一种形貌信息检测系统、方法及装置与流程

本发明涉及设备检测领域，具体涉及一种形貌信息检测系统、方法及装置。

背景技术：

在实际产品制造与生产过程中，通常会对样品表面形貌进行检测，以生成出满足要求的产品。相关技术中，样品表面形貌检测仪器基于检测受测样品表面与一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力的原理来确定受测样品的表面形貌特征。如广泛使用的原子力显微镜(atomicforcemicroscope，afm)是一种利用微悬臂感受和放大悬臂上探针和受测样品原子间的作用力，从而达到检测样品表面形貌的设备。即当原子间距离减小到一定程度以后，原子间的作用力将迅速上升，根据探针受力的大小就可以直接换算出受测样品表面的高度，从而获得受测样品表面形貌的信息。

但在使用afm进行受测样品表面形貌检测时，由于空气中的静电力作用，将导致探针下针速度变慢或者使得探针未能下降到目标位置就提示下针完成，影响获得受测样品表面形貌信息的准确性以及afm的检测效率；且空气中产生的静电，也会引起探针的共振频率发生变化，导致探针振幅降低，同样降低了获取的受测样品表面形貌信息的准确性。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服相关技术获取受测样品表面形貌信息准确性及效率低的缺陷，从而提供一种形貌信息检测系统、方法及装置。

根据第一方面，本发明实施例公开了一种形貌信息检测系统，包括：受测样品载体，用于放置受测样品；形貌信息检测装置，包括微型力敏感元件，用于检测所述受测样品的形貌信息；除静电装置，用于消除所述微型力敏感元件与所述受测样品之间的静电；控制器，与所述形貌信息检测装置、所述除静电装置连接，用于控制所述除静电装置和所述形貌信息检测装置分别进行除静电和形貌信息检测操作。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述除静电装置包括：去离子风机、除静电离子风嘴或除静电灯中的任意一种或几种。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述受测样品载体包括重力传感器，所述重力传感器与所述控制器连接，用于检测受测样品。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，所述受测样品载体包括亮度传感器，所述亮度传感器与所述控制器连接，用于检测受测样品。

结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，还包括：计时装置，与所述控制器连接，用于确定所述除静电装置的工作时间。

根据第二方面，本发明实施例公开了一种形貌信息检测方法，包括：当受测样品载体上放置受测样品时，开启除静电装置；确定所述除静电装置的工作时间；当所述工作时间满足目标时间时，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测。

结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，所述当所述工作时间满足目标时间时，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测，包括：

当所述工作时间满足目标时间时，关闭所述除静电装置，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测。

结合第二方面，在第二方面第二实施方式中，所述除静电装置的工作时间为25s-35s。

根据第三方面，本发明实施例公开了一种形貌信息检测装置，包括：除静电装置开启模块，用于当受测样品载体上放置受测样品时，开启除静电装置；确定模块，用于确定所述除静电装置的工作时间；形貌信息检测装置开启模块，用于当所述工作时间满足目标时间时，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测。

结合第三方面，在第三方面第一实施方式中，所述形貌信息检测装置开启模块包括：形貌信息检测装置开启子模块，用于当所述工作时间满足目标时间时，关闭所述除静电装置，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测。

结合第三方面，在第三方面第二实施方式中，所述除静电装置的工作时间为25s-35s。

根据第四方面，本发明实施例公开了一种形貌信息检测设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述第二方面及第二方面任一实施方式中所述的形貌信息检测方法的步骤。

根据第五方面，本发明实施例公开了一种可读计算机存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述第二方面及第二方面任一实施方式中所述的形貌信息检测方法的步骤。

本发明实施例提供的技术方案具有如下优点：

本发明实施例提供的形貌信息检测系统、方法及装置，当受测样品载体上放置受测样品使，通过开启除静电装置，对形貌检测装置与受测样品之间的静电进行消除后，开启形貌信息检测装置检测受测样品的形貌信息，避免了形貌信息检测装置与受测样品之间的静电对形貌检测结果的影响，提高了形貌检测结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种形貌信息检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种形貌信息检测系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种形貌信息检测方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种形貌信息检测装置的框图；

图5为本发明实施例提供的一种形貌信息检测设备的框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在实际产品制造与生产过程中，通常会对样品表面形貌进行检测，以生成出满足要求的产品。相关技术中，样品表面形貌检测仪器通常基于检测受测样品表面与一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力的原理来确定受测样品的表面形貌特征。如广泛使用的原子力显微镜(atomicforcemicroscope，afm)是一种利用微悬臂感受和放大悬臂上探针和受测样品原子间的作用力，从而达到检测样品表面形貌的设备。即当原子间距离减小到一定程度以后，原子间的作用力将迅速上升，根据探针受力的大小就可以直接换算出受测样品表面的高度，从而获得受测样品表面形貌的信息。

