TW202307786A - 以計量保持即時雜訊消除的afm成像 - Google Patents
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Abstract
一種操作原子力顯微鏡(AFM)的方法,在AFM資料採集期間使用即時雜訊消除演算法。較佳為總變異和非局部均值雜訊消除。如本文所述將生成具有最小化感測器雜訊的即時影像,其不需要後影像採集處理以應對雜訊。
Description
較佳實施例涉及原子力顯微鏡(AFM),特別是用於去除AFM感測器雜訊同時保留AFM計量資料的即時方法。
諸如原子力顯微鏡(AFM)之類的掃描探針顯微鏡是採用具有尖端的探針並導致尖端以適當的力與樣本表面相互作用以將表面表徵到原子尺寸的裝置。通常,將探針引入樣本的表面,通過提供尖端和樣本之間的相對掃描運動,可以在樣本的特定區域上獲取表面特徵資料,並且可以產生樣本的對應圖。
典型的AFM系統示意性地顯示在圖1中。AFM10採用探針裝置12,包括具有懸臂15的探針14。掃描器24在探針14和樣本22之間產生相對運動,同時測量探針-樣本相互作用。以這種方式可以獲得樣本的影像或其他測量值。掃描器24通常由一個或多個致動器組成,這些致動器通常在三個正交方向(XYZ)上產生運動。通常,掃描器24是單個整合單元,其包括一個或多個致動器以在所有三個軸上移動樣本或探針,例如壓電管致動器。或者,掃描器可以是多個單獨致動器的組件。一些AFM將掃描器分成多個組件,例如移動樣本的XY掃描器和移動探針的單獨Z-致動器。因此,該儀器能夠在探針和樣本之間產生相對運動,同時測量樣本的形貌或一些其他表面特性,如Hansma等,美國專利號:RE 34,489;Elings等,美國專利號5,266,801;及Elings等,美國專利號5,412,980。
在常見的配置中,探針14通常耦接到用於在或接近懸臂15的諧振頻率驅動探針14的振盪致動器或驅動器16。替代佈置測量懸臂15的偏轉、扭轉或其他運動。探針14通常是帶有整合尖端17的微加工懸臂。
通常,在SPM控制器20的控制下從AC信號源18施加電子信號,以使致動器16(或替代地掃描器24)驅動探針14以振盪。探針-樣本相互作用通常由控制器20通過回饋來控制。值得注意的是,致動器16可以耦接到掃描器24和探針14,但可以與探針14的懸臂15一體形成,作為自致動懸臂/探針的一部分。
如上所述,當通過檢測探針14的振盪的一個或多個特徵的變化來監測樣本特徵時,通常選擇的探針14被振盪並與樣本22接觸。在這方面,偏轉檢測裝置25通常用於將光束引向探針14的背面,然後將光束反射向檢測器26。當光束平移穿過檢測器26時,在方塊28處處理適當的信號以例如確定RMS偏轉並將其傳送到控制器20,控制器20處理信號以確定探針14的振盪變化。一般來說,控制器20產生控制信號以保持尖端和樣本之間的相對恆定的相互作用(或槓桿15的偏轉),通常保持探針14的振盪的設定點特性。更具體地,控制器20可以包括PI增益控制方塊32和高壓放大器34,其調節通過與電路30比較對應於探針偏轉的信號而獲得的誤差信號,該信號對應於由尖端-樣本與設定點相互作用引起的探針偏轉。例如,控制器20通常用於將振盪幅度維持在設定值A
S,以確保尖端和樣本之間的力大致恆定。或者,可以使用設定點相位或頻率。
在控制器20中及/或在連接或獨立控制器的單獨控制器或系統中進一步提供工作站40,其從控制器接收收集的資料並操縱在掃描期間獲得的資料以執行點選擇、曲線擬合和距離確定操作。
