CN103615993A - 基于离轴显微干涉术的微结构测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于离轴显微干涉术的微结构测试系统及方法，包括激光光源，在激光光源的输出光轴上设置有分光器件，在分光器件的一条光输出轴上设置有第一准直扩束器，第一准直扩束器的光输出轴上设置有分光棱镜，在分光器件的另一条光输出轴上设置有第一反射镜，第一反射镜的反射光轴上设置有第二准直扩束器，第二准直扩束器的光输出轴上设置有第二反射镜，第二反射镜的反射光轴对应分光棱镜，第一准直扩束器通过分光棱镜输出的光路上设置有用于照射被测样本和收集被测样本表面反射物光的显微物镜，分光棱镜的输出光路上对应设置用于光电转换的CCD，CCD的另一端点连接数字图像采集卡。本发明仅需要一幅干涉图即可达到微结构表面形貌测量的目的，能够实现实时动态测试。

Description

基于离轴显微干涉术的微结构测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种微结构形貌测试系统。特别是涉及一种通过倾斜参考波离轴显微干涉的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统及方法。

背景技术

微机电系统（MEMS）、微细加工技术以及纳米技术在当代发展迅速，需求强劲，因此微结构测试倍受关注，测量要求也逐步提高。对于MEMS器件，其电子学测试固然重要，但微结构几何量、机械量、机械力学特性、材料特性、光学特性、声学特性和磁学特性等多个参数的测试也必不可少。而微结构表面形貌的加工工艺复杂，往往通过机械加工、化学加工以及其他特殊加工工艺形成。在需要满足直观表面形貌的加工要求之上，微结构的表面形貌还与物质内在特性如硬度、残余应力、化学成分、材料特性等物理化学性质密切相关，这些特性都会对微结构的使用性能产生直接或间接的影响。因此对于MEMS微结构表面形貌几何量的测试尤为重要。测试系统的测量范围，测量速度以及测量精度的提高是MEMS测试技术进步的重大体现。

由于MEMS器件结构精细，其特征结构尺寸一般在微纳米量级，因此若要得到较为准确的测量结果，其测试结构和形貌的精度也应在微纳米量级。这对测试技术以及测量设备精度要求也是较高的。而对于某些动态器件，其形貌测量还会有实时性的要求。显微干涉测量法是一种基于相干光干涉的原理，结合显微系统，通过在干涉图中提取微结构的有效相位恢复被测物形貌的一种测量方法。由于其具有非接触、高灵敏度、高精度等优点，因而在微结构几何量测试领域得到广泛应用。显微干涉主要包括相移干涉，白光干涉等。相移干涉测量法使用单色光作为光源，需要相移器等步距的微位移扫描，记录多幅（至少三幅）干涉图才能获取有关相位。而白光干涉测量法使用白光作为光源，依据白光干涉原理，通过对被测件进行垂直方向的扫描记录下每一点零光程差的位置，获得被测件表面三维信息。对于以上两种方法，干涉图数量的要求，相移器的精度及昂贵的价格以及对振动敏感等特性限制了它们的应用。而显微干涉结合傅里叶变换的测量方法在理论上仅需要一幅干涉图，然而如果应用传统显微干涉的装置，必须通过倾斜被测样品才能达到增加载频的目的，得到准确的测量结果。若样品倾斜角度过大会使干涉区域缩小，有效视场范围会严重收缩，因此样品倾斜角度有限，这就导致载频不足，频谱重叠的现象发生，相位也因此发生反转从而需要更多一幅干涉图矫正，使测量更加复杂。这也表明常用显微干涉的方法对于微结构的实时性测量要求还是不易达到的。因此，如何在保证高精度测量的同时提高测量效率，减少对干涉图数量的依赖，实现测量的实时性，成为显微干涉测量应用于微结构形貌测试领域亟待解决的问题，也是其发展的趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现全视场、非接触、快速高精度的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统及方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于离轴显微干涉术的微结构测试系统，包括激光光源，在激光光源的输出光轴上设置有分光器件，在所述的分光器件的一条光输出轴上设置有第一准直扩束器，所述第一准直扩束器的光输出轴上设置有分光棱镜，在所述的分光器件的另一条光输出轴上设置有第一反射镜，所述第一反射镜的反射光轴上设置有第二准直扩束器，所述第二准直扩束器的光输出轴上设置有第二反射镜，所述第二反射镜的反射光轴对应所述分光棱镜，所述的第一准直扩束器通过分光棱镜输出的光路上设置有用于照射被测样本和收集被测样本表面反射物光的显微物镜，所述分光棱镜的输出光路上对应设置用于光电转换的CCD，所述的CCD的另一端点连接数字图像采集卡。

