微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)及測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種為實(shí)時(shí)觀測微晶硅薄膜生長設(shè)計(jì)的可視化觀測系統(tǒng)及測量方法，有效地改善了傳統(tǒng)偏振光顯微鏡進(jìn)行觀測時(shí)分辨率較低的缺陷。一種微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)，包括光源、針孔、起偏器、1/4波片、匯聚透鏡、分光棱鏡、垂直物鏡、樣品、載物臺、檢偏器、CCD相機(jī)、計(jì)算機(jī)。本發(fā)明有效地改善了傳統(tǒng)薄膜厚度檢測方法所面臨的掃描問題，實(shí)現(xiàn)了薄膜的連續(xù)動態(tài)檢測，提高了檢測的效率和精度，分辨率高。此外，本發(fā)明提供的觀測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，方法簡便易行，便于推廣。
【專利說明】微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)及測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光學(xué)測量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種微晶硅薄膜生長過程的可視化觀 測系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 自20世紀(jì)90年代以來，我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，尤其近五年來，太陽電池 的年均增長率都達(dá)到了爆發(fā)性的水平。截止2010年，我國的太陽能光伏電池的產(chǎn)量已占世 界產(chǎn)量的50%。然而，近兩年我國光伏企業(yè)發(fā)展受到制約的報(bào)道頻頻出現(xiàn)，分析表明，過快的 市場擴(kuò)張速度和相對發(fā)展較緩慢的技術(shù)水平是使我國光伏產(chǎn)業(yè)遭遇瓶頸的主要原因之一。 因此，為了擺脫危機(jī)，使我國的光伏產(chǎn)業(yè)向著健康方向發(fā)展，提高其產(chǎn)品的科技含量勢在必 行。
[0003] 太陽能電池的種類眾多，其中，微晶硅薄膜因其具有高能量轉(zhuǎn)換率，壽命長等特 點(diǎn)，被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的材料之一。然而對于微晶硅薄膜，在材料制備中主要存在的問 題就是其生長速率較低，從而導(dǎo)致制造成本較高。因此研究微晶硅材料的生長機(jī)理并改善 其性能成為目前微晶硅薄膜電池研究的熱點(diǎn)問題，受到廣泛的重視。而對于其生長過程的 實(shí)時(shí)觀測和分析，則是研究其生長機(jī)理的基礎(chǔ)。
[0004] 目前，主要的用于檢測微晶硅薄膜厚度的方法有原子力顯微鏡法（AFM)，X射線 衍射法（XRD)，傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR)以及橢偏儀等。原子力顯微鏡是1986年由 Binnig等人在掃描隧道顯微鏡（STM)的基礎(chǔ)上研制成的。它通過檢測待測樣品表面和一個 微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對 微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用， 作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí)，利用傳感器檢測這些變 化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面結(jié)構(gòu)信息。其具有高分辨力， 無損測量等優(yōu)點(diǎn)。X射線衍射技術(shù)是常用的結(jié)構(gòu)檢測手段之一，它是利用X射線的波動性 和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析的技術(shù)，它具有快速、準(zhǔn)確和方便等優(yōu)點(diǎn)。紅外 光譜法是鑒別物質(zhì)和分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有效手段，已廣泛應(yīng)用于各種物質(zhì)的定性堅(jiān)定和定量 分析，以及研究分子間和分子內(nèi)部的相互作用等方面。