Linnik型显微白光光谱干涉测量方法研究
发布时间：2020-12-21 17:38
随着微纳制造技术的发展,微结构测试尤其是表面形貌测试、薄膜厚度测试已成为当前微纳米测量技术的重要方向之一。表面形貌是否符合预定标准在一定程度上会影响整个微纳器件的质量和成品率,而薄膜厚度也会决定性地影响到薄膜的电磁、光学、力学等方面的性能。因此准确地检测微结构表面形貌和薄膜厚度极其重要。作为一种光学测试方法,白光光谱干涉技术结合了白光干涉的精度和光谱分析的速度,不仅具有非接触、高精度等优点,还能实现快速测量。而不同于Michelson型和Mirau型显微干涉结构,Linnik型显微干涉结构因其长工作距离特点能够针对特殊工作环境下的样品进行测量。本课题围绕Linnik型显微白光光谱干涉测量系统,针对表面形貌和薄膜厚度实现其测量。论文的主要工作如下:1、深入了解了微结构表面形貌测试技术以及薄膜技术,对目前各种测量方法进行了归纳,并对Linnik型显微白光光谱干涉法进行了详细阐述。2、分析了白光光谱干涉法的基本理论,从双光束干涉理论、白光干涉特性、频域干涉等方面进行了分析。3、基于搭建的Linnik型显微白光光谱干涉测量系统,实现对仪器设备的控制及干涉信号的采集。4、介绍并分析了两种常用的相...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 微结构表面形貌测试
1.2 薄膜技术的应用与厚度检测
1.3 白光光谱干涉法
1.4 论文主要内容
第2章 白光光谱干涉基本理论
2.1 双光束干涉理论
2.2 白光干涉特性
2.3 干涉可见度与相干长度
2.4 白光时域相干与频域相干
2.5 本章小结
第3章 测量系统构建
3.1 系统整体设计
3.2 系统硬件
3.2.1 干涉模块
3.2.2 运动及支撑模块
3.2.3 光谱采集模块
3.2.4 辅助调节模块
3.3 系统软件
3.4 本章小结
第4章 绝对距离及微结构表面形貌测量
4.1 绝对距离计算方法
4.2 相位提取算法
4.2.1 傅里叶变换
4.2.2 时间相移法
4.2.3 相位提取方法比较
4.3 绝对距离验证实验
4.4 微结构表面形貌测量
4.5 本章小结
第5章 薄膜厚度计算理论分析
5.1 薄膜反射特性
5.2 局部优化算法
5.3 基于非线性相位波动频率的初值估计方法
5.4 有效初值估计范围
5.5 折射率参数影响
5.6 本章小结
第6章 薄膜厚度测量实验
6.1 测量信号中非线性相位分析
6.1.1 等效厚度非线性相位
6.1.2 物镜组非线性相位
6.2 薄膜测量实验
6.2.1 标准薄膜测量实验
6.2.2 其它薄膜测量
6.3 本章小结
第7章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于白光频域干涉的大台阶高度测量方法[J]. 刘盛刚,陶天炯,马鹤立,翁继东,王翔,李泽仁. 强激光与粒子束. 2015(09)
[2]基于全相位快速傅里叶变换谱分析的激光动态目标实时测距系统[J]. 贾方秀,丁振良,袁峰,葛东升. 光学学报. 2010(10)
[3]基于光谱型白光干涉仪的绝对距离测试研究[J]. 薛晖,倪肖勇,沈伟东,章岳光,刘旭,顾培夫. 浙江大学学报(工学版). 2010(02)
[4]台阶高度的评定方法[J]. 胡凯,蒋向前,刘晓军. 中国仪器仪表. 2009(10)
[5]利用五帧相移算法进行纳米台阶高度的表征[J]. 郭彤,胡春光,陈津平,傅星,胡小唐. 计量学报. 2007(04)
[6]Real-time auto-focusing technique using centroid method for space camera[J]. 匡海鹏,李朝辉,刘明,刘刚,修吉宏,翟林培. Journal of Harbin Institute of Technology. 2007(04)
[7]台阶高度测量方法研究现状及进展[J]. 蒋天罡,李岩,张书练. 光学技术. 2006(01)
[8]大台阶高度测量的外差共焦方法[J]. 闫聚群,柳忠尧,林德教,张蕊,殷纯永,徐毅,许婕. 中国激光. 2005(03)
[9]光学干涉计量中的位相测量方法[J]. 钱克矛,续伯钦,伍小平. 实验力学. 2001(03)
[10]微细台阶测量技术的发展现状[J]. 白立芬,李庆祥,薛实福,黄成伟. 电子工业专用设备. 2001(02)
博士论文
[1]白光扫描干涉测量方法与系统的研究[D]. 马龙.天津大学 2011
[2]基于白光干涉的表面形貌接触和非接触两用测量系统的研究[D]. 郧建平.华中科技大学 2008
[3]用于掩模板表面形貌测量的外差干涉显微系统的研究[D]. 柳忠尧.清华大学 2004
硕士论文
[1]基于白光光谱干涉技术的薄膜测量方法研究[D]. 倪连峰.天津大学 2014
[2]白光干涉测量光学薄膜厚度[D]. 罗婷.南京理工大学 2011
