隨著微納制造技術(shù)的發(fā)展,微結(jié)構(gòu)測試尤其是表面形貌測試、薄膜厚度測試已成為當(dāng)前微納米測量技術(shù)的重要方向之一。表面形貌是否符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上會影響整個微納器件的質(zhì)量和成品率,而薄膜厚度也會決定性地影響到薄膜的電磁、光學(xué)、力學(xué)等方面的性能。因此準(zhǔn)確地檢測微結(jié)構(gòu)表面形貌和薄膜厚度極其重要。作為一種光學(xué)測試方法,白光光譜干涉技術(shù)結(jié)合了白光干涉的精度和光譜分析的速度,不僅具有非接觸、高精度等優(yōu)點(diǎn),還能實(shí)現(xiàn)快速測量。而不同于Michelson型和Mirau型顯微干涉結(jié)構(gòu),Linnik型顯微干涉結(jié)構(gòu)因其長工作距離特點(diǎn)能夠針對特殊工作環(huán)境下的樣品進(jìn)行測量。本課題圍繞Linnik型顯微白光光譜干涉測量系統(tǒng),針對表面形貌和薄膜厚度實(shí)現(xiàn)其測量。論文的主要工作如下:1、深入了解了微結(jié)構(gòu)表面形貌測試技術(shù)以及薄膜技術(shù),對目前各種測量方法進(jìn)行了歸納,并對Linnik型顯微白光光譜干涉法進(jìn)行了詳細(xì)闡述。2、分析了白光光譜干涉法的基本理論,從雙光束干涉理論、白光干涉特性、頻域干涉等方面進(jìn)行了分析。3、基于搭建的Linnik型顯微白光光譜干涉測量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對儀器設(shè)備的控制及干涉信號的采集。4、介紹并分析了兩種常用的相... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 微結(jié)構(gòu)表面形貌測試
    1.2 薄膜技術(shù)的應(yīng)用與厚度檢測
    1.3 白光光譜干涉法
    1.4 論文主要內(nèi)容
第2章 白光光譜干涉基本理論
    2.1 雙光束干涉理論
    2.2 白光干涉特性
    2.3 干涉可見度與相干長度
    2.4 白光時域相干與頻域相干
    2.5 本章小結(jié)
第3章 測量系統(tǒng)構(gòu)建
    3.1 系統(tǒng)整體設(shè)計
    3.2 系統(tǒng)硬件
        3.2.1 干涉模塊
        3.2.2 運(yùn)動及支撐模塊
        3.2.3 光譜采集模塊
        3.2.4 輔助調(diào)節(jié)模塊
    3.3 系統(tǒng)軟件
    3.4 本章小結(jié)
第4章 絕對距離及微結(jié)構(gòu)表面形貌測量
    4.1 絕對距離計算方法
    4.2 相位提取算法
        4.2.1 傅里葉變換
        4.2.2 時間相移法
        4.2.3 相位提取方法比較
    4.3 絕對距離驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    4.4 微結(jié)構(gòu)表面形貌測量
    4.5 本章小結(jié)
第5章 薄膜厚度計算理論分析
    5.1 薄膜反射特性
    5.2 局部優(yōu)化算法
    5.3 基于非線性相位波動頻率的初值估計方法
    5.4 有效初值估計范圍
    5.5 折射率參數(shù)影響
    5.6 本章小結(jié)
第6章 薄膜厚度測量實(shí)驗(yàn)
    6.1 測量信號中非線性相位分析
        6.1.1 等效厚度非線性相位
        6.1.2 物鏡組非線性相位
    6.2 薄膜測量實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 標(biāo)準(zhǔn)薄膜測量實(shí)驗(yàn)
        6.2.2 其它薄膜測量
    6.3 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于白光頻域干涉的大臺階高度測量方法[J]. 劉盛剛,陶天炯,馬鶴立,翁繼東,王翔,李澤仁.  強(qiáng)激光與粒子束. 2015(09)
[2]基于全相位快速傅里葉變換譜分析的激光動態(tài)目標(biāo)實(shí)時測距系統(tǒng)[J]. 賈方秀,丁振良,袁峰,葛東升.  光學(xué)學(xué)報. 2010(10)
[3]基于光譜型白光干涉儀的絕對距離測試研究[J]. 薛暉,倪肖勇,沈偉東,章岳光,劉旭,顧培夫.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2010(02)
[4]臺階高度的評定方法[J]. 胡凱,蔣向前,劉曉軍.  中國儀器儀表. 2009(10)
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[6]Real-time auto-focusing technique using centroid method for space camera[J]. 匡海鵬,李朝輝,劉明,劉剛,修吉宏,翟林培.  Journal of Harbin Institute of Technology. 2007(04)
[7]臺階高度測量方法研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 蔣天罡,李巖,張書練.  光學(xué)技術(shù). 2006(01)
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博士論文
[1]白光掃描干涉測量方法與系統(tǒng)的研究[D]. 馬龍.天津大學(xué) 2011
[2]基于白光干涉的表面形貌接觸和非接觸兩用測量系統(tǒng)的研究[D]. 鄖建平.華中科技大學(xué) 2008
[3]用于掩模板表面形貌測量的外差干涉顯微系統(tǒng)的研究[D]. 柳忠堯.清華大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于白光光譜干涉技術(shù)的薄膜測量方法研究[D]. 倪連峰.天津大學(xué) 2014
[2]白光干涉測量光學(xué)薄膜厚度[D]. 羅婷.南京理工大學(xué) 2011
[3]基于白光干涉的絕對距離測量方法的研究[D]. 王留留.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[4]光譜型白光干涉在測距和光學(xué)薄膜相位測試中的應(yīng)用研究[D]. 倪肖勇.浙江大學(xué) 2008
[5]基于白光干涉原理的三維微表面形貌測量技術(shù)研究[D]. 馮奎景.華中科技大學(xué) 2007
[6]接觸式臺階高度測量數(shù)據(jù)分析及處理系統(tǒng)研究[D]. 徐紅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]薄膜光學(xué)常數(shù)和厚度的透射光譜法測定研究[D]. 喬明霞.四川大學(xué) 2006



本文編號：2930211