紅外吸收光譜是物質(zhì)分子吸收了紅 外輻射后，引起分子振動一轉(zhuǎn)動能級的躍遷而形成的光譜，因出現(xiàn)在紅外區(qū)，所以被稱之為 紅外光譜"物質(zhì)對紅外光的吸收具有選擇性，因此不同物質(zhì)具有不同的紅外吸收光譜，據(jù) 此可判斷物質(zhì)的種類。橢偏儀的測量原理是光學(xué)偏振特性。當(dāng)偏振光從一種介質(zhì)入射到另 一種介質(zhì)后，其反射的光線的偏振成分會隨著介質(zhì)折射率，介質(zhì)厚度，入射角大小等改變。 利用這一現(xiàn)象，可以通過測量出射光線偏振成分的變換從而獲得介質(zhì)的厚度及折射率等參 數(shù)。而隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，硬件的自動化和軟件的成熟大大提高了運(yùn)算的速度，成熟的軟件 提供了解決問題的新方法，因此，橢偏儀現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于研究、開發(fā)和制造過程中。綜 合比較以上幾種方法，其共同特點(diǎn)是具有較高的分辨力和測量精度，對于靜態(tài)薄膜具有良 好的測量效果。而在動態(tài)薄膜如前所述的微晶硅薄膜的生長過程的觀測中，由于以上測量 方法在測量時(shí)都需要進(jìn)行掃描檢測，測量范圍小，測量時(shí)間長，不能實(shí)時(shí)反映樣品的真實(shí)表 面信息，因此不適用于實(shí)時(shí)動態(tài)觀測。偏振光顯微鏡利用傳統(tǒng)橢偏儀的原理，測量原理簡 單，同時(shí)具有測量范圍大的優(yōu)點(diǎn)，不需要掃描可以實(shí)現(xiàn)納米級精度的薄膜動態(tài)檢測。因此該 方法越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。然而目前的偏振光顯微鏡一般存在的問題一是大 范圍測量時(shí)分辨力較低，二是觀測樣本比較單一，無法適應(yīng)微晶硅薄膜的觀測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種為實(shí)時(shí)觀測微晶硅薄膜生長設(shè)計(jì)的可視化觀 測系統(tǒng)及測量方法，有效地改善了傳統(tǒng)偏振光顯微鏡進(jìn)行觀測時(shí)分辨率較低的缺陷。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)，包括光源、針孔、起偏器、1/4波片、匯聚 透鏡、分光棱鏡、垂直物鏡、樣品、載物臺、檢偏器、C⑶相機(jī)、計(jì)算機(jī)，所述匯聚透鏡包括第一 匯聚透鏡、第二匯聚透鏡、第三匯聚透鏡、第四匯聚透鏡，所述第一匯聚透鏡、針孔、第二匯 聚透鏡、起偏器、1/4波片、第三匯聚透鏡以及分光棱鏡沿光源出射方向依次設(shè)置在平行光 源的前方，所述光源、第一匯聚透鏡、針孔、第二匯聚透鏡、起偏器、1/4波片、第三匯聚透鏡 各光軸重合，所述分光棱鏡的分光平面向光源傾斜并且與水平方向成45度，所述針孔位于 第一匯聚透鏡的前焦平面上，所述第二匯聚透鏡設(shè)置在針孔前方且與針孔的距離等于第二 匯聚透鏡的焦距，所述第三匯聚透鏡光軸偏離分光棱鏡的水平光軸、其前焦平面與垂直物 鏡后焦平面重合；所述垂直物鏡設(shè)置在分光棱鏡的正下方，載物臺設(shè)置在垂直物鏡的正下 方，所述檢偏器設(shè)置在分光棱鏡的正上方，第四匯聚透鏡設(shè)置在檢偏器的正上方，CCD相機(jī) 水平設(shè)置在第四匯聚透鏡的正上方，所述C⑶相機(jī)的光軸、第四匯聚透鏡的光軸、分光棱鏡 的堅(jiān)直光軸、垂直物鏡的光軸重合，所述平行光源、針孔、第一匯聚透鏡、第二匯聚透鏡、起 偏器、1/4波片以及第三匯聚透鏡的光軸偏離主光軸，所述第四匯聚透鏡的前焦平面和垂直 物鏡后焦平面重合，所述(XD相機(jī)與計(jì)算機(jī)相連。
[0007] 進(jìn)一步的，所述起偏器的角度令微晶硅薄膜厚度與CCD相機(jī)接收到的光強(qiáng)度成正 比。
[0008] 進(jìn)一步的，所述載物臺高度由計(jì)算機(jī)控制自動對焦。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種基于微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)的微晶硅薄膜 厚度測量方法，包括如下步驟： 步驟A，根據(jù)微晶硅的復(fù)折射率計(jì)算出可視化觀測系統(tǒng)在消光條件下起偏器，檢偏器的 角度值； 步驟B，根據(jù)步驟A計(jì)算出的檢偏器的角度值固定檢偏器的角度，通過旋轉(zhuǎn)起偏器，輕 微改變起偏器的角度，在每個角度條件下在載物臺上放置多組不同厚度薄膜，獲取圖像光 強(qiáng)信息，得到在起偏器不同角度下CCD相機(jī)采集到的薄膜厚度測量數(shù)值和光強(qiáng)信息，并繪 