[3]基于白光干涉的绝对距离测量方法的研究[D]. 王留留.合肥工业大学 2009
[4]光谱型白光干涉在测距和光学薄膜相位测试中的应用研究[D]. 倪肖勇.浙江大学 2008
[5]基于白光干涉原理的三维微表面形貌测量技术研究[D]. 冯奎景.华中科技大学 2007
[6]接触式台阶高度测量数据分析及处理系统研究[D]. 徐红.哈尔滨工业大学 2006
[7]薄膜光学常数和厚度的透射光谱法测定研究[D]. 乔明霞.四川大学 2006
本文编号：2930211
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 微结构表面形貌测试
1.2 薄膜技术的应用与厚度检测
1.3 白光光谱干涉法
1.4 论文主要内容
第2章 白光光谱干涉基本理论
2.1 双光束干涉理论
2.2 白光干涉特性
2.3 干涉可见度与相干长度
2.4 白光时域相干与频域相干
2.5 本章小结
第3章 测量系统构建
3.1 系统整体设计
3.2 系统硬件
3.2.1 干涉模块
3.2.2 运动及支撑模块
3.2.3 光谱采集模块
3.2.4 辅助调节模块
3.3 系统软件
3.4 本章小结
第4章 绝对距离及微结构表面形貌测量
4.1 绝对距离计算方法
4.2 相位提取算法
4.2.1 傅里叶变换
4.2.2 时间相移法
4.2.3 相位提取方法比较
4.3 绝对距离验证实验
4.4 微结构表面形貌测量
4.5 本章小结
第5章 薄膜厚度计算理论分析
5.1 薄膜反射特性
5.2 局部优化算法
5.3 基于非线性相位波动频率的初值估计方法
5.4 有效初值估计范围
5.5 折射率参数影响
5.6 本章小结
第6章 薄膜厚度测量实验
6.1 测量信号中非线性相位分析
6.1.1 等效厚度非线性相位
6.1.2 物镜组非线性相位
6.2 薄膜测量实验
6.2.1 标准薄膜测量实验
6.2.2 其它薄膜测量
6.3 本章小结
第7章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于白光频域干涉的大台阶高度测量方法[J]. 刘盛刚,陶天炯,马鹤立,翁继东,王翔,李泽仁. 强激光与粒子束. 2015(09)
[2]基于全相位快速傅里叶变换谱分析的激光动态目标实时测距系统[J]. 贾方秀,丁振良,袁峰,葛东升. 光学学报. 2010(10)
[3]基于光谱型白光干涉仪的绝对距离测试研究[J]. 薛晖,倪肖勇,沈伟东,章岳光,刘旭,顾培夫. 浙江大学学报(工学版). 2010(02)
[4]台阶高度的评定方法[J]. 胡凯,蒋向前,刘晓军. 中国仪器仪表. 2009(10)
[5]利用五帧相移算法进行纳米台阶高度的表征[J]. 郭彤,胡春光,陈津平,傅星,胡小唐. 计量学报. 2007(04)
[6]Real-time auto-focusing technique using centroid method for space camera[J]. 匡海鹏,李朝辉,刘明,刘刚,修吉宏,翟林培. Journal of Harbin Institute of Technology. 2007(04)
[7]台阶高度测量方法研究现状及进展[J]. 蒋天罡,李岩,张书练. 光学技术. 2006(01)
[8]大台阶高度测量的外差共焦方法[J]. 闫聚群,柳忠尧,林德教,张蕊,殷纯永,徐毅,许婕. 中国激光. 2005(03)
[9]光学干涉计量中的位相测量方法[J]. 钱克矛,续伯钦,伍小平. 实验力学. 2001(03)
[10]微细台阶测量技术的发展现状[J]. 白立芬,李庆祥,薛实福,黄成伟. 电子工业专用设备. 2001(02)
博士论文
[1]白光扫描干涉测量方法与系统的研究[D]. 马龙.天津大学 2011
[2]基于白光干涉的表面形貌接触和非接触两用测量系统的研究[D]. 郧建平.华中科技大学 2008
[3]用于掩模板表面形貌测量的外差干涉显微系统的研究[D]. 柳忠尧.清华大学 2004
硕士论文
[1]基于白光光谱干涉技术的薄膜测量方法研究[D]. 倪连峰.天津大学 2014
[2]白光干涉测量光学薄膜厚度[D]. 罗婷.南京理工大学 2011
[3]基于白光干涉的绝对距离测量方法的研究[D]. 王留留.合肥工业大学 2009
[4]光谱型白光干涉在测距和光学薄膜相位测试中的应用研究[D]. 倪肖勇.浙江大学 2008
[5]基于白光干涉原理的三维微表面形貌测量技术研究[D]. 冯奎景.华中科技大学 2007
[6]接触式台阶高度测量数据分析及处理系统研究[D]. 徐红.哈尔滨工业大学 2006
[7]薄膜光学常数和厚度的透射光谱法测定研究[D]. 乔明霞.四川大学 2006
本文编号：2930211
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/2930211.html
