダ装着部材 |
CN1779435A (zh) * | 2004-11-22 | 2006-05-31 | 宁波大学 | 基于原子力显微镜的重新定位方法 |
CN101191776A (zh) * | 2006-11-24 | 2008-06-04 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 聚焦离子束显微镜样品台及其使用方法 |
CN101413865A (zh) * | 2008-11-19 | 2009-04-22 | 武汉大学 | 基于原子力显微镜的精确定位方法 |
CN104150433A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-19 | 哈尔滨工业大学 | 采用afm探针纳米刻划加工复杂三维微纳米结构的装置及方法 |
CN105486995A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-13 | 杭州长川科技股份有限公司 | 全自动探针台图像定位装置及视觉对准方法 |
CN106596260A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-04-26 | 深圳烯湾科技有限公司 | 一种基于原子力显微镜探针的拉伸测试方法 |
CN107514984A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-12-26 | 南京航空航天大学 | 一种基于光学显微的三维表面形貌测量方法和系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108548943A (zh) | 2018-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108548943B (zh) | 一种将a-s通用样品台的坐标转换为afm样品台的坐标的方法 | |
US11733186B2 (en) | Device and method for analyzing a defect of a photolithographic mask or of a wafer | |
US10539589B2 (en) | Through process flow intra-chip and inter-chip electrical analysis and process control using in-line nanoprobing | |
Mello et al. | Distortion correction protocol for digital image correlation after scanning electron microscopy: emphasis on long duration and ex-situ experiments | |
Dixson et al. | Traceable calibration of critical-dimension atomic force microscope linewidth measurements with nanometer uncertainty | |
KR102579329B1 (ko) | Cad 지원 tem 샘플 제작 레시피 생성 | |
Ritter et al. | A landmark-based 3D calibration strategy for SPM | |
CN104122415B (zh) | 一种多探针扫描显微和输运测量装置 | |
TW202030762A (zh) | 用於決定元件在光微影遮罩上之位置的裝置與方法 | |
Lord et al. | A good practice guide for measuring residual stresses using FIB-DIC | |
CN112945996A (zh) | 一种基于扫描电镜下的快速原位对比方法 | |
Kondra et al. | Integration of confocal and atomic force microscopy images | |
CN106802357B (zh) | 一种开尔文显微探测二维图像的数字信号处理和分析方法 | |
JP5277008B2 (ja) | パターン測定条件設定方法、及びパターン測定条件設定装置 | |
WO2017186198A1 (en) | Method for characterization of a sample surface by using scanning electron microscope and scanning probe microscope | |
US20200234911A1 (en) | Interferometric stage positioning apparatus | |
CN113899920B (zh) | 一种微区定位和寻回方法 | |
Kim et al. | Advanced Hybrid Positioning System of SEM and AFM for 2D Material Surface Metrology | |
Dziomba et al. | Standardization in dimensional nanometrology: development of a calibration guideline for Scanning Probe Microscopy | |
Cho et al. | The Potential of Inline Automated Defect Review of Mechanical Property and Electrical Characterization by AFM | |
WO2010000732A1 (en) | Method and apparatus combining secondary ion mass spectrometry and scanning probe microscopy in one single instrument | |
JPWO2018016062A1 (ja) | パターン評価装置 | |
Ritter et al. | A 3D-calibration method for the quantitative SPM measurement of hardness intenders | |
JP2005334986A (ja) | 走査プローブ顕微鏡の探針を用いた加工方法 | |
RU2555492C2 (ru) | Способ формирования образного изображения поверхности нанообъекта в сканирующем туннельном микроскопе |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |