紫外光學線寬掃描測量裝置的成像系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)在隨著半導體產業(yè)的快速發(fā)展，芯片和MEMS器件的尺寸已經從微米向100納米甚至10納米量級邁進。相應的，對這些芯片和器件的檢測范圍也進入到納米量級。在計量領域中，對納米量級幾何結構的高分辨率測量屬于關鍵尺寸檢測(CD Measurement)，檢測設備的準確與否對芯片晶體管以及微納器件的性能及合格率起著關重要的作用。目前，在半導體及芯片制造中，光學顯微成像方法由于高速和較高分辨率，常用于芯片尺寸的測量。而當制造工藝進入到納米量級范圍，

2、通常的光學顯微鏡由于存在光學衍射極限，分辨率受到限制。
　　為提高對芯片和微納器件線寬的測量能力，中國計量科學研究院正在研究一套計量型紫外光學微納幾何結構標準測量裝置，該裝置使用紫外光學檢測設備減小對象的衍射尺寸，提高檢測分辨率;使用激光干涉儀對被測線寬進行溯源。本論文依托該裝置，研究一種計量型紫外光學顯微鏡的線寬測量方法，通過高分辨率紫外CCD自動聚焦，紫外光電倍增管對線寬衍射光強的測量，得到可溯源的納米線寬值。
　　文章

3、中介紹了計量型紫外光學微納測量的系統(tǒng)構架，結構設計。通過對OLYMPUS光學顯微鏡的改造設計，實現(xiàn)紫外光路的分光以及光路的微調。介紹了線寬測量方法，最后通過介紹數(shù)字圖像自動聚焦算法，利用小波分解的方法實現(xiàn)CCD自動對焦。主要工作有以下幾個方面:
　　第一章介紹課題研究的背景和意義，主要介紹了微納線寬測量的重要意義、納米計量的相關方法、計量型紫外光學顯微鏡的優(yōu)勢以及目前國內外計量型紫外光學顯微鏡的研究現(xiàn)狀。
　　第二章說明了本

4、課題研究的國內首個計量型紫外光學顯微鏡的系統(tǒng)原理，詳細的說明了該系統(tǒng)的結構參數(shù)，以及預期分辨率;微納線寬的測量過程，系統(tǒng)整體結構的設計方案。
　　第三章分析了線寬掃描成像的系統(tǒng)組成和掃描原理。本章研究了四個方面內容:物平面與共軛像平面的分辨率計算關系;分光光路的結構設計和小孔三維調整裝置的安裝;紫外光源光強測量實驗以及光電倍增光(PMT)選型分析;線寬掃描原理及相關實驗，詳細介紹了自動聚焦的硬件組成。
　　第四章分析了光學成