AFM可以設計成以多種模式操作,包括接觸模式和振盪模式。操作是通過回應於探針組件的懸臂在掃描表面時的偏轉而相對垂直於樣本表面上下移動樣本或探針組件來完成的。掃描通常發生在至少大致平行於樣本表面的“x-y”平面中,並且垂直移動發生在垂直於x-y平面的“z”方向上。請注意,許多樣本具有偏離平面的粗糙度、曲率和傾斜度,因此使用用語“通常平行”。通過這種方式,可以儲存與該垂直運動相關的資料,然後用於建立對應於被測樣本特徵的樣本表面影像,例如表面形貌。在一種稱為TappingMode™ AFM(TappingMode™是本受讓人的商標)的AFM操作模式中,尖端在探針的相關懸臂的共振頻率處或附近振盪。回饋迴路試圖保持這種振盪的幅度恆定以最小化“追蹤力”,即由尖端/樣本相互作用產生的力。
備選回饋佈置保持相位或振盪頻率恆定。與接觸模式一樣,這些回饋信號隨後被收集、儲存並用作表徵樣本的資料。請注意,“SPM”和特定類型SPM的首字母縮寫詞可在本文中用於指代顯微鏡設備或相關技術,例如“原子力顯微鏡”。在對普遍存在的TappingMode™的改進中,稱為Peak Force Tapping®(PFT)模式,在美國專利8,739,309、9,322,842和9,588,136進行了討論,其通過引用併入本文,回饋基於在每個振盪周期中測量的力(也稱為瞬態探針-樣本相互作用力)。
無論其操作模式如何,AFM都可以通過使用壓電掃描器、光學槓桿偏轉檢測器和製造的非常小的懸臂,在空氣、液體或真空中的各種絕緣和導電表面上獲得低至原子水平的解析度使用光刻技術。由於其解析度和多功能性,原子力顯微鏡是從半導體製造到生物研究等許多不同領域的重要測量設備。
在這方面,AFM可用於自動化應用,包括高精度製造製程,例如半導體製造。由於AFM可以提供奈米級表面特徵(例如形貌)的高解析度測量,因此AFM已被證明在半導體領域很有用。然而,傳統上,AFM資料一直受到AFM系統雜訊的阻礙,包括在感測器系統中,例如用於收集計量資料的上述光束反射裝置。
非局部均值(NLM)(https://en.wikipedia.org/ wiki/Non-local_means)和其他雜訊消除技術,例如總變異(TV)(https://en.wikipedia.org/wiki/Total_variation_denoising)已應用於AFM影像資料,以嘗試解決此感測器雜訊。在這些情況下,在影像採集後執行手動影像雜訊消除。影像資料的後處理的局限性包括,最終顯示具有最小感測器雜訊的影像的額外時間,無法在資料採集期間調整掃描參數。手動影像後處理無法實現自動化資料採集和處理,而這正是高速FAB(例如半導體製造)環境所要求的。
因此,包括自動AFM在內的AFM領域需要一種解決方案來解決和補償系統雜訊,例如感測器雜訊。希望改進資料採集和顯示時間,最好使用最少的影像採集後處理。這樣的系統將使AFM能夠以高解析度產生各種樣本表面的清晰即時影像。
較佳實施例克服了當前AFM系統的缺點,該系統通過提供AFM和在採集AFM影像時即時對AFM影像進行雜訊消除的相應方法來使用後成像處理對影像進行雜訊消除。即時處理是在AFM影像採集過程中在短時間內執行資料處理,提供近乎瞬時的輸出。在AFM操作/影像採集之前自動採集基線雜訊影像,然後使用初始雜訊測量對指定數量的線進行成像和雜訊消除。選擇掃描線塊(blocks of line)(例如,5條線)並即時雜訊消除以產生至少其中一條線的“乾淨”版本-中間線。來自每一系列線塊的中間線形成最終影像。可以使用任意數量的已知演算法來完成雜訊消除,例如前面描述的NLM和TV演算法。重複這些步驟,直到對樣本或樣本的感興趣區域進行成像。該方法和系統由此產生AFM樣本影像,其中感測器/系統雜訊被基本去除,同時保留計量。