制曲線，得到使光強(qiáng)與薄膜厚度成正比的起偏器角度，并獲得正比公式； 步驟C，放置樣品微晶硅薄膜于載物臺上，調(diào)整起偏器角度為步驟B中得到的令光強(qiáng)與 薄膜厚度成正比時(shí)的角度值； 步驟D，調(diào)整載物臺高度，觀察CCD相機(jī)的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行對焦； 步驟E，計(jì)算機(jī)獲取圖像信息； 步驟F，圖像處理和存儲； 步驟G，獲取圖像各點(diǎn)的光強(qiáng)信息，進(jìn)行圖像處理后獲得平均光強(qiáng)數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟B中 獲得的正比公式快速計(jì)算出相應(yīng)的膜厚。
[0010] 作為優(yōu)選，所述步驟B中的薄膜為三層膜結(jié)構(gòu)。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果： 有效地改善了傳統(tǒng)薄膜厚度檢測方法所面臨的掃描問題，實(shí)現(xiàn)了薄膜的連續(xù)動態(tài)檢 測，提高了檢測的效率和精度，分辨率高。此外，本發(fā)明提供的觀測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，測量方法 簡便易行，便于推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明提供的微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為偏振元件的透光軸角度示意圖； 圖3為微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)觀察到的1951 USAF分辨力測試圖； 圖4為分辨力擬合結(jié)果示意圖。
[0013] 附圖標(biāo)記列表： 1 一平行光源；2-第一匯聚透鏡；3-針孔；4一第二匯聚透鏡；5-起偏器；6- 1/4波片；7-第二匯聚透鏡；8-分光棱鏡；9一垂直物鏡；10-樣品薄膜11 一載物臺； 12-檢偏器；13-第四匯聚透鏡4 ; 14一CCD相機(jī)；15-計(jì)算機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述具體 實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0015] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)，包括光 源1、針孔3、起偏器5、1/4波片6、匯聚透鏡、分光棱鏡8、垂直物鏡9、樣品10、載物臺11、 檢偏器12、CCD相機(jī)14、計(jì)算機(jī)15。其中，照明光源1采用單色大功率平行光源，其波長為 460nm，輸出功率46 μ w。針孔直徑100 μ m。所述匯聚透鏡均為凸透鏡，具體包括第一匯聚 透鏡2、第二匯聚透鏡4、第三匯聚透鏡7、第四匯聚透鏡13,焦距分別為30mm，60mm，90mm，和 200mm。物鏡9放大倍數(shù)為50倍，物鏡焦距為3. 6mm，有效直徑6. 8mm。所述第一匯聚透鏡 2、針孔3、第二匯聚透鏡4、起偏器5、1/4波片6、第三匯聚透鏡7以及分光棱鏡8沿光源1 出射方向依次設(shè)置在平行光源1的前方，同時(shí)，分光棱鏡8的分光平面向光源1傾斜并且與 水平方向成45度，所述針孔3位于第一匯聚透鏡2的前焦平面上，所述光源1、第一匯聚透 鏡2、針孔3、第二匯聚透鏡4、起偏器5、1/4波片6、第三匯聚透鏡7各光軸重合，所述垂直 物鏡9設(shè)置在分光棱鏡8的正下方，載物臺11設(shè)置在垂直物鏡9的正下方，所述檢偏器12 設(shè)置在分光棱鏡8的正上方，第四匯聚透鏡13設(shè)置在檢偏器45的正上方，C⑶相機(jī)水平 14設(shè)置在第四匯聚透鏡13的正上方，所述CCD相機(jī)14的光軸、第四匯聚透鏡13的光軸、分 光棱鏡8的堅(jiān)直光軸、垂直物鏡9的光軸重合，所述平行光源1、針孔2、第一匯聚透鏡3、第 二匯聚透鏡4、起偏器5、1/4波片6以及第三匯聚透鏡7的光軸偏離與分光棱鏡8的光軸重 合的主光軸，上述平行光源1?第三匯聚透鏡7共軸且都偏離分光棱鏡的主光軸，這樣可以 減小這些部件中透鏡，偏振片的直徑，從而降低成本。本例中，光源1光軸與分光棱鏡中心 距離為3. 1mm。所述C⑶相機(jī)14與計(jì)算機(jī)15相連。
[0016] 作為改進(jìn)，所述載物臺11與計(jì)算機(jī)連接，載物臺11高度由計(jì)算機(jī)控制自動對焦。
