基于相位偏移干涉術(shù)的薄膜厚度測(cè)量方法.pdf

1、只有解決了薄膜厚度的精確測(cè)量問題，才有可能解決薄膜的制備問題。光干涉計(jì)量測(cè)試技術(shù)以波長(zhǎng)為計(jì)量單位，是一種公認(rèn)的高精度計(jì)量測(cè)試技術(shù)。本文在簡(jiǎn)述移相干涉術(shù)基本原理的基礎(chǔ)上，提出了一種基于相位偏移干涉術(shù)測(cè)量薄膜厚度的新方法，并利用該方法對(duì)多個(gè)SiO2薄膜樣片進(jìn)行了測(cè)試?；谔┞?格林型干涉系統(tǒng)，以CCD接收來自被測(cè)膜層的干涉圖像，并用數(shù)字采集卡采集，由計(jì)算機(jī)控制PZT驅(qū)動(dòng)源、調(diào)制壓電調(diào)節(jié)器等間隔地推動(dòng)參考反射鏡平移，可采樣到多幅干涉條紋圖像。

2、 針對(duì)移相干涉術(shù)中的主要誤差來源，研究了移相器非線性誤差的消除，利用重疊四步平均法，減小由于移相器的位移誤差而引起的相位復(fù)原誤差。 通過對(duì)所獲取干涉圖進(jìn)行區(qū)域識(shí)別、去除噪聲的算法研究，實(shí)現(xiàn)了干涉圖的預(yù)處理；研究了波面相位解包的種子算法，實(shí)現(xiàn)了干涉圖的波面統(tǒng)一；從而得到了含有表征薄膜厚度信息的三維波面。由于薄膜的厚度取決于解包后的相位值，建立了量化相位信息與薄膜樣片各點(diǎn)處厚度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)薄膜厚度的精確測(cè)試，所測(cè)

3、薄膜厚度的算術(shù)平均值為162 nm，PV值0．274λ，RMS值0．077λ。針對(duì)同一樣片，利用ZYGO干涉儀等其它方法進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果是：薄膜厚度的算術(shù)平均值為159 nm。PV值0．265λ，RMS值0．072λ?；谝陨戏椒?，對(duì)多個(gè)樣片的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析與處理，并與ZYGO干涉儀、航空304所自行開發(fā)的激光平面干涉儀的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果表明：本文研究的相位偏移干涉術(shù)測(cè)量薄膜厚度，其精度高于λ/50，同時(shí)該方法具有非接觸、