[发明专利]基于多光学模式的MEMS器件测量系统、方法及设备

权利要求书

1.一种基于多光学模式的MEMS器件测量系统，其特征在于，所述MEMS器件测量系统包括：光源模块、光信号读取模块、数据处理运算模块、光束分光模块、光信号收集模块和待测MEMS器件，所述光源模块连接所述光束分光模块，所述光束分光模块分别与所述光信号读取模块和所述光信号收集模块连接，所述光信号读取模块与所述数据处理运算模块连接，所述待测MEMS器件设置在所述光信号收集模块远离所述光束分光模块的一侧；

其中，所述光源模块用于为所述MEMS器件测量系统输入光信号；

所述光信号读取模块用于将所述光信号转换为电信号；

所述光信号收集模块用于投射所述光源模块输入的光信号，并收集光调制信号，以及根据不同的光学测量模式切换不同的采集模块，所述光调制信号通过所述待测MEMS器件对所述光信号进行调制后得到；

所述光束分光模块用于将所述光源模块输入的光信号分别传导至所述光信号读取模块和所述光信号收集模块中，且所述光信号在所述光源模块、所述光信号读取模块和所述光信号收集模块中的传递互不干扰；

所述数据处理运算模块用于根据不同的光学测量模式对所述电信号进行相应的运算处理，得到所述待测MEMS器件的三维特征尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种基于多光学模式的MEMS器件测量系统，其特征在于，所述光源模块包括宽谱光源模块、单色光源模块、照明均匀化模块、照明视场调节模块和照明孔径调节模块，所述宽谱光源模块和单色光源模块独立设置，且均与所述照明均匀化模块连接，所述照明均匀化模块与所述照明视场调节模块和所述照明孔径调节模块连接；

其中，所述宽谱光源模块为所述MEMS器件测量系统提供宽谱光源信号；

所述单色光源模块为所述MEMS器件测量系统提供单色光源信号；

所述照明均匀化模块用于对所述光信号进行均匀化分布；

所述照明视场调节模块用于根据不同的光学测量模式调节所述宽谱光源模块或所述单色光源模块的照明区域大小；

所述照明孔径调节模块用于根据不同的光学测量模式调节所述宽谱光源模块或所述单色光源模块照明的孔径角大小。

3.根据权利要求1所述的一种基于多光学模式的MEMS器件测量系统，其特征在于，所述光信号读取模块包括独立设置的光谱信息读取模块和光空间信息读取模块；

其中，所述光谱信息读取模块用于读取所述光信号经过待测MEMS器件调制后返回的光谱信息；

所述光空间信息读取模块用于读取所述光信号经过待测MEMS器件调制后返回的空间强度分布信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于多光学模式的MEMS器件测量系统，其特征在于，所述光信号收集模块包括相互连接的光采集切换模块和采集模块，所述光采集切换模块用于控制不同的采集模块之间的切换。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于多光学模式的MEMS器件测量系统，其特征在于，采集模块包括相互独立设置的低倍率采集模块、大孔径角采集模块和高倍率采集模块；

所述低倍率采集模块用于测量光谱反射测量模式或过焦扫描测量模式下待测MEMS器件的三维特征尺寸；

所述大孔径角采集模块用于测量光谱散射测量模式下待测MEMS器件的三维特征尺寸；

所述高倍率采集模块用于测量过焦扫描测量模式下待测MEMS器件的三维特征尺寸。

6.一种基于多光学模式的MEMS器件测量方法，应用于如权利要求1-5任意一项所述的一种基于多光学模式的MEMS器件测量系统中，其特征在于，所述MEMS器件测量方法包括：

选取相应的光学测量模式和照明光源，其中，所述光学测量模式根据待测MEMS器件的结构类型进行选取，所述光学测量模式包括光谱反射测量模式、过焦扫描测量模式和光谱散射测量模式；

根据所述光学测量模式，采集所述待测MEMS器件对应的MEMS器件光信息；

根据所述MEMS器件光信息，计算相应的所述待测MEMS器件的三维特征尺寸，所述三维特征尺寸包括深度参数、宽度参数和侧壁角参数。