根據較佳實施例,原子力顯微鏡(AFM)的方法,該方法包括接合該AFM的探針與樣本表面且以AFM操作模式振盪該探針。接著,該方法包括測量系統雜訊以產生雜訊影像。然後,提供該探針和樣本之間的相對掃描運動,並回應於提供步驟測量該探針的偏轉。根據該AFM操作模式控制該探針-樣本分離,用於選定數量的掃描線,以產生用於該選定數量的掃描線的樣本影像。該方法然後包括使用該系統雜訊對該樣本影像進行即時雜訊消除。測量該掃描運動的該下一行的該偏轉以產生新的樣本影像,及使用該系統雜訊對該新的樣本影像進行即時雜訊消除。
在該較佳實施例的另一態樣中,該選定數量至少為二,更較佳地,該選定數量至少為五,並且該雜訊消除樣本影像在該選定數量的中間。
在該實施例的又一態樣中,該雜訊消除步驟包括使用非局部均值雜訊消除演算法、總變異雜訊消除演算法或另一影像雜訊消除演算法。
根據該實施例的另一態樣,該掃描運動是逐行掃描,並且該方法包括在該雜訊消除步驟之後並且包括該雜訊消除步驟重複所有該步驟,直到對該樣本的感興趣區域進行成像。
根據該實施例的又一態樣,該方法可選地包括將低通內核和去卷積內核之一應用於該雜訊消除影像。
根據另一較佳實施例,原子力顯微鏡(AFM)包括掃描器,提供該AFM的探針和樣本之間的相對掃描運動;檢測器,在AFM操作期間回應於探針-樣本相互作用測量該探針的該偏轉,該偏轉指示樣本特性並儲存為影像;及控制器,執行雜訊消除演算法以在AFM操作期間即時對選定數量的掃描線的該影像進行雜訊消除。
在本實施例的另一個態樣,該選定數量是至少兩掃描線,更較佳地,該選定數量是至少五掃描線,並且該雜訊消除影像是該至少五掃描線的中間。
根據該實施例的另一態樣,該控制器對該雜訊消除影像實施低通內核和去卷積內核之一者,以最小化跡線與跡線回溯AFM成像操作之間的偏移的影響。
通過以下詳細描述和附圖,本發明的這些和其他特徵和優點對於本領域中具有通常知識者將變得顯而易見。然而,應該理解的是,詳細描述和具體示例雖然指示了本發明的較佳實施例,但以說明而非限制的方式給出。在不脫離本發明的精神的情況下,可以在本發明的範圍內進行許多變化和修改,並且本發明包括所有這些修改。
較佳實施例針對原子力顯微鏡(AFM)的雜訊消除方法,其允許即時改進獲取高解析度AFM資料。本文描述的方法在高速資料處理架構中採用已知的雜訊消除技術來解決AFM樣本成像期間始終存在的感測器雜訊,同時確保保留計量。
首先轉向圖2,示出了較佳實施例的過程100的簡化圖示。從左向右移動,具有要成像的感興趣特徵的樣本102被示為步驟一。這被表示為原始AFM影像,包括諸如感測器雜訊104之類的異常,這些異常往往會影響解析度。在第二步中,探針與樣本接合且啟動AFM掃描。掃描與感興趣部分(例如,1000nm x 1000nm掃描區域)上的移動塊/緩衝區相對應的選定數量的掃描線106,資料被即時發送到處理塊以執行影像的雜訊消除,使用已知演算法。影像緩衝區可以少至兩(2)行,最好是五(5)行。五(5)行提供良好的雜訊消除品質和足夠的線密度,同時保持足夠的吞吐量以滿足使用者的成像需求。兩個這樣的較佳演算法108包括總變異(TV)過濾和非局部均值(NLM)。非局部均值雜訊消除在掃描包含自相似的表面時效果最好,例如周期性或紋理背景、粗糙表面等。總變異雜訊消除在掃描包含高度突然變化的平坦區域的表面時效果最好。總變異雜訊消除能夠處理較低的訊號雜訊比,但它可能會導致所謂的階梯偽像。
