光学检测技术-角度分辨检测技术

表面散射模型的光线散射区域分为4个部分，分别为漫反射光瓣、镜面反射光瓣、镜面反射峰以及由表面微观纹理造成的菊花瓣。

表面散射模型

典型照明方式

明场照明光线经工件表面反射进入传感器，相应的像素灰度值高，当工件表面存在缺陷时，光线反射角度发生偏转使光线偏离传感器，相应的像素灰度值低；针对不同尺度的表面缺陷又衍生出暗场及低角度暗场照明方式。背光照明根据工件的不透光性，能够清晰的呈现工件的轮廓特征。漫反射照明可消除阴影，并利用不同颜色表面对光的吸收性不同，能够清晰的呈现曲面表面特殊颜色印刷的符号。同轴明场也是明场照明方式，但增加了偏振片限制了传感器光线的接受，用于抑制其他角度的光线。

光学常数，包括折射率、消光系数、复介电常数和光电导率等，是描述光电材料性质的数据基础，反映了光与物质的相互作用，解释了光在介质中的传播和耗散。光学常数的准确测定是材料和物理领域的研究基础，不仅有助于理解新奇的光电现象，揭示其背后的物理机制，而且可以为相关光电器件的优化设计提供方向。

半导体行业的发展以器件几何尺寸的不断缩小为标志，突破了计量设备量测能力的极限。量测能力是指测量数据需要足够的精度，典型的量测规则要求计量精度为被测特征尺寸的1%。在20世纪90年代末，一种被称为散射测量的技术出现，它满足了高容量硅制造的测量需求。散射测量是一种基于晶圆制造过程中周期性特征产生的光散射分析的光学尺寸计量。由于散射测量具有快速、定量和无损的特点，在大批量光学特征尺寸的测量中，光学散射测量是SEM的一个有吸引力的替代品。