CN115235345B - 高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置及测量方法，利用近红外光能够穿透硅基底的优势，可以用大数值孔径光束进行测量；针对显微物镜会聚的大数值孔径光束被待测样品的沟槽结构调制降低光束聚焦性的问题，设置显微物镜出瞳像差监测光路和像差主动补偿系统；针对反射式结构中检测时像差过大的问题，采用透射式结构，像差减小，提高测量的精度。使用垂直扫描干涉法，得到待测样品的深度和宽度。本发明克服了现有测量技术对硅基MEMS器件高深宽比沟槽结构难以进行无损测量的难点，对待测样品深沟槽结构的深度和宽度进行高精度无损测量。
Description
技术领域
本发明涉及精密光学测量工程技术领域，具体涉及一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置及测量方法，针对硅基MEMS器件沟槽结构的深度和宽度进行测量，特别适用于高深宽比的沟槽结构，通常MEMS高深宽比微结构宽度为1~10 μm，深度为10~300 μm的微结构，深宽比在5:1到20:1之间。
背景技术
在半导体行业，随着大规模集成电路和微纳集成光学系统，向立体方向发展、层数越来越多，需要加工用于电信号传输引线的深孔(TSV-through silicon vias)；另一方面各种硅基MEMS传感器，为了不断提高传感器灵敏度，需要增加传感器中传感结构的响应面积，使得沟槽状结构的深度越来越大，但线宽(CD尺寸)却没有变大，甚至变小。这些类型的微结构，具有高深宽比特征，一般深宽比大于10:1，现在MEMS高深宽比微结构的沟槽宽度为3~10 μm，深度为10~300 μm，这种高深宽比微结构的发展对于驱动微机电系统技术在航空、航天、电子、生物、医疗等许多领域的应用将起到关键作用。
国内外现有的对高深宽比微结构器件几何测量方法大致有两种：接触式测量和非接触式测量；对于接触式测量，最常用的仪器包括扫描电子显微镜SEM和原子力显微镜，通常采取破坏手段，即沿垂直于沟槽方向的一根线切开，使用扫描电镜(SEM)对剖面做探测成像。这种检测方法，属于有损检测，不利于过程中的工艺参数优化和工艺改进；非接触式测量主要指干涉测量技术，以光波干涉原理为基础进行测量，与其他测量技术相比，干涉测量可以实现无损测量。
近几年，以双光束干涉为原理的轮廓测试方法兴起，其中，白光干涉装置比较具有代表性，此类装置不用接触待测样品，无需破坏器件结构，即可完成对器件的三维形貌无损测量。由于白光的分辨率受限于显微物镜的数值孔径NA，因此必须使用大NA物镜提高分辨率，但是，白光会被待测样品高深宽比沟槽遮挡，导致大NA探测光无法到达沟槽底部，无法满足成像要求，现有研究报道表明，白光干涉显微镜和激光共焦显微镜测量微结构的高深宽比上限为10:1，如图2中的（a）所示，例如，一个沟槽宽度为3 μm，深度为60 μm，深宽比达20 : 1，需要NA≤0.025才能照射此沟槽底部，假设波长为550 nm，此时成像分辨率超过13.4 μm，无法满足对3 μm宽度底部的成像要求。尽管有人提出将待测样品倾斜旋转，使光束照射到深槽底部，但是对待测样品的倾斜旋转过程十分繁琐，不能一次对整个底部成像，因此，使用白光干涉仪无法直接测量硅基MEMS高深宽比结构。
使用近红外光可以穿透硅材料探测沟槽底部，如图2中的（b）所示，但对于高深宽比结构，显微物镜会聚的大数值孔径光束会被沟槽结构调制降低光束聚焦性，产生像差，严重影响了成像质量和干涉条纹，测量结果也因此产生巨大误差。
中国专利《一种微纳深沟槽结构测量方法及装置》（CN200710053292.5），其方法是将红外光束投射到含有深沟槽结构的硅片表面，分析从深沟槽结构各分界面反射形成的干涉光得到测量反射光谱；采用等效介质理论构建该深沟槽结构等效多层薄膜堆栈光学模型的理论反射光谱，利用模拟退火算法和基于梯度的优化算法，通过理论反射光谱对该测量反射光谱进行拟合，进而提取沟槽的深度及宽度等集合特征参数。该专利所述方法需要预先对待测样品的沟槽结构进行建模并计算得到理论的反射光谱，通过与测量得到的光谱进行拟合得到沟槽深度和宽度的测量结果，其测量结果准确性受预先建立的理论模型影响，对于复杂结构或未知结构的待测样品建模难度大，难以保证测量结果的准确性。
