[發明專利]原子力顯微鏡

在審

• 申請號: 202010026410.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN113125807A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 鄭仲翔;王偉珉;廖國富
• 申請（專利權）人: 精浚科技股份有限公司
• 主分類號: G01Q60/24
• 分類號: G01Q60/24
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 王紅艷

1.一種原子力顯微鏡，其特征在于，所述原子力顯微鏡包括：

一光發射器與一聚光透鏡，所述光發射器能朝向所述聚光透鏡發出

一光線，以使所述光線穿過所述聚光透鏡后聚焦于一聚焦位置；一檢測件，包括：

一懸臂梁，具有一自由端部；其中，所述自由端部包含有位于相反側的一頂面與一底面；及

一探針，形成于所述自由端部的所述底面；

其中，當所述探針位于一初始位置時，所述自由端部的所述頂面不位于所述聚焦位置，并且所述頂面與所述聚焦位置相隔有一預定距離，而自所述光發射器發出且穿過所述聚光透鏡的所述光線能于所述頂面反射、并定義有一反射路徑；以及

一光檢測裝置，設置于所述反射路徑上并能接收自所述頂面反射的至少部分所述光線；

其中，當所述探針位于所述初始位置時，所述光檢測裝置能產生一基準電流值；當所述探針以所述懸臂梁為支臂，而自所述初始位置進行移動時，所述自由端部的所述頂面的移動距離不大于所述預定距離。

2.依據權利要求1所述的原子力顯微鏡，其特征在于，所述原子力顯微鏡進一步包含有能相對于所述探針移動的一承載臺，并且所述承載臺能用以供一待測物設置于所述探針下方；所述光檢測裝置能產生的電流值是與所述探針離開所述初始位置的一距離呈線性關系。

3.依據權利要求2所述的原子力顯微鏡，其特征在于，所述原子力顯微鏡進一步限定為一振動式原子力顯微鏡，并且所述探針能以所述懸臂梁為支臂而自所述初始位置以一預設擺動幅度進行往復地擺動；其中，當所述探針以所述預設擺動幅度往復地擺動時，所述自由端部的所述頂面未穿過所述聚焦位置，所述光檢測裝置能產生的電流值是在一第一預設電流值與一第二預設電流值之間往復地變化，并且所述基準電流值介于所述第一預設電流值與所述第二預設電流值之間。

4.依據權利要求3所述的原子力顯微鏡，其特征在于，當所述探針以所述預設擺動幅度往復地擺動、且設置有所述待測物的所述承載臺相對于所述探針移動時，所述探針能對應于所述待測物的一基準面維持以所述預設擺動幅度往復地擺動，所述探針能對應于低于所述基準面的所述待測物的一凹陷面以一第一擺動幅度往復地擺動，并且所述探針能對應于高于所述基準面的所述待測物的一凸出面以一第二擺動幅度往復地擺動；其中，所述第一擺動幅度大于所述預設擺動幅度，所述第二擺動幅度小于所述預設擺動幅度。

5.依據權利要求2所述的原子力顯微鏡，其特征在于，所述原子力顯微鏡進一步限定為一非振動式原子力顯微鏡，并且所述探針能以所述懸臂梁為支臂而自所述初始位置于一最大移動范圍內進行位移；其中，當所述探針于所述最大移動范圍內位移時，所述自由端部的所述頂面未穿過所述聚焦位置，所述光檢測裝置能產生的電流值是介于一上限電流值與一下限電流值之間，并且所述基準電流值介于所述上限電流值與所述下限電流值之間。

6.依據權利要求5所述的原子力顯微鏡，其特征在于，當設置有所述待測物的所述承載臺相對于所述探針移動時，所述探針能對應于所述待測物的一基準面維持在所述初始位置，所述探針能于所述最大移動范圍內沿著低于所述基準面的所述待測物的一凹陷面位移，并且所述探針能于所述最大移動范圍內沿著高于所述基準面的所述待測物的一凸出面位移。

7.依據權利要求1所述的原子力顯微鏡，其特征在于，所述光發射器進一步限定為一鐳射二極管，并且所述聚光透鏡限定為一凸透鏡。

8.依據權利要求7所述的原子力顯微鏡，其特征在于，所述原子力顯微鏡進一步包括有位于所述光發射器與所述聚光透鏡之間的一分光鏡，并且自所述光發射器發出的所述光線能依序穿過所述分光鏡與所述聚光透鏡而于所述頂面反射，以使上述被所述頂面反射的所述光線穿過所述聚光透鏡而被所述分光鏡反射至所述光檢測裝置。

9.依據權利要求1所述的原子力顯微鏡，其特征在于，所述光檢測裝置包含有一光檢測器及電性耦接于所述光檢測器的一光電轉換電路，并且所述光電轉換電路能依據所述光檢測器接收的光線而產生相對應的電流值。

10.依據權利要求9所述的原子力顯微鏡，其特征在于，所述光檢測器包含有一檢測區域，并且當所述探針位于所述初始位置時，自所述頂面反射的至少部分所述光線覆蓋整個所述檢測區域。