[发明专利]光学微纳测量装置、提取待测结构微纳尺寸信息的方法

摘要

本发明提供了一种光学微纳测量装置和自动提取待测目标尺寸信息的方法。该测量装置的照明部份和成像部分由多个4f系统组成，可以根据待测目标类型和灵敏度要求产生不同照明数值孔径、偏振态的反射式柯勒照明模式和得到所需放大倍率的像。该装置利用一个压电定位器以自身的物镜扫描实现通焦扫描的目的，扫描行程可以精确控制，且易于直接安装于生产工艺线上，可以满足在线测量的要求。该尺寸提取方法包含了一个基于傅里叶变换的噪声消除算法。通过计算每一幅实际离焦图像和对应理想仿真离焦图像的傅里叶频谱和相位，并将前者频谱和后者相位组合，再计算其傅里叶逆变换，以实现消除测量过程中受外界干扰而产生的光学噪声和机械噪声。

主权项

1.一种光学微纳测量装置，其特征在于：包括：反射式柯勒照明和成像部分；和物镜定位部分，其中反射式柯勒照明和成像部分包括：光源；第一物镜，放置于光源之前，用于会聚照明光；小孔，放置于所述第一物镜之前；第一透镜，置于所述小孔前方，用于形成准直光路；第二透镜，置于所述第一透镜前方，用于与所述第一透镜形成4f系统；偏振片，放置于准直光路中；分光棱镜，放置于所述偏振片之后；和第三透镜，放置于所述第二透镜之后；第四透镜，置于所述第三透镜后方，用于与所述第三透镜形成4f系统；平面镜；第二物镜，用于产生反射式柯勒照明和成像；和成像CCD，物镜定位部分包括：压电定位器，与所述第二物镜连接，用于使所述第二物镜沿光轴上下扫描，实现通焦扫描的目的；和控制部，控制所述压电定位器。