[发明专利]一种XYZ‑β四维扫描探针微形貌测量系统

摘要

本发明公开了一种XYZ‑β四维扫描探针微形貌测量系统，涉及微结构加工及微结构面形质量检测技术领域，主要包括XYZ‑β四维扫描模块、微探针模块、信号分析处理模块等；所述的XYZ‑β四维扫描模块由基座、XYZ微位移平台、β旋转轴承组成，与所述的微探针模块配合工作，能够检测样品在三维空间内的表面形貌变化；扫描信号经过信号分析处理模块处理后，可重构样品表面形貌。本发明在形貌测量过程中能够实时修正样品和微探针模块之间的相对夹角，提高形貌测量系统的最大可探测角，降低测量误差对样品斜率的敏感特性，避免被测样品和微探针的机械损伤，能够可靠地测量具有复杂面形特性的微形貌，并提高测量精度。

主权项

一种XYZ‑β四维扫描探针微形貌测量系统，包括：精密气浮隔震工作台(1)、XYZ‑β四维扫描模块、微探针模块(3)、龙门式桥架(4)、信号采集转换模块(5)、信号分析处理模块(6)、四维扫描控制模块(7)；所述的XYZ‑β四维扫描模块固定在精密气浮隔震工作台(1)上，其上方放置被测样品(8)，被测样品(8)的正上方为所述的微探针模块；其中所述微探针模块为机械探针；所述的龙门式桥架的两个立柱分列XYZ‑β四维扫描模块的两侧，并固定在精密气浮隔震工作台(1)上，龙门式桥架(4)的横梁上承载有所述的微探针模块，所述的横梁经两个立柱支撑，横跨在所述的XYZ‑β四维扫描模块的上方；所述的微探针模块通过信号采集转换模块(5)与信号分析处理模块(6)连接；所述的信号分析处理模块通过四维扫描控制模块(7)与XYZ‑β四维扫描模块连接；所述的XYZ‑β四维扫描模块由基座(2‑1)、β旋转轴承(2‑2)和XYZ微位移平台(2‑3)三部分组成，XYZ微位移平台(2‑3)可在X、Y、Z三个方向做直线运动，β旋转轴承(2‑2)可在X‑Z平面内做精密旋转；XYZ微位移平台(2‑3)和β旋转轴承(2‑2)通过刚性连接固定在基座(2‑1)上，构成所述的XYZ‑β四维扫描模块；所述的信号分析处理模块的一端通过信号采集转换模块(5)与微探针模块(3)连接，分析微探针模块获取的形貌变化信息，并形成新的扫描机构运动方案；另一端通过四维扫描控制模块(7)与XYZ‑β四维扫描模块连接，控制XYZ‑β四维扫描模块的运动方式。