中国专利《高深宽比微结构反射式干涉显微无损测量装置》（ZL202010896309.9），其方法采用对硅基材料具有穿透能力的近红外谱段光源和对探测光波调制具有主动补偿能力的林尼克(Linnik)型干涉显微镜，测量高深宽比结构的三维形貌。该专利采用了反射式的结构，主要用于检测深度比较小的高深宽比结构，当对深度比较大的高深宽比结构进行检测时，由于其结构的局限性，较长的光程会引入较大的像差，难以保证测量结果的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置及测量方法，用以解决现有的干涉显微无损测量方法无法对MEMS高深宽比沟槽结构的深度和宽度进行测量的问题以及反射式干涉显微测量装置在测量时仍存在像差过大的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，包括近红外短相干光源、科勒照明系统、待测样品、第二显微物镜、第一中继镜组、变形镜、第二平面反射镜、第三立方分光棱镜、第四立方分光棱镜、管镜、第一红外探测器、光瞳镜、单色滤光片、第二红外探测器、第三平面反射镜、第四平面反射镜、第二中继镜组、第三显微物镜、补偿平板、第五平面反射镜、压电陶瓷PZT；第五平面反射镜设置在压电陶瓷PZT上。
待测样品、第二显微物镜、第一中继镜组、第二平面反射镜、变形镜构成测试光路，第三平面反射镜、第四平面反射镜、第二中继镜组、第三显微物镜、补偿平板构成参考光路。
所述科勒照明系统包括第一聚光镜、第一立方分光棱镜、第二聚光镜、第三聚光镜、第二立方分光棱镜、第一平面反射镜、第一显微物镜、第四聚光镜、第五聚光镜、第五立方分光棱镜、第五平面反射镜、第四显微物镜。
所述压电陶瓷PZT和第一红外探测器连接构成同步扫描采集系统；变形镜和第二红外探测器配合构成像差检测光路和主动补偿系统。
近红外短相干光源发出多视场光束，经第一聚光镜汇聚至第一立方分光镜后分为测试光和参考光；测试光经第二聚光镜、第三聚光镜后至第二立方分光镜，经第二立方分光镜反射至第一平面反射镜，再经第一平面反射镜反射后经第二立方分光镜透射至第一显微物镜后，照明待测样品后穿透待测样品，再依次经过第二显微物镜、第一中继镜组、变形镜转折到达第二平面反射镜，经第二平面反射镜反射至第三立方分光棱镜，经第三立方分光棱镜透射至第四立方分光棱镜，第四立方分光棱镜将光分为两部分，一部分光经光瞳镜、单色滤光片后将第二显微物镜的光瞳成像在第二红外探测器上；另一部分光经管镜后将待测样品成像在第一红外探测器上；参考光依次经第五聚光镜、第四聚光镜后射入第五立方分光棱镜，经第五立方分光棱镜反射至压电陶瓷PZT上的第五平面反射镜，经第五平面反射镜反射后依次经第五立方分光棱镜、第四显微物镜、照明补偿平板、第三显微物镜、第二中继镜组、第四平面反射镜后，被第四平面反射镜反射至第三平面反射镜，再经第三平面反射镜反射至第三立方分光棱镜，第三立方分光棱镜将其反射至第四立方分光棱镜，第四立方分光棱镜将光分为两部分，一部分光经管镜后与测试光在第一红外探测器上发生干涉；另一部分光经光瞳镜、单色滤光片后与测试光在第二红外探测器上发生干涉，构建显微物镜出瞳像差监测光路，利用压电陶瓷PZT驱动第五平面反射镜移动，并使用第二红外探测器采集4幅移相干涉图，计算获得第二显微物镜的光瞳像差；将第二显微物镜光瞳像差反馈到变形镜的形状，进而对光瞳像差进行补偿，构建像差主动补偿系统；采用垂直扫描干涉法通过压电陶瓷PZT驱动第五平面反射镜移动，在第一红外探测器上同步接收待测样品不同深度表面的干涉条纹图，同时使用压电陶瓷PZT控制待测样品移动，获得待测样品表面不同位置的干涉条纹图，最后采用垂直扫描干涉算法对干涉图进行处理得到待测样品沟槽的深度和宽度。
一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量方法，步骤如下：
步骤1、将待测样品放在第一显微物镜和第二显微物镜的共焦面上，并在第一红外探测器上得到带有像差的图像和低对比度的干涉条纹图；
步骤2、使用第二红外探测器监测第二显微物镜的光瞳像差，利用压电陶瓷PZT驱动第五平面反射镜移动，并使用第二红外探测器采集4幅移相干涉图，计算获得光瞳像差。