所述的分光器件采用分光棱镜或采用偏振分光棱镜。

当所述的分光器件采用偏振分光棱镜时，所述的激光光源与所述的分光器件之间的光轴上设置有第一半波片，所述的分光器件与所述的第一准直扩束器之间的光轴上设置有第二半波片。

所述的第一准直扩束器与所述的分光棱镜之间的光轴上设置有第一透镜。

所述的第二反射镜与所述的分光棱镜之间的光路上设置有第二透镜。

所述的第二反射镜的反射光与所述的分光棱镜所输出的被测样本表面反射物光的光轴形成有离轴角度θ，所述的离轴角度θ为1～6°。

一种用于基于离轴显微干涉术的微结构测试系统的方法，包括如下步骤：

1）将光源发出的激光通过分光成为两束相干光，相干光中物光经过被测样本的反射到达CCD，与入射到CCD的参考光进行干涉形成干涉图，所述的参考光通过光路中的反射镜调节后输出的反射光与CCD所接收的物光的光轴成一定的离轴角度θ，增大载频，保证离轴干涉；

2）将一平面反射镜的镜面作为理想反射面，记录平面反射镜镜面的离轴干涉图，对所述的离轴干涉图进行傅里叶变换，对离轴干涉图进行频谱滤波，得到包含有参考光相位及系统引入的光学畸变相位的理想反射面的干涉项，并将理想反射面的干涉项作为系统误差进行记录，将此步骤2）得到的记录作为以后每一次测量中消除系统误差的参考，并在以后的每一次测量中跳过此步骤2），不再重复记录；

3）将微器件作为被测样本放置于光路中，采集离轴干涉图并记录，对所采集的离轴干涉图进行傅里叶变换，经过对离轴干涉图的频谱滤波，得到包含有微器件形貌相位、参考光相位以及系统引入的光学畸变相位的干涉项；

4）将系统误差进行共轭计算，将计算结果与步骤3）中所得微器件的干涉项相乘，消除与步骤2）所记录的系统误差相对应的系统误差，即得到微器件的真实形貌相位，再通过相位与高度的比例关系恢复微器件的表面形貌信息。

步骤2）和步骤3）中所述的对离轴干涉图强度分布为：

i(x,y)=a(x,y)+O(x,y)R^*(x,y)+O^*(x,y)R(x,y)=a(x,y)+c(x,y)+c^*(x,y)  （1）

式中a(x,y)为直透光项，O(x,y)为物光的复振幅分布，R(x,y)为参考光的复振幅分布，^*代表共轭计算，对所述的离轴干涉图进行频谱滤波，得到步骤2）和步骤3）中所述的对离轴干涉图的干涉项c(x,y)。

步骤4）中所述的消除与步骤2）所记录的系统误差相对应的系统误差，是将步骤2）记录的系统误差干涉项的共轭项与步骤3）滤出的微器件干涉项下述公式相乘，达到消除系统误差的目的：

$\begin{array}{c}c(x,y)\×{c^{*}}_{\mathrm{plane}}(x,y)\\ =[O(x,y)\×R(x,y)]\×{[O_{\mathrm{plane}}(x,y)\×R(x,y)]}^{*}\\ =\left\{\right[A_O\×\exp ({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{aberration}}(x,y)+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y))]\×A_R\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_R(x,y)\right)\}\\ \×{\left\{\right[A_{O_{\mathrm{plane}}}\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{aberration}}(x,y)\right)]\×A_R\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_R(x,y)\right)\}}^{*}\\ =A\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y)\right)\end{array}---\left(2\right)$

