| 1.2 测量原理
图2 共聚焦的原理：A 聚焦；B 散焦 光源发出的光通过物镜在样品上聚焦。光在样品表面发生反射，沿原路径返回光源。返回光被单向透镜偏转 90 度，在针孔表面上集中。激光显微镜根据到达光接收元件的反射光的强度，检测样品是否定位在焦点位置。这种光学系统叫做“共聚焦光学系统”，这种检测原理叫做“共聚焦原理”。 激光源发射的光束穿过X-Y扫描光学系统和覆盖在样品表面的光栅。但由于它通常采用点光源，观测视场内的区域分成多个1024×768（像素）点。通过X-Y扫描光学系统对样品进行扫描，光接收元件检测来自每个点的反射光。在Z轴方向驱动物镜，重复扫描过程，在每个点的Z轴位置上获得反射光强度。系统假设Z轴焦点位置位于反射光强度最大的地方，然后记录高度信息和反射光强度。在Z轴方向上累计聚焦位置信息，得到一副全聚焦图像。 2.样品测量 2.1 原始硅片的测量 不同于半导体的晶圆，对于表面亚纳米（Ra：0.01~0.8μm）级别的微观粗糙度有着严格的要求，当前对于太阳能级原始硅片表面形貌的测量，更多的是关注微米尺度的形貌[2]，判定表面机械损伤层的类型、是否存在切割线痕或往复痕及其规格特征。
图3 砂浆悬浮液切割太阳能级硅片表面2D和3D形貌 图3给出了现在主流技术--砂浆悬浮液多线切割生产的硅片，硅片表面呈现疏松的机械损伤层（MDL，Mechanical damage layer）。近年来，金刚线（DW，Diamond Wire）切割技术，以更高的切削效率和环境友好优势，作为前者的替代技术，正在不断扩大推广范围，但是其加工后的硅片表面完全呈现截然不同的形貌，如图4所示。早期开发DW相关技术过程中，A. Bidiville等人就用SEM特意对比过两种方式切割的硅片表面形貌差异[3]。在原始硅片表面形貌测量方面，LSCM同样有着毫不逊色的表现。 |