步骤3、变形镜根据监测到的光瞳像差调整形状，在第二红外探测器上观察补偿结果，补偿后在第一红外探测器上观察到清晰的图像和高对比度的干涉条纹图。
步骤4、采用垂直扫描干涉法通过压电陶瓷PZT驱动第五平面反射镜，第一红外探测器同步采集干涉条纹图，并采用垂直扫描干涉算法处理干涉图。
步骤5、最终得到待测样品沟槽结构的深度和宽度。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
（1）针对硅基MEMS高深宽比沟槽结构的待测样品采用近红外短相干光源，穿透深槽到达底部，可以使用大NA显微物镜，解决了大NA光束无法探测高深宽比沟槽结构底部的问题。
（2）针对显微物镜会聚的大NA光束被待测样品沟槽结构调制降低光束聚焦性的问题，构建显微物镜出瞳像差监测光路和像差主动补偿系统，可以监测由于待测样品深沟槽结构产生的像差，并反馈到变形镜对像差进行主动补偿，提高成像质量和干涉条纹对比度，保证测量精度。
（3）针对反射式显微干涉测量装置在测量待测物时仍然存在像差过大的问题，采用透射式结构，与反射式结构相比，光程减少了一半，从而使得像差减小，测量精度更高。
附图说明
图1为高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置示意图。
图2为汇聚光束探测待测样品沟槽底部示意图，其中图2中的（a）为使用白光探测被侧壁遮挡图；图2中的（b）为使用近红外光穿透侧壁探测底部，但光束聚焦性变差图；图2中的（c）为使用变形镜补偿后光束能够汇聚到沟槽底部图。
图3为光瞳像差监测与主动补偿原理框图。
图4为红外探测器采集到的干涉图，其中图4中的（a）为变形镜补偿前的干涉图；图4中的（b）为变形镜补偿后的干涉图。
图5为高深宽比沟槽结构的测量结果图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
结合图1，一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，包括近红外短相干光源1、科勒照明系统、待测样品9、第二显微物镜10、第一中继镜组11、变形镜13、第二平面反射镜12、第三立方分光棱镜14、第四立方分光棱镜15、管镜16、第一红外探测器17、光瞳镜18、单色滤光片19、第二红外探测器20、第三平面反射镜21、第四平面反射镜22、第二中继镜组23、第三显微物镜24、补偿平板25、第五平面反射镜28、压电陶瓷PZT29；第五平面反射镜28设置在压电陶瓷PZT29上。
待测样品9、第二显微物镜10、第一中继镜组11、第二平面反射镜12、变形镜13构成测试光路，第三平面反射镜21、第四平面反射镜22、第二中继镜组23、第三显微物镜24、补偿平板25构成参考光路。
所述科勒照明系统包括第一聚光镜2、第一立方分光棱镜3、第二聚光镜4、第三聚光镜5、第二立方分光棱镜7、第一平面反射镜6、第一显微物镜8、第四聚光镜30、第五聚光镜31、第五立方分光棱镜27、第五平面反射镜29、第四显微物镜26。
所述压电陶瓷PZT29和第一红外探测器17连接构成同步扫描采集系统；变形镜13和第二红外探测器20配合构成像差检测光路和主动补偿系统。
近红外短相干光源1发出多视场光束，经第一聚光镜2汇聚至第一立方分光镜3后分为测试光和参考光；测试光经第二聚光镜4、第三聚光镜5后至第二立方分光镜7，经第二立方分光镜7反射至第一平面反射镜6，再经第一平面反射镜6反射后经第二立方分光镜7透射至第一显微物镜8后，照明待测样品9后穿透待测样品9，再依次经过第二显微物镜10、第一中继镜组11、变形镜13转折到达第二平面反射镜12，经第二平面反射镜12反射至第三立方分光棱镜14，经第三立方分光棱镜14透射至第四立方分光棱镜15，第四立方分光棱镜15将光分为两部分，一部分光经光瞳镜18、单色滤光片19后将第二显微物镜10的光瞳成像在第二红外探测器20上；另一部分光经管镜16后将待测样品9成像在第一红外探测器17上；参考光依次经第五聚光镜31、第四聚光镜30后射入第五立方分光棱镜27，经第五立方分光棱镜27反射至压电陶瓷PZT29上的第五平面反射镜28，经第五平面反射镜28反射后依次经第五立方分光棱镜27、第四显微物镜26、照明补偿平板25、第三显微物镜24、第二中继镜组23