透明介質(zhì)下微結(jié)構(gòu)表面形貌的Linnik顯微干涉測量技術(shù).pdf

1、很多MEMS器件必須工作在真空或特定氣氛下，但是MEMS器件在封裝以后性能會發(fā)生一些改變。表面形貌測試是微結(jié)構(gòu)離面運動測量和變形測量的基礎(chǔ)，而這兩項都是用來評價MEMS性能的重要手段。因而，在真空或特定氣氛下進(jìn)行表面形貌測試具有重要的意義。光學(xué)測試技術(shù)要求光必須透過封裝到達(dá)MEMS器件表面。因此一般采用透明介質(zhì)上蓋封裝MEMS器件或?qū)EMS器件放入帶有透明窗口的真空或氣氛腔中的方式，監(jiān)測MEMS器件在真空或特定氛圍下的真實工作狀態(tài)。<

2、br>　　 本文結(jié)合透明介質(zhì)下表面形貌測試對工作距離的要求，以及三種顯微干涉光路結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)計了一套基于Linnik光路結(jié)構(gòu)的長工作距離表面形貌測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了透過透明介質(zhì)進(jìn)行微結(jié)構(gòu)表面形貌測試的功能。具體完成的工作主要包括：
　　 1.設(shè)計了基于顯微干涉技術(shù)和相移干涉技術(shù)的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，滿足了長工作距離測試的要求。
　　 2.分析透明介質(zhì)對光路的影響，通過加入相應(yīng)補償片來補償透明介質(zhì)對于焦點位置和光程差的改變。

3、r>　　 3.提出了一種基于基準(zhǔn)面的補償算法，用于解調(diào)因測量和參考光路中光程差不匹配引起的不正確相位分布，得到真實的微結(jié)構(gòu)表面形貌。
　　 4.對搭建的系統(tǒng)進(jìn)行精度評定和MEMS器件測試實驗。在不同的放大倍數(shù)、透過不同厚度的透明介質(zhì)下，使用標(biāo)準(zhǔn)臺階進(jìn)行精度評定實驗，驗證了測量系統(tǒng)的精確度和可行性。通過對測量結(jié)果的評定，對不同放大倍數(shù)及不同厚度透明介質(zhì)造成的影響進(jìn)行了對比和分析。對實際的MEMS器件進(jìn)行表面形貌測試，確定系統(tǒng)在透