AFM感測器雜訊的幅度和頻譜內容在感興趣的掃描區域的中心測量,然後與每個影像塊/緩衝區以及相應的雜訊消除演算法一起使用。這種雜訊可以是周期性的、隨機的或兩者的組合。從原始影像中去除的雜訊輪廓如圖2所示的影像110所示。雜訊消除後,當整個樣本部分被掃描時,五行滾動緩衝區的中間被添加到顯示的影像中,以產生AFM影像112,該AFM影像112具有保留的計量,並去除了測量的感測器雜訊量。選擇雜訊消除參數(TV的正則化參數lambda和NLM的過濾參數h)開始,並通過將測量的雜訊幅度與雜訊消除前後的影像塊之間的差值幅度相匹配,為每個(在這種情況下)5行資料塊自動調整。這樣,從AFM影像102中去除的雜訊量等於測量的感測器雜訊量。與原始AFM影像資料102相比,樣本影像112更“乾淨”,從而更可能以更高解析度識別感興趣的特徵。
作為自動調整的一部分,可以重新調整影像緩衝器以在總變異或非局部均值處理之前去除異常值。異常值定義為與平均值的偏差超過指定數量的標準偏差(sigma)的資料點。在雜訊消除過程之後,異常值被恢復。6-sigma是首選的準確度臨限值。但是,可以使用1-sigma或更大的臨限值。
可選地,選擇大小(例如,3x1)的去卷積核(通過對所討論的像素的相鄰像素的加權平均進行過濾,說明像素的過濾值如何依賴於其鄰居)可以與總變異演算法一起使用,而大小為3x1的低通內核可以與非局部均值演算法一起使用,以有效地消除明顯的跡線回溯偏移。跡線回溯偏移是由高掃描速度和如跳傘的掃描偽像引起的。然而,也可以使用更大的內核。
按2/3因子縮放的感測器雜訊幅度是對總變異雜訊消除殘餘RMS誤差的良好目標。然而,可以有效地使用小於或大於一(1)的其他縮放因子。
關於NLM雜訊消除,大小為5x5的研究窗口在AFM空間中提供有用的結果。但是,可以使用其他NLM研究窗口大小,具體取決於影像解析度。
如圖3所示,根據較佳實施例的掃描探針顯微鏡儀器150(例如,AFM)。在該實施例中,具有尖端154的探針152透過由壓電管掃描器156支撐的探針保持器(未顯示)保持。掃描器156是“Z”或垂直掃描器,其回應於閉迴路控制系統中的樣本特性以在AFM成像期間相對於樣本158定位尖端154。管掃描器156耦接到XY掃描器160,較佳地也是壓電管,其用於在AFM操作期間相對於樣本表面對探針尖端162進行逐行掃描(raster)。採用機械Z平台162以提供尖端154和樣本158之間的Z方向的大移動,例如,在AFM影像採集啟動期間以接合尖端154和樣本158。樣本158安裝在XY平台164上,其主要用於提供粗略的XY運動以將探針152定位在樣本158的感興趣區域。XY平台控制器166控制平台164以將探針/樣本定位在該感興趣區域。然而,平台164可以被配置為以選定的掃描速度提供尖端154和樣本158之間的相對掃描運動(例如,逐行掃描)。控制器166進一步回應AFM控制器176將影像掃描定位在感興趣區域。控制器166、174由電腦180實現。
在操作中,在尖端154與樣本158接合之後,使用XY掃描器160在AFM操作模式的模式(例如,PFT模式)中啟動樣本的高速掃描,如前所述。當尖端154與樣本158的表面相互作用時,探針152偏轉並且該偏轉由光束反彈偏轉檢測設備168測量。設備168包括將光束“L”引導離開懸臂155的背面的雷射170並且朝向將偏轉信號傳輸到例如AFM控制器174的DSP176以對偏轉信號進行高速處理的光電檢測器172。