、第四平面反射镜22后，被第四平面反射镜22反射至第三平面反射镜21，再经第三平面反射镜21反射至第三立方分光棱镜14，第三立方分光棱镜14将其反射至第四立方分光棱镜15，第四立方分光棱镜15将光分为两部分，一部分光经管镜16后与测试光在第一红外探测器17上发生干涉；另一部分光经光瞳镜18、单色滤光片19后与测试光在第二红外探测器20上发生干涉，构建显微物镜出瞳像差监测光路，利用压电陶瓷PZT29驱动第五平面反射镜28移动，并使用第二红外探测器20采集4幅移相干涉图，计算获得第二显微物镜10的光瞳像差；将第二显微物镜10光瞳像差反馈到变形镜13的形状，进而对光瞳像差进行补偿，构建像差主动补偿系统；采用垂直扫描干涉法通过压电陶瓷PZT29驱动第五平面反射镜28移动，在第一红外探测器17上同步接收待测样品9不同深度表面的干涉条纹图，同时使用压电陶瓷PZT29控制待测样品9移动，获得待测样品9表面不同位置的干涉条纹图，最后采用垂直扫描干涉算法对干涉图进行处理得到待测样品9沟槽的深度和宽度。
所述测试光路与参考光路完全一致，其中测试光路与中的待测样品9与参考光路中补偿板25位置对应。
所述近红外短相干光源1位于第一聚光镜2的前焦面上，第一聚光镜2、第二聚光镜4共焦，第二聚光镜4、第三聚光镜5共焦，第一显微物镜8和第三聚光镜5共焦；第一聚光镜2与第五聚光镜31共焦，第五聚光镜31与第四聚光镜30共焦，第四聚光镜30与第四显微物镜26共焦。
所述待测样品9在第一显微物镜8和第二显微物镜10的焦面上，第二显微物镜10的光瞳面与变形镜13关于第一中继镜组11共轭，第一中继镜组11包括两个相同并共焦的聚光镜，焦点位置放置光阑阻挡杂散光。
所述第一红外探测器17、第一中继镜组11的共焦面和待测样品9共轭。
所述第二显微物镜10的光瞳经过第一中继镜组11、变形镜13、光瞳镜18和单色滤光片19成像在第二红外探测器20上，第二显微物镜10的光瞳、变形镜13和第二红外探测器20共轭，单色滤光片19的中心波长与近红外短相干光源1的中心波长相同；利用压电陶瓷PZT29驱动第五平面反射镜28并使用第二红外探测器20采集4幅移相干涉图，计算获得光瞳像差；根据得到的光瞳像差，主动调整变形镜13进行像差补偿，使得大数值孔径光束汇聚到待测样品9沟槽底部并穿透待测样品9，相比于反射式结构测试光路两次经过光瞳面，采用透射式结构测试光穿透样品后只经过第二显微物镜10一次，光瞳像差减少一半，这表明透射式结构能够解决更大深宽比结构带来的像差。
所述测试光穿透样品硅基底会额外产生透射波像差，在参考光路中使用补偿板25进行抵消。
进一步地，变形镜13的入射光和出射光垂直，出射光正面照射第二平面反射镜12，并经第二平面反射镜12反射，反射出的光束方向转为与变形镜13的入射光一致。
进一步地，第四平面反射镜22的出射光和入射光垂直，第四平面反射镜22的出射光正面照射第三平面反射镜21后，经第三平面反射镜21反射，反射的光束方向转为与第四平面反射镜22的入射光一致。
结合图2，所述白光被待测样品8沟槽结构遮挡如图2中的（a）所示，近红外光穿透待测样品8但被沟槽结构调制降低聚焦性如图2中的（b）所示 ，使用变形镜12补偿像差后近红外大数值孔径光束能够汇聚到沟槽底部如图2中的（c）所示。
结合图3、图4和图5，一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量方法，步骤如下：
步骤1、将待测样品9的表面放在第一显微物镜8和第二显微物镜10的共焦面上，并在第一红外探测器17上得到带有像差的图像和低对比度的干涉条纹图，如图4中的（a）所示。
步骤2、使用第二红外探测器20监测显微物镜光瞳像差，利用压电陶瓷PZT29驱动第五平面反射镜28并使用第二红外探测器20采集4幅移相干涉图，计算获得光瞳像差。
步骤3、变形镜13根据监测到的光瞳像差调整形状，在第二红外探测器20上观察补偿结果，补偿后在第一红外探测器17上观察到清晰的图像和高对比度的干涉条纹图，如图4中的（b）所示。
步骤4、采用垂直扫描干涉法通过压电陶瓷PZT29驱动第五平面反射镜28，第一红外探测器17同步采集干涉条纹图，并采用垂直扫描干涉算法处理干涉图。
步骤5、最终得到待测样品9沟槽结构的深度和宽度测量结果，如图5所示。
