SKP模块中的高度追踪技术
SKP技术的信号强度和提取敏感数据的能力依赖于很多因素。主要的影响因素是样品和探针的功函数差、探针尺寸、探针振幅、探针与样品表面的距离。用户可以假设M470（或M370）的环境噪声和周围环境一直保持不变，这样，信号强度主要取决于上面提到的几个参数。
任何测试都需要好的信噪比，即使是基于统计技术。在某些点，当噪声超过信号，测量就变得不确定。为了避免这种情况，SKP470（或SKP370）用户希望在所有实验中信号强度zui大化，就需要考虑上面参数的影响。
增强信噪比的一个方法是确保探针与样品的距离很小，并在整个测量区域中保持恒定的距离。这就有必要获取整个扫描区域的形貌信息，当探针扫描样品时，命令探针按照样品的形貌移动。有许多不同的技术都能提供样品的形貌信息：
非触式微区形貌测试系统（OSP）
间歇接触扫描电化学显微镜（ic-SECM）
电容式高度测试技术（CHM，SKP）
电容式跟踪测试技术（CTM，SKP）
本文主要介绍了M470（或M370）SKP技术中的CHM和CTM技术。
CHM和CTM形貌测量的原理
这两种技术的原理都是测量探针与样品之间产生的电容。在探针与样品之间施加一个电压，优于样品和探针之间产生电容，一些电荷被储存，关系式：
Q = CV (1)
式中，Q是电荷，C是电容，V是施加的电位。
电容C取决于系统的物理参数：
C = εr ε0 ( A / d ) (2)
式中，A为平行电容板的面积（探针面积）；d是电容板间的距离；εr和ε0是相对介电常数和真空介电常数。
如果探针按正弦波振动，距离d也按照正弦波振动，系统电容也随之变化。
C(t) = εr ε0 ( A / d(t) ) (3)
式中，t为时间。
所以，存储的电荷也随电容的改变而改变：
Q(t) = C(t)V (4)
系统电荷改变，一定有电流，就是通过测量这个电流来确定探针与样品的距离d。计算校准常数k，用于计算探针到样品的距离：
I(t) = kd(t) (5)
在CHM技术中，连续扫描或者单步扫描实验中的每个点上，探针保持固定的z轴位置。用校准提取探针与样品的距离。
在CTM技术中，实验开始时，距离d就被设置为一个期望的探针到样品的距离。当探针到下一个位置，如果测量的探针到样品的距离与期望值不同，探针高度就重新设定，直到达到理想值。测量探针高度位置的移动（用100nm光学编码器），保存为形貌。实际上，在整个扫描过程中探针与样品一直保持zui初的距离。
两种方法的优缺点列于表1中。
表1 CHM和CTM技术的优缺点
CHM | CTM | |
优点 | 快；可以单步扫描，也可以连续扫描。 | ；整个区域扫描都是真实有效的；较大的测量范围 |
缺点 | 小距离准确，测量小范围可用。 | 慢，只能用单步扫描；如果电位设置不准确，探针可能碰到样品。 |
用CHM解除形貌的影响
图1和2分别为CHM和SKP面扫描结果，扫描24小时腐蚀实验后的镀锌钢样品的表面磨痕处。磨痕和腐蚀都使样品变形，任何SKP测试都需要解除形貌影响来获得表面信息。
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