近日，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所在基于微透鏡成像研究方面取得新進展，提出一種將原子力顯微鏡（AFM）與基于微透鏡的掃描光學(xué)顯微鏡相結(jié)合的無損、快速、多尺度關(guān)聯(lián)成像方法。相關(guān)研究成果（Correlative AFM and Scanning Microlens Microscopy for Time-Efficient Multiscale Imaging）發(fā)表在Advanced Science上。
在半導(dǎo)體器件制造中，半導(dǎo)體晶圓的錯誤檢測、缺陷定位和分析對于質(zhì)量控制和工藝效率至關(guān)重要。因此，為了提高芯片特征結(jié)構(gòu)的檢測分辨率和效率，需要發(fā)展新的大范圍、高分辨、快速成像技術(shù)。
為此，依托于沈陽自動化所的機器人學(xué)國家重點實驗室微納米自動化團隊提出了一種新的關(guān)聯(lián)成像方法?？蒲腥藛T將微透鏡與AFM探針耦合，通過在面向樣品的微透鏡表面上沉積掃描探針，將基于微透鏡的光學(xué)成像和AFM兩者的優(yōu)勢結(jié)合，實現(xiàn)了三種成像模式——微透鏡快速高通量掃描光學(xué)成像、表面精細(xì)結(jié)構(gòu)AFM成像和微透鏡AFM同步成像。
實驗結(jié)果表明，微透鏡的引入提高了傳統(tǒng)AFM光學(xué)系統(tǒng)的成像分辨率，成像放大率提高了3-4倍，有效地縮小了傳統(tǒng)光學(xué)成像與AFM之間的分辨率差距。與單一AFM成像模式相比，成像速度提高了約8倍。高通量、高分辨率AFM和掃描超透鏡關(guān)聯(lián)顯微鏡為實現(xiàn)微米到納米級分辨率的跨尺度快速成像提供了新的技術(shù)手段。
研究工作得到國家自然科學(xué)基金國家重大科研儀器研制項目（基于微球超透鏡的跨尺度同步微納觀測與操作系統(tǒng)）和機器人學(xué)國家重點實驗室自主項目的支持。