但在使用afm进行受测样品表面形貌检测时，由于空气中的静电力作用，将导致探针下针速度变慢或者使得探针未能下降到目标位置就提示下针完成，影响获得受测样品表面形貌信息的准确性以及afm的检测效率；且空气中产生的静电，也会引起探针的共振频率发生变化，导致探针振幅降低，同样降低了获取的受测样品表面形貌信息的准确性。为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种形貌信息检测系统。

本申请实施例提供了一种形貌信息检测系统，如图1和图2所示，该形貌信息检测系统包括受测样品载体101、形貌信息检测装置102、除静电装置103以及控制器104：

受测样品载体101，用于放置受测样品。

示例性地，该受测样品载体可以是任意可放置受测样品的载体，本申请实施例对该受测样品载体形状等参数不作限定，本领域技术人员可以根据实际使用需要确定。如图2所示，该受测样品载体为一圆形载片台201。

形貌信息检测装置102，包括微型力敏感元件，用于检测所述受测样品的形貌信息。

示例性地，该形貌信息检测装置可以是原子力显微镜(atomicforcemicroscope，afm)，或者其他可用于检测形貌信息的检测装置。如图2所示的afm，该微型力敏感元件为微悬臂202，通过探头204的探针与受测样品之间的原子力的变化带动微悬臂202在垂直于样品表面方向起伏运动，利用光学检测法或隧道电流检测法，测得微悬臂相对于受测样品各个检测点的位置变化，继而获得受测样品的形貌信息。

除静电装置103，用于消除所述微型力敏感元件与所述受测样品之间的静电。

作为本申请一个可选实施方式，该除静电装置可以包括：去离子风机、除静电离子风嘴或除静电灯中的任意一种或几种。本申请实施例对该除静电装置的数量和类型不作限定，本领域技术人员可以根据实际使用需要确定。除静电装置消除微型力敏感元件和受测样品之间的静电的方式可以是将除静电装置对准微型力敏感元件与受测样品之间的空气间隙或者是对准微型力敏感元件进行除静电操作。当形貌信息检测装置为afm时，可以对准探针进行除静电操作。如图2所示，该除静电装置为去离子风机203.

控制器104，与所述形貌信息检测装置、所述除静电装置连接，用于控制所述除静电装置和所述形貌信息检测装置分别进行除静电和形貌信息检测操作。

示例性地，以形貌信息检测装置为afm为例，当除静电装置进行静电消除操作后，afm探针下降到待测样品表面进行形貌信息检测。afm的工作模式按照探针与样品之间的作用力的形式来分类，可以包括接触模式、非接触模式或敲击模式。本申请实施例对afm的工作模式不作限定。

本申请实施例提供的形貌信息检测系统，当受测样品载体上放置受测样品使，通过开启除静电装置，对形貌检测装置与受测样品之间的静电进行消除后，开启形貌信息检测装置检测受测样品的形貌信息，避免了形貌信息检测装置与受测样品之间的静电对形貌检测结果的影响，提高了形貌检测结果的准确性以及形貌检测效率。

作为本申请一个可选实施方式，所述受测样品载体101包括重力传感器，所述重力传感器与所述控制器104连接，用于检测受测样品。

示例性地，通过在受测样品载体上设置重力传感器来检测受测样品载体上是否放置有受测样品，将重力传感器与控制器连接，使得控制器可以根据重力传感器的检测结果开启除静电装置进行除静电操作。本申请实施例对重力传感器设置在受测样品载体上的位置和数量不作限定，只要重力传感器可以检测到受测样品载体上的受测样品即可，本领域技术人员可以根据实际使用需要确定。

作为本申请一个可选实施方式，所述受测样品载体101包括亮度传感器，所述亮度传感器与所述控制器104连接，用于检测受测样品。

示例性地，通过在受测样品载体上设置亮度传感器来检测受测样品载体上是否放置有受测样品，将亮度传感器与控制器连接，使得控制器可以根据亮度传感器的检测结果开启除静电装置进行除静电操作。本申请实施例对亮度传感器设置在受测样品载体上的位置和数量不作限定，只要亮度传感器可以检测到受测样品载体上的受测样品即可，本领域技术人员可以根据实际使用需要确定。为了增加亮度传感器检测受测样品的准确性，可以将亮度传感器设置受测样品载体上对准形貌检测装置的位置。比如对于afm，可以将亮度传感器设置在受测样品载体上对准探针的位置。

作为本申请一个可选实施方式，该系统还包括：计时装置，与所述控制器104连接，用于确定所述除静电装置103的工作时间。

示例性地，当检测到除静电装置开启后，控制器开启计时装置计时除静电装置的工作时间。该计时装置可以集成设置在控制器内部，也可以设置在除静电装置内部，当达到目标除静电时间，向控制器发动触发信号，使得控制器控制形貌检测装置开启。

