[发明专利]基于拉曼分析的无损高深宽比结构的测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于拉曼分析的无损高深宽比结构的测量装置，其特征在于，用于对待测样品中待测孔的结构参数进行测量，所述装置包括：激光光源、聚光部件、可动载物台、探测模块；

所述激光光源，用于发射出激光光束；

所述聚光部件，用于对所述激光光束进行会聚使所述激光光束聚焦于所述可动载物台上方且使得所述聚光部件的焦平面位于初始位置处，并在测量过程中控制所述焦平面从所述初始位置至少移动到所述待测孔的底面；

所述可动载物台，用于承载所述待测样品，能够在与所述聚光部件的光路主轴垂直的平面移动，所述待测样品中待测孔的轴向与所述光路主轴平行且所述待测孔处于与所述激光光束的聚焦区域对应的位置；

探测模块，用于对接收到的所述待测样品对所述激光光束进行散射后返回的拉曼散射信号进行采集，并根据采集结果确定出所述待测孔的结构参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

可调光阑，用于对所述拉曼散射信号中的部分进行遮挡，使得所述拉曼散射信号中对应于聚焦区域的信号入射到所述探测模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚光部件包括：焦距可调的可调聚光部件，

所述可调聚光部件，在测量过程中对自身焦距进行调整，以使得所述焦平面从所述初始位置至少移动到所述待测孔的底面。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚光部件包括可动聚光部件，

所述可动聚光部件能够沿第一方向远离或靠近所述可动载物台，所述第一方向与所述光路主轴平行；

其中，测量过程中，所述可动聚光部件沿第一方向靠近所述可动载物台，以使得所述焦平面从所述初始位置至少移动至所述待测孔的底面；

所述可动聚光部件包括光学显微镜，所述光路主轴为所述光学显微镜中物镜的光轴。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的装置，其特征在于，所述结构参数包括以下至少一项：所述待测孔的深度、所述待测孔的侧壁起伏度、所述待测孔的内径变化率中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述采集结果包括所述拉曼散射信号的信号强度，根据采集结果确定出所述待测孔的结构参数，包括：

根据每个所述采集结果的信号强度和对应的所述焦平面向所述可动载物台移动的第一距离，确定出与所述焦平面对应的扫描曲线；

确定出所述扫描曲线中的多个特征点以及每个所述特征点分别对应的第一距离；

根据所述待测孔对应的拉曼散射模型和/或参样数据库，根据各所述特征点以及对应的第一距离，确定出所述待测孔的结构参数；

其中，所述拉曼散射模型是根据与所述待测孔匹配的结构对所述激光光束的反射和/或散射规律创建的；所述参样数据库中的参数是根据与所述待测孔匹配的结构对所述激光光束的反射和/或散射规律确定的。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，根据所述待测孔对应的拉曼散射模型和/或参样数据库、各所述特征点以及对应的移第一距离，确定出所述待测孔的结构参数，包括：

根据所述待测孔对应的拉曼散射模型和/或参样数据库确定出所述多个特征点中的底面极大值点和顶面极小值点；

根据所述底面极大值点和所述顶面极小值点分别对应的第一距离，确定出所述待测孔的深度。