[0017] 第一匯聚透鏡2沿平行光源1的出射方向設(shè)置在針孔3與平行光源1之間，平行 光源1、第一匯聚透鏡2、針孔3三者共軸，第二匯聚透鏡4設(shè)置在針孔3前方，且其與針孔 3的距離等于第二匯聚透鏡4的焦距，這樣經(jīng)過第二匯聚透鏡4的發(fā)散光線轉(zhuǎn)為平行光束， 從而使入射光線以極大的光能量通過起偏器5和1/4波片6。所述第三匯聚透鏡7設(shè)置在 1/4波片6與分光棱鏡8之間，其光軸與1/4波片6光軸重合，偏離分光棱鏡8的水平光軸， 同時(shí)第三匯聚透鏡7的前焦平面與分光棱鏡8下的物鏡9后焦平面重合，從而使光源成像 于垂直物鏡9的后焦平面。所述第四匯聚透鏡13水平設(shè)置在CCD相機(jī)14與檢偏器12之 間并且第四匯聚透鏡13的光軸與分光棱鏡8的堅(jiān)直光軸重合，同時(shí)第四匯聚透鏡13的前 焦平面和分光棱鏡8下的垂直物鏡9后焦平面重合。通過上述方法設(shè)置的第一匯聚透鏡2、 第二匯聚透鏡4、第三匯聚透鏡7、第四匯聚透鏡13有利于在生產(chǎn)檢測中保證焦平面的一致 性和穩(wěn)定性，從而提高光源的使用效率以及設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性和檢測的精度和檢測效果。
[0018] 優(yōu)選的，可視化觀測系統(tǒng)采用高感光CCD相機(jī)作為信號接收單元，設(shè)計(jì)尺寸為 8 X 8mm2。
[0019] 本發(fā)明還提供了一種基于上述觀測系統(tǒng)的微晶硅薄膜厚度測量方法，包括如下步 驟： 首先根據(jù)微晶硅的復(fù)折射率計(jì)算出可視化觀測系統(tǒng)在消光條件下起偏器，檢偏器的角 度值； 當(dāng)傾斜的入射光通過微晶硅薄膜后，由基底反射的光線由于薄膜厚度不同而呈現(xiàn)明暗 變化，因此通過檢測偏振光強(qiáng)信息可以獲得微晶硅薄膜的膜厚信息。在本發(fā)明提供的可視 化觀測系統(tǒng)中進(jìn)行模擬計(jì)算，通過改變起偏器和檢偏器的角度可以改變CCD檢測到的光強(qiáng) 與微晶硅薄膜厚度的對應(yīng)關(guān)系。我們可以利用MATLAB擬合，利用2X2矩陣算法對膜厚測 量進(jìn)行模擬計(jì)算，推導(dǎo)出膜厚與偏振元件角度之間的關(guān)系。但這樣計(jì)算出來的僅僅是理論 值，在實(shí)際操作中需要通過反復(fù)試驗(yàn)才能夠獲得更為精確的關(guān)系公式：首先固定檢偏器的 角度，通過旋轉(zhuǎn)起偏器，輕微改變起偏器的角度(例如一次改變0. 1度)，并在每個角度下在 載物臺上放置多組不同厚度薄膜(這些薄膜厚度可預(yù)先用其他方式進(jìn)行測量)，調(diào)整載物臺 的高度，觀察CCD相機(jī)的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行對焦，通過電腦獲取圖像信息，并進(jìn)行圖像處理和存 儲，獲取圖像各點(diǎn)的光強(qiáng)信息，進(jìn)行圖像處理后獲得平均光強(qiáng)數(shù)據(jù)，分析在起偏器不同角度 下CCD相機(jī)采集到的薄膜厚度測量數(shù)值和光強(qiáng)信息，并繪制曲線，得到使光強(qiáng)與薄膜厚度 成正比的起偏器角度，并獲得正比公式。
[0020] 由于微晶硅薄膜在初生長過程中存在非晶孵化層，且對薄膜的性質(zhì)影響很大。為 了接近實(shí)際情況，在調(diào)試步驟中，采用三層膜結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行模擬。
[0021] 如圖2所示，首先調(diào)整1/4波片和檢偏器的角度分別為45°和-50. Γ，分段調(diào)整 起偏器角度，并分別進(jìn)行不同厚度三層膜的圖像光強(qiáng)信息采集，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，最終將起偏 器角度調(diào)整為54. 8°，此時(shí)薄膜厚度與C⑶相機(jī)接收到的光強(qiáng)度成正比。
[0022] 進(jìn)行樣品厚度測量時(shí)，首先放置樣品微晶硅薄膜于載物臺上，調(diào)整起偏器角度為 步驟B中得到的令光強(qiáng)與薄膜厚度成正比時(shí)的角度值； 調(diào)整載物臺高度，觀察CCD相機(jī)的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行對焦； 獲取圖像信息； 圖像處理和存儲； 獲取圖像各點(diǎn)的光強(qiáng)信息，進(jìn)行圖像處理后獲得平均光強(qiáng)數(shù)據(jù)，根據(jù)上述正比公式快 速計(jì)算出相應(yīng)的膜厚。