AFM控制器174根據AFM操作模式連續確定控制信號,並將該信號傳輸到壓電管156以保持探針152相對於樣本158的Z位置,且更具體地,保持探針的偏轉在回饋設定點。控制器174進一步使用TV或NLM演算法實現感測器雜訊的即時處理。圖4進一步說明了這種AFM控制。
轉向圖4,示出了AFM影像資料的即時雜訊消除方法200。在方塊202中,AFM尖端與樣本表面接合。在方塊204中執行原始系統雜訊(即感測器雜訊)的啟動測量並保存為輸出雜訊206。對於雜訊測量掃描,掃描區域非常小(例如1nm x 1nm)且掃描線的數量很小(例如,10)。隨著時間的推移,這種雜訊通常是同調且穩定的,因此這種測量對於最終獲得的AFM影像雜訊消除很有用。然後,在方塊208中,AFM例如掃描感興趣的樣本區域的前三(3)行並收集AFM計量資料。方法100在方塊210中雜訊消除(例如,使用TV或NLM雜訊消除演算法),並且AFM掃描的雜訊消除“線1”212被擷取並顯示為最終影像的一部分。
接著,AFM逐行掃描在方塊214中繼續,以對樣本區域的第四行進行成像。在方塊216中,發送到DSP的AFM影像資料使用選定的雜訊消除演算法進行處理,以對來自第1-4行的影像進行雜訊消除。此操作產生掃描的雜訊消除第2行(218)。在影像塊/緩衝區被選擇為五(5)行的情況下,這是較佳的(塊/緩衝區大小可以少至兩行,多於五行),方法100進行到方塊220以掃描AFM資料採集掃描的第K(例如,第5)行。在方塊222中,AFM資料/影像從第K-4行到K行雜訊消除。在較佳實施例中,雜訊消除的第K-2行(五行的中間行)被擷取並輸出224用於顯示。該雜訊消除資料被添加到顯示的影像,並針對感測器雜訊進行了校正。更具體地,通過將測量的雜訊幅度(方塊206)與雜訊消除前後影像塊之間的差異幅度相匹配,為每5行資料塊自動調整雜訊消除參數。因此,從AFM影像中去除的雜訊量基本上等於測量的感測器雜訊量。
方法100然後詢問在方塊226中是否已經掃描了要成像的樣本部分(即,感興趣區域)中的所有線(N,要成像的線數),如果否(K<N),變量K在方塊228中增加1,並且該行由AFM掃描,將控制返回到方塊220。如前所述對資料進行雜訊消除,並輸出影像的新雜訊消除中間行(224)。另一方面,如果掃描接近其結束(K=N),則方法100在方塊230中對從行N-3到N的影像資料進行雜訊消除,產生雜訊消除的N-1行(232)。為了獲得雜訊消除的行N,方法200使用選定的演算法(再次,TV或NLM)對AFM影像資料從行N-2到N進行雜訊消除。以雜訊消除線N(236)產生雜訊消除樣本影像,同時保留度量(表面粗糙度、樣本特徵兩側的深度-例如半空間中的線/溝槽等),在方塊238處結束方法200。可選地,進一步可以使用去卷積(TV雜訊消除)或低通(NLM雜訊消除)內核240(例如,3x1)來有效地消除跡線回溯偏移(常見的AFM成像異常)。相應的示例性影像顯示在圖5和6中,下面將進一步描述。
轉向圖5A-5E,示出了根據上述利用總變異(TV)雜訊消除的方法產生的一系列影像。NIQE是自然影像品質評估(Naturalness Image Quality Evaluator(no-reference image quality score))。較小的值對應於更好品質的影像。AFM影像為512 x 512像素,感興趣區域為10 μm x 10 μm。圖5A是未經雜訊消除收集的AFM影像。由於系統感測器雜訊可能會出現一些“鬼影”的偽像,可能會影響表面特徵的識別,從而導致影像的解析度低於最佳解析度。通過TV雜訊消除,由於如前所述對感測器雜訊進行了即時雜訊消除,圖5B顯示了更平滑、更清晰的影像,其改進表面特徵解析度。感測器雜訊如圖5C所示。