本申请实施例提供了一种形貌信息检测方法，如图3所示，该形貌信息检测方法包括：

步骤301，当受测样品载体上放置受测样品时，开启除静电装置。

示例性地，当受测样品载体上放置受测样品，开启除静电装置的方式可以是在受测样品载体上设置重力传感器，根据重力传感器的检测结果开启除静电装置；或者是在受测样品载体上设置亮度传感器，根据亮度传感器的检测结果，确定是否开启除静电装置。本申请实施例对开启除静电装置的方式不作限定，本领域技术人员可以根据实际使用需要确定。

步骤302，确定所述除静电装置的工作时间。

示例性地，除静电装置的工作时间的确定方式可以是当检测到除静电装置开启后，可以开启计时装置计时除静电装置的工作时间。本申请实施例对除静电装置的工作时间不作限定，本领域技术人员可以根据实际使用需要确定。

步骤303，当所述工作时间满足目标时间时，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测。

示例性地，该目标时间可以根据检测环境中空气中静电量确定，如可以在进行受测样品形貌信息检测之前，开启静电测试仪等可以测量静电量的设备对当前检测环境中的空气的静电量进行检测。当检测到当前检测环境中的静电量后，可以通过除静电装置预先进行静电消除操作，确定该除静电装置消除当前检测环境中的静电量所需要的时间，将该时间作为目标时间。也可以是预先将不同的静电量与目标时间进行关联，当检测到当前检测环境中空气的静电量后，根据关联关系，匹配出对应的目标时间。本申请实施例对目标时间的确定方式不作限定，本领域技术人员可以根据实际使用需要确定。当除静电装置的工作时间满足该目标时间时，表明当前形貌检测装置和受测样品之间的静电被消除，继而开启形貌信息检测装置对受测样品进行形貌检测。

作为本申请一个可选实施方式，除静电装置的工作时间可以为25s-35s。

示例性地，如除静电装置的工作时间可以取30s。本申请实施例对除静电装置的工作时间不作限定，本领域技术人员可以根据实际使用需要确定。

本申请实施例提供的形貌信息检测方法，当受测样品载体上放置受测样品使，通过开启除静电装置，对形貌检测装置与受测样品之间的静电进行消除后，开启形貌信息检测装置检测受测样品的形貌信息，避免了形貌信息检测装置与受测样品之间的静电对形貌检测结果的影响，提高了形貌检测结果的准确性以及形貌检测效率。

作为本申请一个可选实施方式，步骤303，包括：

步骤3031，当所述工作时间满足目标时间时，关闭所述除静电装置，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测。

示例性地，为了避免处于开启状态的除静电装置对形貌信息检测装置的检测结果的影响，当除静电装置的工作时间满足目标时间时，关闭除静电装置后，开启形貌信息检测装置。如当除静电装置为去离子风机或除静电离子风嘴时，产生的风力可能影响afm探针的受力情况，继而影响对受测样品的检测结果。

本申请施例提供了一种形貌信息检测装置，如图4所示，包括：

除静电装置开启模块401，用于当受测样品载体上放置受测样品时，开启除静电装置。

确定模块402，用于确定所述除静电装置的工作时间。

形貌信息检测装置开启模块403，用于当所述工作时间满足目标时间时，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测。

本申请实施例提供的形貌信息检测装置，当受测样品载体上放置受测样品使，通过开启除静电装置，对形貌检测装置与受测样品之间的静电进行消除后，开启形貌信息检测装置检测受测样品的形貌信息，避免了形貌信息检测装置与受测样品之间的静电对形貌检测结果的影响，提高了形貌检测结果的准确性以及形貌检测效率。

作为本申请一个可选实施方式，所述形貌信息检测装置开启模块403包括：形貌信息检测装置开启子模块，用于当所述工作时间满足目标时间时，关闭所述除静电装置，开启形貌信息检测装置以对所述受测样品进行形貌信息检测。

作为本申请一个可选实施方式，所述除静电装置的工作时间为25s-35s。

本申请施例提供了一种形貌信息检测设备，如图5所示，该形貌信息检测设备可以包括处理器501和存储器502，其中处理器501和存储器502可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

处理器501可以为中央处理器(centralprocessingunit，cpu)。处理器501还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器502作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的形态信息检测方法对应的程序指令/模块(例如，图4所示的除静电装置开启模块401、确定模块402和形貌信息检测装置开启模块403)。处理器501通过运行存储在存储器502中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的形貌信息检测方法。

存储器502可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器501所创建的数据等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器502可选包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器501。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器502中，当被所述处理器501执行时，执行如图3所示实施例中的形貌信息检测方法。

上述形貌信息检测设备的具体细节可以对应参阅图1至图4所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本申请实施例提供的形貌信息检测设备，当受测样品载体上放置受测样品使，通过开启除静电装置，对形貌检测装置与受测样品之间的静电进行消除后，开启形貌信息检测装置检测受测样品的形貌信息，避免了形貌信息检测装置与受测样品之间的静电对形貌检测结果的影响，提高了形貌检测结果的准确性以及形貌检测效率。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的形貌信息检测方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(harddiskdrive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-statedrive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。