白光干涉技术在微器件三维形貌恢复中的应用研究

本文主要探讨了基于白光干涉术的微器件三维表面形貌恢复的研究，发表于2012年7月的《佛山科学技术学院学报(自然科学版)》第30卷第4期。白光干涉测量技术在光学测量领域中占有重要地位，它利用白光光源产生的连续光谱进行干涉，形成一组组干涉条纹，这些条纹的变化反映了被测物体表面的微小形貌特征。 论文首先介绍了白光干涉测量的基本原理，即当不同波长的光波在物体表面发生干涉时，根据光程差的不同，零级条纹会重合或错开，对比度也随之变化。通过分析干涉条纹的分布，可以推断出物体的表面形状。作者提出了一种局部峰点插值算法，该算法能有效地从复杂的干涉信号中提取出包络线，这是实现三维表面形貌恢复的关键步骤。 作者详细讨论了该算法的实现过程，包括如何选择和处理局部峰点，以及如何通过这些峰点来构建三维模型。这种方法的优势在于非接触测量，避免了对器件的物理损伤，同时具有较大的测量范围和高精度，特别适合于微电子、微机电系统(MEMS)和纳米技术领域中对精度要求极高的器件表面检测。 针对微器件的特殊需求，如MEMS阵列器件和超精密加工器件，白光干涉测量技术展示了其在实时在线测试中的巨大潜力，能够快速准确地获取表面形貌信息，为优化器件性能提供了有力的数据支持。然而，尽管扫描电子显微镜和扫描隧道显微镜等解剖测试方法在微观形貌识别上表现出色，但它们通常破坏性较大，不适合实时监测。相比之下，触针式测量虽然直观且精度高，但在处理三维表面时耗时较长，可能会对器件造成划痕。 这篇文章深入研究了白光干涉技术在微器件三维表面形貌恢复中的应用，对于推动我国现代制造业的精密测量技术进步具有重要意义。通过这一研究，科研人员和工程师可以更有效地进行微纳器件的质量控制和性能优化，从而提升整体制造水平。