在圖5D中,採用可選的去卷積核來消除在跡線方向(例如,從左到右)和回溯方向(例如,從右到左)收集的資料之間的跡線回溯資料偏移。內核以像素為單位調整AFM資料。例如,將權重為0.25、0.5、0.25的3x1內核添加到TV最佳化中,將有效地平均當前掃描線與當前掃描線之前和之後的線之間的任何跡線回溯偏移。圖5D是使用內核進行即時雜訊消除的結果影像,而圖5E顯示了殘留的感測器雜訊和已消除的跡線回溯誤差。
圖6A是在沒有雜訊消除的情況下獲得的AFM影像。與圖5A類似,由於系統感測器雜訊,影像包含偽像,因此影像的表面特徵低於最佳解析度。在這種情況下,採用NLM雜訊消除。圖6B說明了由於感測器雜訊的即時NLM雜訊消除而提高的表面特徵解析度。感測器雜訊如圖6C所示。
在圖6D中,採用可選的低通內核來消除在跡線方向(例如,從左到右)和回溯方向(例如,從右到左)收集的資料之間的跡線回溯資料偏移。內核以像素為單位調整AFM資料。例如,在NLM處理後添加權重為0.25、0.5、0.25的3x1內核,將有效地平均當前掃描線與當前掃描線之前和之後的線之間的任何跡線回溯偏移。圖6D是使用內核進行即時雜訊消除的結果影像,而圖6E顯示了殘留的感測器雜訊和去除的跡線回溯誤差。
除了TV和NLM之外,可以應用幾種其他雜訊消除技術來處理每個影像塊/緩衝區而不影響最終影像的計量。此類雜訊消除技術包括中值過濾(median filter)、傅立葉域雜訊消除(Fourier domain denoising)、小波域雜訊消除(Wavelet domain denoising)等。
較佳實施例針對方法和裝置,其提供基本上沒有感測器雜訊的高解析度AFM影像而不需要對影像進行後處理的。雜訊消除技術是全自動的,在獲取影像時即時執行—在獲取影像時沒有可見的雜訊。AFM感測器雜訊被抑制,並且沒有引入額外的影像失真。
儘管上面公開了發明人設想的實施本發明的最佳模式,但上述發明的實踐不限於此。顯然,可以對本發明的特徵進行各種添加、修改和重新佈置而不背離基本發明概念的精神和範圍。
10:AFM
12:探針裝置
14:探針
15:懸臂
16:致動器
17:尖端
18:AC信號源
20:SPM控制器
22:樣本
24:掃描器
25:偏轉檢測裝置
26:檢測器
28:方塊
30:電路
32:PI增益控制方塊
34:高壓放大器
40:工作站
100:過程
102:樣本
104:感測器雜訊
106:掃描線
108:演算法
110:影像
112:AFM影像
150:掃描探針顯微鏡儀器
152:探針
154:尖端
155:懸臂
156:掃描器
158:樣本
160:XY掃描器
162:探針尖端
164:XY平台
166:XY平台控制器
168:設備
170:雷射
172:光電檢測器
174:控制器
176:DSP
180:電腦
200:方法
202:方塊
204:方塊
206:方塊
208:方塊
210:方塊
212:方塊
214:方塊
216:方塊
218:方塊
220:方塊
222:方塊
224:方塊
226:方塊
228:方塊
230:方塊
232:方塊
234:方塊
236:方塊
238:方塊
240:方塊
A
S:設定值
h:濾波參數
