[发明专利]元器件微纳尺度圆孔加工质量的评价方法

说明书

本发明是关于一种元器件微纳尺度圆孔加工质量的评价方法，其包括：用不透光材料包裹圆孔周围；根据圆孔直径选择入射光的波长以发生衍射，得到衍射光斑矩阵；分析衍射光斑矩阵的轮廓特征和强度分布，评价圆孔的加工质量。本发明方法是专门针对可见光波段的微纳米尺度圆孔加工质量评判而提出的，通过分析衍射光斑矩阵的轮廓特征，评价圆孔的外部加工质量；通过分析衍射光斑矩阵的强度分布，评价圆孔的内部加工质量；当圆孔的外部加工质量和内部加工质量都合格时，判定圆孔为合格品。本发明方法的检测装置简单，易于操作，并可采用Matlab软件进行处理，检测效率高，适用于工业快速检测。

技术领域

本发明涉及光电检测技术领域，特别是涉及一种微纳尺度圆孔加工质量的评价方法。

背景技术

在当下科技前沿各个领域之中，电子、航天、通信等各类元器件均向着一体化与微型化发展，这就对微纳米尺度元器件(如芯片、光纤等)的加工工艺提出了更高的要求。该类元器件通常需要精密制作工艺(如刻蚀、腐蚀、拉制等)将各类无机非金属材料加工成微纳米尺度的圆孔，因此，圆孔加工质量的好坏直接决定了元器件的工作性能。

目前对于圆孔的评价主要分为内部与外部两部分。圆孔外部的加工质量主要是指其外表面是否圆滑，是否为标准的圆形；内部加工质量则主要是指其内部是否有阻挡物或者由于加工不均匀造成的内部堵塞。然而，目前评价该类微纳米尺度圆孔加工质量的优劣主要是以显微镜扫描的方式进行的，此类方法耗时较长，不利于工业的大批量生产检测。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种元器件微纳尺度圆孔加工质量的评价方法，所要解决的技术问题是现有评价方法无法实现对元器件中单个纳米尺度圆孔加工质量的评价。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种元器件微纳尺度圆孔加工质量的评价方法，其包括：

用不透光材料包裹圆孔周围；

根据圆孔直径选择入射光的波长以发生衍射，得到衍射光斑矩阵；

分析衍射光斑矩阵的轮廓特征和强度分布，评价圆孔的加工质量。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的元器件微纳尺度圆孔加工质量的评价方法，其中所述分析衍射光斑矩阵的轮廓特征和强度分布，评价圆孔的加工质量，具体包括：

通过分析衍射光斑矩阵的轮廓特征，评价圆孔的外部加工质量；通过分析衍射光斑矩阵的强度分布，评价圆孔的内部加工质量；当圆孔的外部加工质量和内部加工质量都合格时，判定圆孔为合格品。

优选的，前述的元器件微纳尺度圆孔加工质量的评价方法，其中所述通过分析衍射光斑矩阵的轮廓特征，评价圆孔的外部加工质量，具体包括：

对衍射光斑矩阵的主亮斑边缘进行提取，并进行二值化处理，在主亮斑边缘上选取任意三点找圆心，并计算这三点到圆心的距离均值，然后根据相对误差公式，计算主亮斑边缘上所有的点到圆心的距离与所述距离均值的相对误差，并根据相对误差的分布来评价圆孔的外部加工质量。

优选的，前述的元器件微纳尺度圆孔加工质量的评价方法，其中若主亮斑边缘上所有的点到圆心的距离与所述距离均值的相对误差超过10％的点的数量少于总点数的7％，则判定圆孔为外部加工合格品；

若主亮斑边缘上所有的点到圆心的距离与所述距离均值的相对误差超过10％的点的数量占总点数的7％-15％，则判定圆孔为外部加工次等品；

若主亮斑边缘上所有的点到圆心的距离与所述距离均值的相对误差超过10％的点的数量超过总点数的15％，则判定圆孔为外部加工不合格品。

优选的，前述的元器件微纳尺度圆孔加工质量的评价方法，其中所述通过分析衍射光斑矩阵的强度分布，评价圆孔的内部加工质量，具体包括：