Claims (10)
1.一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：包括近红外短相干光源（1）、科勒照明系统、待测样品（9）、第二显微物镜（10）、第一中继镜组（11）、变形镜（13）、第二平面反射镜（12）、第三立方分光棱镜（14）、第四立方分光棱镜（15）、管镜（16）、第一红外探测器（17）、光瞳镜（18）、单色滤光片（19）、第二红外探测器（20）、第三平面反射镜（21）、第四平面反射镜（22）、第二中继镜组（23）、第三显微物镜（24）、补偿平板（25）、第五平面反射镜（28）、压电陶瓷PZT（29）；第五平面反射镜（28）设置在压电陶瓷PZT（29）上；
待测样品（9）、第二显微物镜（10）、第一中继镜组（11）、第二平面反射镜（12）、变形镜（13）构成测试光路，第三平面反射镜（21）、第四平面反射镜（22）、第二中继镜组（23）、第三显微物镜（24）、补偿平板（25）构成参考光路；
所述科勒照明系统包括第一聚光镜（2）、第一立方分光棱镜（3）、第二聚光镜（4）、第三聚光镜（5）、第二立方分光棱镜（7）、第一平面反射镜（6）、第一显微物镜（8）、第四聚光镜（30）、第五聚光镜（31）、第五立方分光棱镜（27）、第五平面反射镜（28）、第四显微物镜（26）；
所述压电陶瓷PZT（29）和第一红外探测器（17）连接构成同步扫描采集系统；变形镜（13）和第二红外探测器（20）配合构成像差检测光路和主动补偿系统；
近红外短相干光源（1）发出多视场光束，经第一聚光镜（2）汇聚至第一立方分光棱镜（3）后分为测试光和参考光；测试光经第二聚光镜（4）、第三聚光镜（5）后至第二立方分光棱镜（7），经第二立方分光棱镜（7）反射至第一平面反射镜（6），再经第一平面反射镜（6）反射后经第二立方分光棱镜（7）透射至第一显微物镜（8）后，照明待测样品（9）后穿透待测样品（9），再依次经过第二显微物镜（10）、第一中继镜组（11）、变形镜（13）转折到达第二平面反射镜（12），经第二平面反射镜（12）反射至第三立方分光棱镜（14），经第三立方分光棱镜（14）透射至第四立方分光棱镜（15），第四立方分光棱镜（15）将光分为两部分，一部分光经光瞳镜（18）、单色滤光片（19）后将第二显微物镜（10）的光瞳成像在第二红外探测器（20）上；另一部分光经管镜（16）后将待测样品（9）成像在第一红外探测器（17）上；参考光依次经第五聚光镜（31）、第四聚光镜（30）后射入第五立方分光棱镜（27），经第五立方分光棱镜（27）反射至压电陶瓷PZT（29）上的第五平面反射镜（28），经第五平面反射镜（28）反射后依次经第五立方分光棱镜（27）、第四显微物镜（26）、照明补偿平板（25）、第三显微物镜（24）、第二中继镜组（23）、第四平面反射镜（22）后，被第四平面反射镜（22）反射至第三平面反射镜（21），再经第三平面反射镜（21）反射至第三立方分光棱镜（14），第三立方分光棱镜（14）将其反射至第四立方分光棱镜（15），第四立方分光棱镜（15）将光分为两部分，一部分光经管镜（16）后与测试光在第一红外探测器（17）上发生干涉；另一部分光经光瞳镜（18）、单色滤光片（19）后与测试光在第二红外探测器（20）上发生干涉，利用压电陶瓷PZT（29）驱动第五平面反射镜（28）移动，并使用第二红外探测器（20）采集4幅移相干涉图，计算获得第二显微物镜（10）的光瞳像差；将第二显微物镜（10）光瞳像差反馈到变形镜（13）的形状，进而对光瞳像差进行补偿；采用垂直扫描干涉法通过压电陶瓷PZT（29）驱动第五平面反射镜（28）移动，在第一红外探测器（17）上同步接收待测样品（9）不同深度表面的干涉条纹图，同时使用压电陶瓷PZT（29）控制待测样品（9）移动，获得待测样品（9）表面不同位置的干涉条纹图，最后采用垂直扫描干涉算法对干涉图进行处理得到待测样品（9）沟槽的深度和宽度。
2.根据权利要求1所述的一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：所述测试光路与参考光路完全一致，其中测试光路中的待测样品（9）位置与参考光路中的补偿平板（25）位置相对应。
