[发明专利]基于表面镀膜共焦显微形貌测量装置的膜厚误差校正方法

摘要

基于表面镀膜共焦显微形貌测量装置的膜厚误差校正方法属于共焦扫描光学测量技术领域；该方法在获得镀膜待测样品三维形貌的基础上，计算梯度最大点和其余点的轴向响应曲线数据归一化结果，并以sinc⁴(a(x‑b))为目标函数进行拟合，将梯度最大点的拟合结果与不同宽度矩形函数做卷积运算，再与待校准点的轴向响应数据做差运算，利用最小残差所对应的矩形窗宽度来补偿膜厚误差；本发明基于表面镀膜共焦显微形貌测量装置的膜厚误差校正方法，通过拟合薄膜、厚膜轴向响应曲线，实现对荧光膜膜厚引入误差的补偿，有效校正镀膜膜厚不均引起的误差，并将此误差降低到十分之一膜厚以下。

主权项

基于表面镀膜共焦显微形貌测量装置的膜厚误差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、获得镀膜待测样品三维形貌，轴向扫描间隔为z，扫描层数为N；步骤b、选取三维形貌梯度最大点，将该点轴向响应曲线数据归一化，记为I₁，将其余点轴向响应曲线数据归一化，记为I₂；步骤c、以sinc⁴(a(x×z‑b))为目标函数，利用Levenberg‑Marquardt算法分别拟合I₁与I₂，求得两组a和b，第一组对应I₁的最优拟合参数，记为a₁和b₁，第二组对应I₂的最优拟合参数，记为a₂和b₂；步骤d、分别计算I₁(n)＝sinc⁴(a₁×n×z)和I₂(n)＝sinc⁴(a₂×n×z)，n为大于min(int(‑π/(a₁×z)),int(‑π/(a₂×z)))，小于max(int(‑π/(a₁×z)),int(‑π/(a₂×z)))的整数，min()表示最小值，max()表示最大值，int()表示取整运算；步骤e、将I₁(n)与矩形函数做卷积运算，结果记为I'(n,h_i)，有：h_i为非0整数，也是矩形函数的偏移量，还是矩形函数的半宽度；步骤f、从I'(n,h_i)与I₂(n)中提取半高以上数据，分别为I₃与I₄；步骤g、计算I₃与I₄的残差res(i)，其中，与res(i)最小值对应的h_i记为h_min，h_min高度校正值为h_min×z；步骤h、在待校准点测得高度值上减去h_min×z。