[0023] 圖3為由可視化觀測系統(tǒng)觀察到的1951 USAF分辨力測試圖，圖4為分辨力擬合 結(jié)果示意圖，從圖中可以看出，可視化觀測系統(tǒng)最大測量范圍為160X160 μ m2,分辨力可達(dá) 到0. 34 μ m。本發(fā)明有效地改善了傳統(tǒng)薄膜厚度檢測方法所面臨的掃描問題，實(shí)現(xiàn)了薄膜的 連續(xù)動態(tài)檢測，提高了檢測的效率和精度，分辨率高。此外，本發(fā)明提供的觀測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡 單，方法簡便易行，便于推廣。
[0024] 本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括 由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)，其特征在于：包括光源、針孔、起偏 器、1/4波片、匯聚透鏡、分光棱鏡、垂直物鏡、樣品、載物臺、檢偏器、C⑶相機(jī)、計(jì)算機(jī)，所 述匯聚透鏡包括第一匯聚透鏡、第二匯聚透鏡、第三匯聚透鏡、第四匯聚透鏡，所述第一匯 聚透鏡、針孔、第二匯聚透鏡、起偏器、1/4波片、第三匯聚透鏡以及分光棱鏡沿光源出射方 向依次設(shè)置在平行光源的前方，所述光源、第一匯聚透鏡、針孔、第二匯聚透鏡、起偏器、1/4 波片、第三匯聚透鏡各光軸重合，所述分光棱鏡的分光平面向光源傾斜并且與水平方向成 45度，所述針孔位于第一匯聚透鏡的前焦平面上，所述第二匯聚透鏡設(shè)置在針孔前方且與 針孔的距離等于第二匯聚透鏡的焦距，所述第三匯聚透鏡光軸偏離分光棱鏡的水平光軸、 其前焦平面與垂直物鏡后焦平面重合；所述垂直物鏡設(shè)置在分光棱鏡的正下方，載物臺設(shè) 置在垂直物鏡的正下方，所述檢偏器設(shè)置在分光棱鏡的正上方，第四匯聚透鏡設(shè)置在檢偏 器的正上方，CCD相機(jī)水平設(shè)置在第四匯聚透鏡的正上方，所述CCD相機(jī)的光軸、第四匯聚 透鏡的光軸、分光棱鏡的堅(jiān)直光軸、垂直物鏡的光軸重合，所述平行光源、針孔、第一匯聚透 鏡、第二匯聚透鏡、起偏器、1/4波片以及第三匯聚透鏡的光軸偏離主光軸，所述第四匯聚透 鏡的前焦平面和垂直物鏡后焦平面重合，所述(XD相機(jī)與計(jì)算機(jī)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)，其特征在于：所述 起偏器的角度令微晶硅薄膜厚度與CCD相機(jī)接收到的光強(qiáng)度成正比。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微晶硅薄膜生長過程的可視化觀測系統(tǒng)，其特征在于： 所述載物臺高度由計(jì)算機(jī)控制自動對焦。
4. 一種微晶硅薄膜厚度測量方法，基于權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的微晶硅薄膜 生長過程的可視化觀測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括如下步驟： 步驟A，根據(jù)微晶硅的復(fù)折射率計(jì)算出可視化觀測系統(tǒng)在消光條件下起偏器，檢偏器的 角度值； 步驟B，根據(jù)步驟A計(jì)算出的檢偏器的角度值固定檢偏器的角度，通過旋轉(zhuǎn)起偏器，輕 微改變起偏器的角度，在每個角度條件下在載物臺上放置多組不同厚度薄膜，獲取圖像光 強(qiáng)信息，得到在起偏器不同角度下CCD相機(jī)采集到的薄膜厚度測量數(shù)值和光強(qiáng)信息，并繪 制曲線，得到使光強(qiáng)與薄膜厚度成正比的起偏器角度，并獲得正比公式； 步驟C，放置樣品微晶硅薄膜于載物臺上，調(diào)整起偏器角度為步驟B中得到的令光強(qiáng)與 薄膜厚度成正比時(shí)的角度值； 步驟D，調(diào)整載物臺高度，觀察CCD相機(jī)的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行對焦； 步驟E，計(jì)算機(jī)獲取圖像信息； 步驟F，圖像處理和存儲； 步驟G，獲取圖像各點(diǎn)的光強(qiáng)信息，進(jìn)行圖像處理后獲得平均光強(qiáng)數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟B中 獲得的正比公式快速計(jì)算出相應(yīng)的膜厚。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的微晶硅薄膜厚度測量方法，其特征在于：所述步驟B中的薄 膜為三層膜結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】G01N21/21GK104122209SQ201410359091
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】劉卿卿, 李冉 申請人:南京信息工程大學(xué)