白光相移干涉法提升微结构几何尺寸表征精度

本文主要探讨了基于白光相移干涉术的微结构几何尺寸表征技术，由马龙、郭彤等人在天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室提出。他们的研究创新地结合了Carré等步长相移法与白光垂直扫描，旨在实现快速、准确且非接触式的微纳级测量。这种方法利用Mirau显微干涉物镜和高精度压电陶瓷纳米定位器，确保了垂直分辨率高达亚纳米级别。 文章首先分析了Carré法在白光干涉信号中的应用可行性，通过计算机仿真评估了不同采样步距和信噪比对测量精度的影响，优化了测量参数。同时，他们利用重心法确定了进行相位计算的合适数据范围，以减少测量误差。作者们关注到了单色光相移干涉术的局限性，即高度差超过四分之一波长会导致相位模糊，而白光干涉术则因其相干长度短的优势解决了这一问题，扩展了测量范围。 文中提到，国际上对此领域的研究仍然活跃，例如Peter de Groot、Xavier Colonnade Légé和Jim Kramer等人研究了白光干涉信号的级次判定和采样策略的改进；Andreas Pfoertner和Johannes Schwider则深入研究了白光干涉中的色散效应及其对测量精度的影响；Jan Niehues等人通过引入双波长相移干涉技术提升了白光干涉的精度。 本文的工作不仅针对微机电系统（MEMS）微结构的几何尺寸测量提供了一种新颖的方法，而且在理论上和实践上都对提高白光干涉技术的精度和效率有所贡献，具有重要的学术价值和实际应用前景。