3.根据权利要求2所述的一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：所述近红外短相干光源（1）位于第一聚光镜（2）的前焦面上，第一聚光镜（2）、第二聚光镜（4）共焦，第二聚光镜（4）、第三聚光镜（5）共焦，第一显微物镜（8）和第三聚光镜（5）共焦；第一聚光镜（2）与第五聚光镜（31）共焦，第五聚光镜（31）与第四聚光镜（30）共焦，第四聚光镜（30）与第四显微物镜（26）共焦。
4.根据权利要求3所述的一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：所述待测样品（9）在第一显微物镜（8）和第二显微物镜（10）的焦面上，第二显微物镜（10）的光瞳面与变形镜（13）关于第一中继镜组（11）共轭，第一中继镜组（11）包括两个相同并共焦的聚光镜，焦点位置放置光阑阻挡杂散光。
5.根据权利要求4所述的一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：所述第一红外探测器（17）、第一中继镜组（11）的共焦面和待测样品（9）共轭。
6.根据权利要求5所述的一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：所述第二显微物镜（10）的光瞳经过第一中继镜组（11）、变形镜（13）、光瞳镜（18）和单色滤光片（19）成像在第二红外探测器（20）上，第二显微物镜（10）的光瞳、变形镜（13）和第二红外探测器（20）共轭，单色滤光片（19）的中心波长与近红外短相干光源（1）的中心波长相同；利用压电陶瓷PZT（29）驱动第五平面反射镜（28）并使用第二红外探测器（20）采集4幅移相干涉图，计算获得光瞳像差；根据得到的光瞳像差，主动调整变形镜（13）进行像差补偿，使得大数值孔径光束汇聚到待测样品（9）沟槽底部并穿透待测样品（9），相比于反射式结构测试光路两次经过光瞳面，采用透射式结构测试光穿透样品后只经过第二显微物镜（10）一次，光瞳像差减少一半，这表明透射式结构能够解决更大深宽比结构带来的像差。
7.根据权利要求1所述的一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：所述测试光穿透待测样品（9）硅基底会额外产生透射波像差，在参考光路中使用补偿平板（25）进行抵消。
8.根据权利要求1所述的一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：变形镜（13）的入射光和出射光垂直，出射光正面照射第二平面反射镜（12），并经第二平面反射镜（12）反射，反射出的光束方向转为与变形镜（13）的入射光一致。
9.根据权利要求1所述的一种高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量装置，其特征在于：第四平面反射镜（22）的出射光和入射光垂直，第四平面反射镜（22）的出射光正面照射第三平面反射镜（21）后，经第三平面反射镜（21）反射，反射的光束方向转为与第四平面反射镜（22）的入射光一致。
10.一种如权利要求1~9中任意一项所述装置的高深宽比微结构透射式干涉显微无损测量方法，其特征在于：步骤如下：
步骤1、将待测样品（9）放在第一显微物镜（8）和第二显微物镜（10）的共焦面上，并在第一红外探测器（17）上得到带有像差的图像和低对比度的干涉条纹图；
步骤2、使用第二红外探测器（20）监测第二显微物镜（10）的光瞳像差，利用压电陶瓷PZT（29）驱动第五平面反射镜（28）移动，并使用第二红外探测器（20）采集4幅移相干涉图，计算获得光瞳像差；
步骤3、变形镜（13）根据监测到的光瞳像差调整形状，在第二红外探测器（20）上观察补偿结果，补偿后在第一红外探测器（17）上观察到清晰的图像和高对比度的干涉条纹图；
步骤4、采用垂直扫描干涉法通过压电陶瓷PZT（29）驱动第五平面反射镜（28），第一红外探测器（17）同步采集干涉条纹图，并采用垂直扫描干涉算法处理干涉图；
步骤5、得到待测样品（9）沟槽结构的深度和宽度。
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