三维微纳米台阶高精度光学显微测量量化表征

三维微纳米台阶光学显微测量信息为多维形貌数据,其数据量庞大复杂、多维相关性低、表征难度大,且通常存在测量坏点影响关键尺寸表征精度。本文提出了一种三维微纳米台阶高精度光学显微测量量化表征方法。首先,针对三维微纳米台阶的结构特征选取测量系统并设计测量方法,获取其三维形貌点云数据信息;其次,建立三维形貌实测数据维度重构方法,将复杂的多维面形数据降维至有序二维空间;基于K-means聚类算法和数据映射,创建台阶高度参数量化表征模型,实现识别离群值的同时将二维数据点集中的质心距离映射为台阶高度值;最后,通过迭代收敛设计,进一步提高算法表征的准确度和鲁棒性。对两种微纳台阶标准物质进行实验,结果表明,在测量存在离群值等坏点情况下,本方法能够高精度表征出台阶高度参数,与校准值比对,误差小于1.5%。

光学显微三维测量解耦合准则

光学显微三维测量耦合效应是指沟槽或台阶样品高度测量准确性受横向周期影响产生原理误差的现象。采用卷积不相关原则和有限能量损失原则,分别建立了薄样品和深沟槽样品光学显微三维测量的解耦合模型,揭示了被测样品特征参数与光学仪器表征能力之间的关联关系。与现有W/3准则相比,光学显微三维测量解耦合准则能够客观反映光学仪器表征能力受样品结构差异变化的影响,指示高度测量解耦合评定的示值区域,预见高度测量原理误差产生,为沟槽或台阶样品三维结构表征提供了一种新的计量评定准则。