式中，c(x,y)为微器件的干涉项，c^* _plane(x，y)为理想反射面的干涉项的共轭项，O(x,y)为微器件的物光的复振幅分布，R(x,y)为参考光的复振幅分布，O_plane(x,y)为为理想反射面的物光复振幅分布，φ_aberration(x,y)为光学系统引入的畸变相位，φ_sample(x,y)和φ_R(x,y)分别为微器件的样本相位和参考光的相位，A_O，A_R和是微器件的物光，参考光和理想反射面的物光振幅。

步骤4）中所述的相位与高度的比例关系是采用如下公式得到的：

$h=\frac{{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y)\×\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}}---\left(3\right)$

式中，h是微器件的形貌高度，φ_sample(x,y)是微器件相位，λ是光源的波长。

本发明的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统及方法，离轴显微干涉的测量装置没有应用常见显微干涉系统中的干涉显微镜，而是用马赫曾德干涉仪代替，能够灵活地调整参考光的离轴角度，增大载频，使含有有效被测物形貌相位的干涉项能够与零级项分离，经过频谱滤波系统误差校正等得到被测物相位信息，使得本测量方法仅需要一幅干涉图即可达到微结构表面形貌测量的目的，能够实现实时动态测试。本发明还具有如下特点：

1、测量系统通过调节反射镜使得参考光方向与光轴倾斜成一定离轴角度达到增大载频的目的。

2、测量系统在利用干涉获取相位的基础上保证了显微放大装置中显微物镜的长工作距离特性。

3、测量系统仅需要一个显微物镜。

附图说明

图1是本发明的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统构成示意图；

图2是系统误差图；

图3是微台阶的离轴显微干涉图；

图4是干涉图的频谱图；

图5是含有系统误差的微台阶形貌图；

图6是消除误差的微台阶形貌图；

图7是离轴显微干涉测得的微孔形貌图；

图8是Mirau显微干涉系统得到的高载频微孔干涉图；

图9是Mirau显微干涉系统得到的微孔形貌图。

图中

1：激光光源        2：第一半波片

3：分光器件        4：第一反射镜

5：第二半波片      6：第一准直扩束器

7：第一透镜        8：第二准直扩束器

9：第二反射镜      10：第二透镜

11：分光棱镜       12：显微物镜

13：被测样本       14：CCD

15：数字图像采集卡 16：计算机

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统及方法做出详细说明。

如图1所示，本发明的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统，包括激光光源1，在激光光源1的输出光轴上设置有分光器件3，所述的分光器件3可以采用分光棱镜或采用偏振分光棱镜。在所述的分光器件3的一条光输出轴上设置有第一准直扩束器6，所述第一准直扩束器6的光输出轴上设置有分光棱镜11，在所述的分光器件3的另一条光输出轴上设置有第一反射镜4，所述第一反射镜4的反射光轴上设置有第二准直扩束器8，所述第二准直扩束器8的光输出轴上设置有第二反射镜9，所述第二反射镜9的反射光轴对应所述分光棱镜11，所述的第一准直扩束器6通过分光棱镜11输出的平行光路上设置有用于照射被测样本13和收集被测样本13表面反射物光的显微物镜12，所述分光棱镜11的输出光路上对应设置用于光电转换的CCD14，所述的CCD14的另一端点连接数字图像采集卡15。所述的第二反射镜9的反射光与所述的分光棱镜11所输出的被测样本13表面反射物光的光轴形成有离轴角度θ，所述的离轴角度θ为1～6°。

当所述的分光器件3采用偏振分光棱镜时，所述的激光光源1与所述的分光器件3之间的光轴上设置有第一半波片2，所述的分光器件3与所述的第一准直扩束器6之间的光轴上设置有第二半波片5。

