基于任意步長相移干涉的MEMS表面形貌測量技術(shù)研究.pdf

1、在對微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical System，MEMS)結(jié)構(gòu)的特性參數(shù)進(jìn)行測量和MEMS可靠性進(jìn)行測試的過程中，常要求對結(jié)構(gòu)表面的三維形貌、粗糙度、微小的位移和變形等物理量做精密測量。目前，顯微干涉法憑借其高精度、高垂直分辨率、測量簡單快捷、無損等優(yōu)點，已經(jīng)成為這類測量中最常用的手段之一，包括相移干涉法、白光干涉法、外差法等等。其中，相移干涉法又擁有著極為重要的地位。用壓電陶瓷(Piezoelectri

2、c Transducer，PZT)精確地確定待測樣品的移動量通常是現(xiàn)有相移干涉技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)三維形貌精確測量的基礎(chǔ)，而高精度的PZT系統(tǒng)價格昂貴，無法實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。如何利用MEMS加工過程中常見的儀器就可以方便實現(xiàn)具有足夠精度的三維形貌測量是一項非常有意義的工作。
　　由于通過氧化、刻蝕、淀積及濺射等技術(shù)加工的MEMS器件中通常存在許多平面（例如襯底），這些平面與理想平面非常接近，那么根據(jù)光的干涉理論可知，理想平面的干涉條紋是平行的

3、直線簇，光強分布呈余弦規(guī)律，而且周期相同。正是基于這個特點，本文給出了一種采用快速傅立葉變換(fast Fourier transformation，F(xiàn)FT)來分析確定兩幅干涉圖中平面部分的相移量，然后利用這些獲取的相移量來重構(gòu)MEMS微結(jié)構(gòu)表面三維形貌的方法?？梢?，該方法無需采用PZT來確定多幅干涉圖之間的相移量，并且只需通過旋轉(zhuǎn)顯微鏡的對焦微調(diào)旋鈕就可以上下移動載物臺拍攝多幅干涉圖，進(jìn)行MEMS微結(jié)構(gòu)表面三維形貌重構(gòu)。
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