一种物体表面三维形貌的测量方法

摘要

本发明涉及一种物体表面三维形貌的测量方法，属于光测力学技术领域。本发明通过倾斜扫描电镜试样台的角度，获取被测试样在不同角度下的扫描云纹图像，对不同倾斜角度的两幅图像分别进行云纹条纹处理，分别得到两个角度下的位移场，利用扫描电镜中的立体分析模型公式，根据位移场确定被测试样的三维形貌图。本发明方法集成了扫描云纹技术测量灵敏度高、视场大的优点，实现了对微纳米尺度物体三维形貌的测量。本发明弥补了传统扫描电镜法只能测量面内信息的不足，拓展了扫描云纹法的应用范围，且对微纳米尺度物体三维形貌测量具有很好的效果。

主权项

1.一种物体表面三维形貌的测量方法，其特征在于该方法包括如下步骤：（1）在被测物体表面制作出光栅；（2）将表面带有光栅的物体放入扫描电镜的试样台上，调节扫描线数和工作距离，得到物体表面形貌图，记录物体表面形貌图中云纹条数最少时的扫描电镜的放大倍数M和扫描电镜的等效投射距离R，并拍摄物体表面的云纹图像；（3）使扫描电镜的试样台倾斜角度，并通过调整试样台的水平位置，在扫描电镜显示器中得到与试样台倾斜前相一致的观测区域，拍摄倾斜角度下的物体表面的云纹图像；（4）分别对上述云纹图像进行插值处理，分别得到与两幅云纹图像相对应的位移场，分别记作u和u'；（5）根据上述位移场u和u'，利用下述公式可得到被测物体的高度h：其中M是测量时扫描电镜的放大倍数，R是扫描电镜的等效投射距离，是扫描电镜试样台的倾斜角度。