对更低工艺成本、更简便的实施和更高生产效率的持续需求，不断推动着纳米光刻技术的发展。

除了传统的光刻技术外，还开发了各种纳米光刻技术，如电子束光刻、纳米压印光刻和纳米球光刻[1][2][3]。

图案结构生成后，需要一种精确的表征方法来定量检查结构的质量。由于大多数光刻图案都具有三维结构，因此该表征技术应具备三维测量能力。

原子力显微镜：三维纳米材料表征的理想工具

原子力显微镜（AFM）利用尖锐的探针扫描样品表面以记录表面形貌，不仅能提供高空间分辨率，还能提供纳米级和亚纳米级的高垂直分辨率。

在本研究中，工业研究人员使用安东帕公司的新型原子力显微镜 Tosca™ 400，配备基于 Digital Surf 的 Mountains® 表面分析技术的 Tosca™ 分析软件，对采用剥离式气相沉积和电子束光刻技术沉积在氧化铟锡 (ITO) 涂层玻璃上的铝纳米颗粒进行表征。

在 ITO 涂层玻璃上沉积了两种不同的铝纳米颗粒图案，然后使用 Tosca™ 400 在轻敲模式下成像：

第一种情况下，使用 400 x 200 nm 的图案进行纳米颗粒沉积；

第二种情况下，制作了 500 x 100 nm 的图案。

纳米尺度下的表面几何形状

利用 Tosca™ 分析软件，对 Al 纳米颗粒图案的表面形貌进行了分析。

从原子力显微镜形貌图像中提取出两个横截面（水平和垂直）轮廓。

通过测量峰峰距离来量化纳米颗粒之间的横向距离。两个样品的图案间距均易于验证。

在第二个样品中，相邻的纳米颗粒似乎已经相互结合（或者它们之间的间隙超过了原子力显微镜探针的分辨极限）。尽管如此，纳米颗粒之间的间距仍然可以精确测量。这表明，在当前的沉积条件下，100 nm 的间距不足以将纳米颗粒清晰地分离。

更好地了解表面结构

为了更清晰地观察结构，数据以三维视图显示。应用高度放大功能以帮助用户观察三维结构。第一个样品中的纳米颗粒间距清晰，而第二个样品中的纳米颗粒已经相互连接，形成一条线（或者纳米颗粒之间的间隙可能太小而无法分辨）。

两种情况下纳米颗粒的高度都在 15 到 30 纳米左右变化，这表明光刻工艺中使用的剥离掩模在不同位置可能存在差异，从而导致这种不均匀的图案。

参考

[1] W. Rechberger、A. Hohenau、A. Leitner、JR Krenn、B. Lamprecht、FR Aussenegg，选项。交流。 2003, 220, 137.

[2] KJ Byeon, H. Lee, 欧洲。物理。 J.应用程序。物理。 2012, 59, 10001.

[3] X.Zhang, EM Hicks, J.Zhao, GC Schatz, RPV Duyne, Nano Lett. 2005 年，5，1503。

使用的仪器和软件

安东帕扫描探针显微镜 (SPM) + 基于 Mountains® 技术的 Tosca™ 分析软件