[发明专利]原子力显微镜

说明书

本发明公开一种原子力显微镜，该显微镜包含有一光发射器、一聚光透镜、一检测件、及一光检测装置。光发射器能朝向聚光透镜发出一光线，以使光线穿过聚光透镜后聚焦于一聚焦位置。在光线穿过聚光透镜后于检测件反射，而后能被光检测装置接收。检测件能检测一待测物的表面轮廓，并且光检测装置能在接收光线后产生相对应的电流值，进而使原子力显微镜能呈现待测物的表面轮廓。

技术领域

本发明涉及一种显微镜，尤其涉及一种原子力显微镜。

背景技术

随着产业的蓬勃发展，所有制程技术皆必须得以提升，因此，对于制成前端或产线后端的检测变得格外重要。基于上述，综多复合型或轻量型的高阶量测仪器便依序诞生，原子力显微镜便是其一。原子力显微镜能检测待测物的表面，以使相关人员能清楚地了解待测物的表面轮廓。

一般而言，现有的原子力显微镜通常包含有一光发射器、一探针、及两象限以上的一光检测器。光发射器发射光线至进行分析中的探针，探针反射上述光线至两象限以上的光检测器，并且通过分析上述光线照射于两象限以上的光检测器的位置以得到探针的检测结果。

然而，为能清楚地得到探针的检测结果，探针与光传感器必须间隔有一定的距离，进而使现有的原子力显微镜(尤其是光杠杆式电子显微镜)的体积无法被缩小。并且，由于现有的原子力显微镜的体积较大，光线的光路所涵盖的空间较大而使光线容易受环境影响。更进一步地，上述两象限的光传感器通过计算上述光线的位移量以得到探针的检测结果，由于上述计算较复杂且难度较高，因此会造成现有的原子力显微镜的成本较高。此外，现有的原子力显微镜的光发射器需使用准值光束以因避免光线位移而产生误差，但也使得光线无法被缩小，进而造成漏光的缺陷。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种原子力显微镜，能有效改善现有的原子力显微镜所存在的缺陷。

本发明实施例在于提供一种原子力显微镜，包括：一光发射器与一聚光透镜，光发射器能朝向聚光透镜发出一光线，以使光线穿过聚光透镜后聚焦于一聚焦位置；一检测件，包括：一悬臂梁，具有一自由端部；其中，自由端部包含有位于相反侧的一顶面与一底面；及一探针，形成于自由端部的底面；其中，当探针位于一初始位置时，自由端部的顶面非位于聚焦位置，并且顶面与聚焦位置相隔有一预定距离，而自光发射器发出且穿过聚光透镜的光线能于顶面反射、并定义有一反射路径；以及一光检测装置，设置于反射路径上并能接收自顶面反射的至少部分光线；其中，当探针位于初始位置时，光检测装置能产生一基准电流值；当探针以悬臂梁为支臂，而自初始位置进行移动时，自由端部的顶面的移动距离不大于预定距离。

优选地，原子力显微镜进一步包含有能相对于探针移动的一承载台，并且承载台能用以供一待测物设置于探针下方；光检测装置所能产生的电流值是与探针离开初始位置的一距离呈线性关系。

优选地，原子力显微镜进一步限定为一振动式原子力显微镜，并且探针能以悬臂梁为支臂而自初始位置以一预设摆动幅度进行往复地摆动；其中，当探针以预设摆动幅度往复地摆动时，自由端部的顶面未穿过聚焦位置，光检测装置所能产生的电流值是在一第一预设电流值与一第二预设电流值之间往复地变化，并且基准电流值介于第一预设电流值与第二预设电流值之间。

优选地，当探针以预设摆动幅度往复地摆动、且设置有待测物的承载台相对于探针移动时，探针能对应于待测物的一基准面维持以预设摆动幅度往复地摆动，探针能对应于低于基准面的待测物的一凹陷面以一第一摆动幅度往复地摆动，并且探针能对应于高于基准面的待测物的一凸出面以一第二摆动幅度往复地摆动；其中，第一摆动幅度大于预设摆动幅度，第二摆动幅度小于预设摆动幅度。