本發明的較佳示例性實施例在附圖中示出,其中相同的附圖標記自始至終表示相同的部分,並且其中:
[圖1]是先前技術原子力顯微鏡AFM的示意圖;
[圖2]是AFM影像資料即時雜訊消除過程的簡化方塊圖;
[圖3]是用於獲取AFM資料並對其進行即時雜訊消除的AFM系統的方塊圖;
[圖4]是說明較佳實施例的即時雜訊消除方法的流程圖,該方法使用非局部方法或總變異過濾;
[圖5A-5E]是使用較佳實施例的即時雜訊消除方法的一系列AFM影像,該方法使用總變異(TV)過濾,以及去卷積或低通內核以消除跡線回溯線之間的偏移;及
[圖6A-6E]是一系列AFM影像,其使用較佳實施例的即時雜訊消除方法,該方法使用非局部均值(NLM),以及去卷積或低通內核以消除跡線回溯線之間的偏移。
100:過程
102:樣本
104:感測器雜訊
106:掃描線
108:演算法
110:影像
112:AFM影像
Claims (15)
- 一種原子力顯微鏡(AFM)的方法,該方法包括: 接合該AFM的探針與樣本表面; 以AFM操作模式振盪該探針; 測量系統雜訊以產生雜訊影像; 提供該探針和樣本之間的相對掃描運動; 回應於提供步驟測量該探針的偏轉,並根據該AFM操作模式控制該探針-樣本分離,用於選定數量的掃描線,以產生用於該選定數量的掃描線的樣本影像; 使用該系統雜訊對該樣本影像進行即時雜訊消除; 測量該掃描運動的該下一行的該偏轉以產生新的樣本影像;及 使用該系統雜訊對該新的樣本影像進行即時雜訊消除。
- 根據請求項1所述的方法,其中,該選定數量至少為二。
- 根據請求項2所述的方法,其中,該選定數量至少為五,並且該雜訊消除樣本影像行在該選定數量的中間。
- 根據請求項3所述的方法,其中,該雜訊消除步驟包括使用非局部均值(NLM)雜訊消除演算法。
- 根據請求項1所述的方法,其中,該雜訊消除步驟包括使用總變異(TV)雜訊消除演算法。
- 根據請求項1所述的方法,其中,該掃描運動是逐行掃描。
- 根據請求項1所述的方法,進一步包括在該雜訊消除步驟之後並且包括該雜訊消除步驟重複所有該步驟,直到對該樣本的感興趣區域進行成像。
- 根據請求項1所述的方法,其中,該模式是峰值力輕拍(PFT)模式、接觸模式和輕拍模式中的一種。
- 根據請求項1所述的方法,進一步包括將低通內核和去卷積內核之一應用於該雜訊消除影像。
- 一種原子力顯微鏡(AFM),包括: 掃描器,提供該AFM的探針和樣本之間的相對掃描運動; 檢測器,在AFM操作期間回應於探針-樣本相互作用測量該探針的偏轉,該偏轉指示樣本特性並儲存為影像;及 控制器,執行雜訊消除演算法以在AFM操作期間即時對選定數量的掃描線的該影像進行雜訊消除。
- 根據請求項10所述的AFM,其中,該選定數量是至少兩掃描線。
- 根據請求項11所述的AFM,其中,該選定數量是至少五掃描線,並且該雜訊消除影像是該至少五掃描線的中間。
- 根據請求項10所述的AFM,其中,該雜訊消除演算法是總變異(TV)雜訊消除和非局部均值(NLM)雜訊消除中的其中一種。
- 根據請求項10所述的AFM,其中,該控制器對該雜訊消除影像實施低通內核和去卷積內核之一者,以最小化跡線與跡線回溯AFM成像操作(trace and re-trace AFM imaging operation)之間的偏移的影響。
- 根據請求項12所述的AFM,其中,該AFM以峰值力輕拍(PFT)模式、接觸模式和輕拍模式之一者進行操作。
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