所述的第一准直扩束器6与所述的分光棱镜11之间的光轴上还可设置有第一透镜7。所述的第二反射镜9与所述的分光棱镜11之间的光路上还可设置有第二透镜10。

在本实施例中，所述的激光光源1采用CrystaLaser,CL640-050-S的光源；所述的显微物镜12采用Mitutoyo,NA=0.42,放大倍率50×的显微物镜；CCD14采用Imperx,PX-2M30-L,1008×1028,像素尺寸7.4　m,33帧/秒的CCD。

本发明的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统的工作原理是：从激光光源1发出的单色光穿过第一半波片2和偏振分光棱镜3的组合，分成偏振方向相互垂直的两束线偏振相干光。相干光中的物光通过第二半波片5，偏振方向转为与物光相同。物光与参考光分别经过第一准直扩束器6、第二准直扩束器8进行扩束，准直。物光经过物光臂上的第一透镜7和显微物镜12形成平行光垂直入射到被测样本13表面，被测样本13表面反射的物光继续被显微物镜12收集，通过分光棱镜11以球面波的形式到达CCD，为CCD接收。准直扩束后的参考光透过参考臂上的第二透镜10，也以球面波的形式抵达CCD，在CCD表面与携带有被测样本表面形貌信息的物光发生干涉。干涉图被CCD记录。调整参考臂上的第二反射镜9的角度，使参考光方向与光轴成一离轴角度θ，保证离轴干涉。

本发明的用于基于离轴显微干涉术的微结构测试系统的方法，包括如下步骤：

1）将光源发出的激光通过分光成为两束相干光，相干光中物光经过被测样本的反射到达CCD，与入射到CCD的参考光进行干涉形成干涉图，所述的参考光通过光路中的反射镜调节后输出的反射光与CCD所接收的物光的光轴成一定的离轴角度θ，增大载频，保证离轴干涉；

2）将一平面反射镜的镜面作为理想反射面，记录平面反射镜镜面的离轴干涉图，对所述的离轴干涉图进行傅里叶变换，对离轴干涉图进行频谱滤波，得到理想反射面的干涉项，并将理想反射面的干涉项作为系统误差进行记录，将此步骤2）得到的记录作为以后每一次测量中消除系统误差的参考，即用于之后的相位矫正。并在以后的每一次测量中跳过此步骤2），不再重复记录，图2即为系统误差图；

3）将微器件作为被测样本放置于光路中，采集离轴干涉图并记录，对所采集的离轴干涉图进行傅里叶变换，经过对离轴干涉图的频谱滤波，得到包含有被测样本形貌相位、参考光相位以及系统引入的光学畸变相位的干涉项；

将被测微器件样本置于系统样本位置，采集被测样本的离轴显微干涉图，如图3所示。图中放大部分为具有高载频的干涉条纹，对应于上述步骤2）和步骤3）中所述的对离轴干涉图强度分布为：

i(x,y)=a(x,y)+O(x,y)R^*(x,y)+O^*(x,y)R(x,y)=a(x,y)+c(x,y)+c^*(x,y)  （1）

式中a(x,y)为直透光项，O(x,y)为物光的复振幅分布，R(x,y)为参考光的复振幅分布，^*代表共轭计算。对所述的离轴干涉图进行频谱滤波，得到步骤2）和步骤3）中所述的对离轴干涉图的干涉项c(x,y)。

4）将系统误差进行共轭计算，将计算结果与步骤3）中所得微器件的干涉项相乘，消除与步骤2）所记录的系统误差相对应的系统误差，即得到微器件的真实形貌相位，再通过相位与高度的比例关系恢复微器件的表面形貌信息。

图4为干涉图傅里叶变换后的频谱图。携带有物光相位信息的c(x,y)由于参考光的载频足够大，因此可以用简单窗函数频谱滤波将其滤出，再经过傅里叶逆变换得到含有系统误差以及样本高度信息的形貌图，如图5所示。将记录的系统误差干涉项的共轭项与滤出的被测样本干涉项相乘，可以达到消除系统误差的目的。

