【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于形貌测量，更具体地，涉及一种测量堆叠片的形变及表面微结构的装置及方法。
技术介绍
1、随着材料科学和工程领域的迅速发展，堆叠片结构在微电子器件、光学元件等领域的应用逐渐增加。然而，现有的测量技术往往局限于表面测量，难以满足对堆叠片层间变形的高精度测量需求。尤其是对于堆叠片中各层薄片的整体变形、薄片表面微结构以及带缝隙结构中缝隙侧壁的三维形貌的准确测量，目前尚未有完善的测量方法。
2、传统的测量方法如激光干涉技术、白光干涉技术、激光共聚焦技术、光谱共聚焦技术、扫描电子显微镜(sem)、原子力显微镜(afm)等在表面测量方面存在一定的局限性，因为它们往往无法深入到堆叠片的内部层间进行精准测量。而对于薄片表面微结构的三维形貌和带缝隙结构中缝隙侧壁的三维形貌的情况，传统方法更难以进行测量。
3、因此急需一种新技术能在实现对堆叠片中各层薄片的整体变形、薄片表面微结构以及带缝隙结构中缝隙侧壁的三维形貌进行全面、精准的测量。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种测量堆叠片的形变及片上微结构三维形貌的装置及方法，解决堆叠片中薄片曲面变形和薄片上微结构的三维形貌测量的问题。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的第一个方面，提供了一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，包括分光器，其中所述分光器的折射光路贯穿该分光器的第一面和第一面的对立面，所述分光器的透射光路贯穿该分光器的第二面和第二面的对立面，所述第一面和第二面
3、以及，依次排列于所述分光器第一面前端的第一物镜、第一位移台、反射镜和依次排列于分光器第一面的对立面后端的管镜和相机，所述第一位移台用于装载并驱动所述反射镜位移；
4、以及，依次排列于所述分光器第二面前端的光源、准直透镜和依次排列于所述分光器第二面的对立面后端的第二物镜、光束转向微器件和第二位移平台，所述第二位移台用于装载并驱动待测堆叠片位移和旋转，所述光束转向微器件用于在测量过程中伸入相邻的待测堆叠片之间；
5、其中，所述折射光路和所述透射光路分别用作测量装置的参考光路和测量光路，所述管镜用于汇合所述参考光路和测量光路中的参考光和测量光以在所述相机中形成干涉信息图案。
6、根据本专利技术的一个实施方式，所述测量光路垂直于所述参考光路。
7、根据本专利技术的一个实施方式，所述第一物镜和第一位移台之间还具有补偿光程差玻璃片，所述补偿光程差玻璃片用于补偿测量光通过光束转向微器件产生的光程差。
8、根据本专利技术的一个实施方式，所述光束转向微器件为微反射镜或微棱镜，所述微反射镜或微棱镜尺寸大小为1-10000微米。
9、根据本专利技术的一个实施方式，所述待测堆叠片为堆叠的片状物体或带有缝隙的结构体，包括堆叠的半导体晶圆、堆叠的金属片、堆叠的芯片、有沟槽或缝隙的结构。
10、根据本专利技术的一个实施方式，所述相机为cmos相机或ccd相机。
11、根据本专利技术的一个实施方式，所述测量装置还包括遮光箱体，所述分光器位于所述遮光箱体内中部。
12、按照本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种利用上述测量装置测量堆叠片形变及表面微结构的方法，该方法包括下列步骤：
13、s1：调节所述反射镜和待测堆叠片的位置，使它们分别位于第一物镜和第二物镜的有效工作距离内，并控制光束转向微器件伸入相邻的待测堆叠片之间；
14、s2：控制所述第一位移台带动反射镜移动，在相机中观察到堆叠片表面微结构的干涉条纹，并收集堆叠片表面微结构全部的干涉信息图案；
15、s3：利用s2中收集的干涉信息图案，计算得到堆叠片表面微结构三维形貌信息；
16、和或，测量堆叠片中单个薄片上多个边缘点的高度变化，根据所述高度变化拟合出堆叠片中单个薄片整体的变形图案。
17、根据本专利技术的一个实施方式，步骤s3包括：
18、s3.1：记录所述干涉信息图案中每个像素点光强达到最大值时对应的第一位移台的移动距离，对所述移动距离进行数据汇总重建集合后得到堆叠片表面微结构的初始三维形貌信息；
19、s3.2：利用直接求解法、移相法、包络曲线拟合法中的至少一种算法优化所述初始三维形貌信息，得到堆叠片表面微结构的最终三维形貌信息。
20、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具备下列有益效果：
21、1.本专利技术的测量装置以光学测量原理为基础，通过光束转向微器件收集堆叠片表面的反射光数据，得到堆叠片的变形情况和片上微结构的三维形貌，较之传统的机械探针测量方式而言测量精确度更高，应用测量场景更广，不仅解决了传统测量方法在层间测量上的限制，而且为堆叠片和其他微纳结构的深入研究和应用提供了一种全新的高效手段，具有重要的实用性和推广价值。
22、2.本专利技术的光束转向微器件的尺寸细微，测量过程中通过将光束转向微器件伸入相邻的待测堆叠片之间使测量光束精确的反射到测量区域，可以完整、准确的映射出堆叠片表面微结构的三维形貌及高度变化。
23、3.由于光束通过光束转向微器件时会在参考光和测量光之间产生光程差，本专利技术在第一物镜和第一位移台之间设置补偿光程差玻璃片以补偿光束通过光束转向微器件产生的光程差，可以使得参考光路和测量光路在相机中产生明显的干涉图案，从而获得精确的测量数据，使测量结果准确。
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1.一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，包括分光器，其中所述分光器的折射光路贯穿该分光器的第一面和第一面的对立面，所述分光器的透射光路贯穿该分光器的第二面和第二面的对立面，所述第一面和第二面不为彼此的对立面；
2.根据权利要求1所述的一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，所述测量光路垂直于所述参考光路。
3.根据权利要求1所述的一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，所述第一物镜和第一位移台之间还具有补偿光程差玻璃片，所述补偿光程差玻璃片用于补偿测量光通过光束转向微器件产生的光程差。
4.根据权利要求1所述的一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，所述光束转向微器件为微反射镜或微棱镜，所述微反射镜或微棱镜尺寸大小为1-10000微米。
5.根据权利要求1所述的一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，所述相机为CMOS相机或CCD相机。
6.根据权利要求1所述的一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括遮光箱体，所述分
7.一种利用权利要求1-6任意一项测量装置测量堆叠片形变及表面微结构的方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：
...【技术特征摘要】
1.一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，包括分光器，其中所述分光器的折射光路贯穿该分光器的第一面和第一面的对立面，所述分光器的透射光路贯穿该分光器的第二面和第二面的对立面，所述第一面和第二面不为彼此的对立面；
2.根据权利要求1所述的一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，所述测量光路垂直于所述参考光路。
3.根据权利要求1所述的一种测量堆叠片形变及表面微结构的测量装置，其特征在于，所述第一物镜和第一位移台之间还具有补偿光程差玻璃片，所述补偿光程差玻璃片用于补偿测量光通过光束转向微器件产生的光程差。
4.根据权利要求1所述的一...
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