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학술저널
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저널정보
Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering 한국정밀공학회지 제21권 제11호
발행연도
2004.11
수록면
75 - 82 (8page)

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A metrological atomic force microscope (M-AFM) was developed for the length measurements of nanometer range, through the modification of a commercial AFM. To eliminate nonlinearity and crosstalk of the PZT tube scanner of the commercial AFM, a two-axis flexure hinge scanner employing built-in capacitive sensors is used for X-Y motion instead of PZT tube scanner. Then two-dimensional displacement of the scanner is measured using two-axis heterodyne laser interferometer to ensure the meter-traceability. Through the measurements of several specimens, we could verify the elimination of nonlinearity and crosstalk. The uncertainty of length measurements was estimated according to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. Among several sources of uncertainty, the primary one is the drift of laser interferometer output, which occurs mainly from the variation of refractive index of air and the thermal stability. The Abbe error, which is proportional to the measured length, is another primary uncertainty source coming from the parasitic motion of the scanner. The expanded uncertainty (k ＝ 2) of length measurements using the M-AFM is √(4.26)²＋(2.84×10－⁴×L)² (㎚), where L is the measured length in ㎚. We also measured the pitch of one-dimensional grating and compared the results with those obtained by optical diffractometry. The relative difference between these results is less than 0.01 %.
#Metrological atomic force microscope(미터 소급성을 갖는 원자간력 현미경) #Nanometrology(나노메트롤로지) #Laser interferometer(레이저 간섭계) #Nanoscanner(나노스캐너)

목차

ABSTRACT
1. 서론
2. 미터 소급성을 갖는 원자간력 현미경
3. 구성 요소의 성능 평가
4. 길이 측정 불확도
5. 성능 실험
6. 결론
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