所述的消除与步骤2）所记录的系统误差相对应的系统误差，是将步骤2）记录的系统误差干涉项的共轭项与步骤3）滤出的微器件干涉项下述公式相乘，达到消除系统误差的目的：

$\begin{array}{c}c(x,y)\×{c^{*}}_{\mathrm{plane}}(x,y)\\ =[O(x,y)\×R(x,y)]\×{[O_{\mathrm{plane}}(x,y)\×R(x,y)]}^{*}\\ =\left\{\right[A_O\×\exp ({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{aberration}}(x,y)+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y))]\×A_R\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_R(x,y)\right)\}\\ \×{\left\{\right[A_{O_{\mathrm{plane}}}\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{aberration}}(x,y)\right)]\×A_R\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_R(x,y)\right)\}}^{*}\\ =A\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y)\right)\end{array}---\left(2\right)$

式中，c(x,y)为微器件的干涉项，c^* _plane(x，y)为理想反射面的干涉项的共轭项，O(x,y)为微器件的物光的复振幅分布，R(x,y)为参考光的复振幅分布，O_plane(x,y)为为理想反射面的物光复振幅分布，φ_aberration(x,y)为光学系统引入的畸变相位，φ_sample(x,y)和φ_R(x,y)分别为微器件的样本相位和参考光的相位，A_O，A_R和

是微器件的物光，参考光和理想反射面的物光振幅。

所述的相位与高度的比例关系是采用如下公式得到的：

$h=\frac{{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y)\×\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}}---\left(3\right)$

式中，h是微器件的形貌高度，φ_sample(x,y)是微器件相位，λ是光源的波长。

最终样本形貌高度由（3）式得出。图6即为被测微台阶的真实形貌图。其有效测量视场为149μm×152μm。同时，本系统也对一个微孔阵列进行了测试，图7为所得的形貌图。

为了证明本发明的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统能得到更高更充足的载频的干涉图，我们用传统的Mirau干涉物镜测得的结果做对比说明。为得到高载频的干涉图，在传统显微干涉系统中需要将样本倾斜，如图8所示，此为图7中微孔阵列的干涉图。可以看出干涉条纹只覆盖部分视场。而对此一幅干涉图进行处理后得到的是已变形的形貌图，如图9所示。说明应用传统干涉物镜，即使倾斜样本，干涉图的载频仍然是不够的。

Claims (10)

1.一种基于离轴显微干涉术的微结构测试系统，包括激光光源（1），其特征在于，在激光光源（1）的输出光轴上设置有分光器件（3），在所述的分光器件（3）的一条光输出轴上设置有第一准直扩束器（6），所述第一准直扩束器（6）的光输出轴上设置有分光棱镜（11），在所述的分光器件（3）的另一条光输出轴上设置有第一反射镜（4），所述第一反射镜（4）的反射光轴上设置有第二准直扩束器（8），所述第二准直扩束器（8）的光输出轴上设置有第二反射镜（9），所述第二反射镜（9）的反射光轴对应所述分光棱镜（11），所述的第一准直扩束器（6）通过分光棱镜（11）输出的光路上设置有用于照射被测样本（13）和收集被测样本（13）表面反射物光的显微物镜（12），所述分光棱镜（11）的输出光路上对应设置用于光电转换的CCD（14），所述的CCD（14）的另一端点连接数字图像采集卡（15）。

2.根据权利要求1所述的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统，其特征在于，所述的分光器件（3）采用分光棱镜或采用偏振分光棱镜。

3.根据权利要求1所述的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统，其特征在于，当所述的分光器件（3）采用偏振分光棱镜时，所述的激光光源（1）与所述的分光器件（3）之间的光轴上设置有第一半波片（2），所述的分光器件（3）与所述的第一准直扩束器（6）之间的光轴上设置有第二半波片（5）。

4.根据权利要求1所述的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统，其特征在于，所述的第一准直扩束器（6）与所述的分光棱镜（11）之间的光轴上设置有第一透镜（7）。

5.根据权利要求1所述的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统，其特征在于，所述的第二反射镜（9）与所述的分光棱镜（11）之间的光路上设置有第二透镜（10）。

6.根据权利要求1所述的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统，其特征在于，所述的第二反射镜（9）的反射光与所述的分光棱镜（11）所输出的被测样本（13）表面反射物光的光轴形成有离轴角度θ，所述的离轴角度θ为1～6°。

