基于多尺度系统理论量化表征薄膜表面形貌的方法

摘要

本发明公开了一种基于多尺度系统理论量化表征薄膜表面形貌的方法。该方法首先用扫描探针显微镜通过多级变换扫描尺寸获取薄膜表面形貌图像，再用多尺度系统分析工具判定薄膜表面形貌是否具有多尺度特征，确定薄膜表面起伏结构的特征尺寸；然后针对具有多尺度特征的表面形貌图像，利用二维小波包分析方法对其进行多尺度层次分解；将分解图像组元与前述的特征尺寸值进行尺度比对，以确定分解图像组元对应的重构交割尺寸，并由此对图像组元进行选择与重构，得到不同特征尺度的薄膜表面起伏结构图像；最后利用表面粗糙度方法对重构图像执行评价，获取相关定量信息。该方法尤为适合于对微纳器件中薄膜材料表面形貌进行细致和完善地量化表征。

主权项

1. 一种基于多尺度系统理论量化表征薄膜表面形貌的方法，其特征在于依次包括以下工艺步骤：(1)首先用扫描探针显微镜通过对薄膜样品表面多级变换扫描，获取一系列不同扫描尺寸的薄膜表面形貌图像；(2)利用多尺度系统分析工具来判定薄膜表面形貌是否具有多尺度特征，以及确定薄膜表面起伏结构的相应特征尺寸值；(3)利用二维小波包分析方法对薄膜表面形貌图像执行多尺度层次分解处理，得到分解图像组元；(4)将分解的图像组元与上述步骤(2)中的特征尺寸值进行尺度比对，以确定分解图像组元的重构交割尺寸；(5)利用二维小波包逆变换分析方法对分解图像组元进行重构；(6)采用表面粗糙度方法对重构图像进行计量评价。