7.一种用于权利要求1～6所述的基于离轴显微干涉术的微结构测试系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将光源发出的激光通过分光成为两束相干光，相干光中物光经过被测样本的反射到达CCD，与入射到CCD的参考光进行干涉形成干涉图，所述的参考光通过光路中的反射镜调节后输出的反射光与CCD所接收的物光的光轴成一定的离轴角度θ，增大载频，保证离轴干涉；

2）将一平面反射镜的镜面作为理想反射面，记录平面反射镜镜面的离轴干涉图，对所述的离轴干涉图进行傅里叶变换，对离轴干涉图进行频谱滤波，得到包含有参考光相位及系统引入的光学畸变相位的理想反射面的干涉项，并将理想反射面的干涉项作为系统误差进行记录，将此步骤2）得到的记录作为以后每一次测量中消除系统误差的参考，并在以后的每一次测量中跳过此步骤2），不再重复记录；

3）将微器件作为被测样本放置于光路中，采集离轴干涉图并记录，对所采集的离轴干涉图进行傅里叶变换，经过对离轴干涉图的频谱滤波，得到包含有微器件形貌相位、参考光相位以及系统引入的光学畸变相位的干涉项；

4）将系统误差进行共轭计算，将计算结果与步骤3）中所得微器件的干涉项相乘，消除与步骤2）所记录的系统误差相对应的系统误差，即得到微器件的真实形貌相位，再通过相位与高度的比例关系恢复微器件的表面形貌信息。

8.根据权利要求7所述的用于基于离轴显微干涉术的微结构测试系统的方法，其特征在于，步骤2）和步骤3）中所述的对离轴干涉图强度分布为：

i(x,y)=a(x,y)+O(x,y)R^*(x,y)+O^*(x,y)R(x,y)=a(x,y)+c(x,y)+c^*(x,y)  （1）

式中a(x,y)为直透光项，O(x,y)为物光的复振幅分布，R(x,y)为参考光的复振幅分布，^*代表共轭计算，对所述的离轴干涉图进行频谱滤波，得到步骤2）和步骤3）中所述的对离轴干涉图的干涉项c(x,y)。

9.根据权利要求7所述的用于基于离轴显微干涉术的微结构测试系统的方法，其特征在于，步骤4）中所述的消除与步骤2）所记录的系统误差相对应的系统误差，是将步骤2）记录的系统误差干涉项的共轭项与步骤3）滤出的微器件干涉项下述公式相乘，达到消除系统误差的目的：

$\begin{array}{c}c(x,y)\×{c^{*}}_{\mathrm{plane}}(x,y)\\ =[O(x,y)\×R(x,y)]\×{[O_{\mathrm{plane}}(x,y)\×R(x,y)]}^{*}\\ =\left\{\right[A_O\×\exp ({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{aberration}}(x,y)+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y))]\×A_R\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_R(x,y)\right)\}\\ \×{\left\{\right[A_{O_{\mathrm{plane}}}\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{aberration}}(x,y)\right)]\×A_R\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_R(x,y)\right)\}}^{*}\\ =A\×\exp \left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y)\right)\end{array}---\left(2\right)$

式中，c(x,y)为微器件的干涉项，c^* _plane(x，y)为理想反射面的干涉项的共轭项，O(x,y)为微器件的物光的复振幅分布，R(x,y)为参考光的复振幅分布，O_plane(x,y)为为理想反射面的物光复振幅分布，φ_aberration(x,y)为光学系统引入的畸变相位，φ_sample(x,y)和φ_R(x,y)分别为微器件的样本相位和参考光的相位，A_O，A_R和

是微器件的物光，参考光和理想反射面的物光振幅。

10.根据权利要求7所述的用于基于离轴显微干涉术的微结构测试系统的方法，其特征在于，步骤4）中所述的相位与高度的比例关系是采用如下公式得到的：

$h=\frac{{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{sample}}(x,y)\×\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}}---\left(3\right)$

式中，h是微器件的形貌高度，φ_sample(x,y)是微器件相位，λ是光源的波长。

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