CN101208580A - 绘制表面轮廓 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于绘制物体表面的表面轮廓的设备，所述设备通过其产生斜率数据。所述设备的斜率数据可以包括根据本发明应当测量并予以校正的测量误差。本发明提出，采用计算实体针对所有测量值计算斜率数据的旋度，以确定测量值显示出了测量误差的表面位置。在第二步骤中，给出了能够采用其校正测量值的建议。

Description

绘制表面轮廓

技术领域

本发明涉及三维(3D)物体的表面测量领域，更具体而言涉及经处理的和未经处理的晶片的纳米形貌、诸如后视镜或非球面透镜的光学元件的表面确定以及眼睛和光学产业中的自由形态(free-forms)。

背景技术

传统上，通过机械探头获得对三维表面的真实测量和绘制。这些探头包括金钢石针或触针，其在与表面机械接触的同时在所述表面上以高精确度移动。将接连的触针扫描的测量轮廓缝合到一起，以形成3D形貌。但是，机械探头的速度非常慢，其更适于测量轮廓，而不是测量完整的三维形貌(topography)。此外，在很多应用中，不允许与物体进行机械接触。

通常已知的是将干涉测量法用于实现确定三维形貌的目的。但是，这种广泛使用的技术面临着一些基本的限制。其中一个问题在于测量高度范围有限，因为不允许边缘(fringe)密度过高。另一个缺点在于，横向分辨率限于传感器的分辨率，所述传感器在大多数情况下为CCD传感器。

另一种获得三维表面的真实测量和绘制的可能性是使用执行斜率测量，尤其是光学斜率测量的设备。这些设备将得到作为表面轮廓的斜率的物理数据。在下述说明中将这些数据称为斜率数据。通过数据函数 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=0$ 表示表面轮廓，其中

表示物体表面上的位置。所述函数通常具有 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=f(x_1,x_2)-x_3$ 的形式，就笛卡儿坐标系而言，其变为 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=z(x,y)-z.$ x₃或z分别是所要测量的量。之后，通过这些设备确定斜率或梯度

进而，执行数值积分，例如，线性积分，以获得表面形貌 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=0.$

斜率测量的一个基本问题在于，只有当原始数据(其指斜率数据)未显示出明显的误差时，才能成功地进行数值积分。因此，有缺陷的斜率测量值生成了错误的高度值，或者在采用简单的线积分的情况下试图继续传播或产生拖尾。本领域技术人员已知的更为先进的积分方法可以在一定程度上降低这一问题的影响。但是，仍然存在问题。例如，WO 2004/063666中公开了一种这样的方法，将其引入以供参考。

发明内容

本发明的目的在于确定由用于绘制(mapping)物体表面的表面形貌 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=0$ 的设备获得的斜率数据是否包含不正确的斜率值。

本发明的另一目的在于在存在系统误差的情况下校正这些不正确的值。

通过独立权利要求的特征实现这一目的和其他目的。通过从属权利要求的特征描述了本发明的优选实施例。应当强调的是，权利要求中的任何附图标记均不应被视为是对本发明的范围的限制。

本发明的第一方面涉及绘制物体表面的表面轮廓 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=0$ 的设备。这是一种包括传感器以用来测量所述表面上的预定测量位置处的表面轮廓的梯度的设备。所述传感器是一种光学斜率传感器，其优选由透镜和处于其焦平面上的位置敏感器件构成。

是表面轮廓的真实或无误差梯度，而通过

表示这一真实梯度的测量值，其含有误差。所述设备还包括用于处理测量值

的计算实体。这一计算实体适于至少为表面的一部分计算测量值的旋度

执行这一操作的目的在于确定测量值显示出测量误差的表面位置(误差位置)，因为误差位置显示出了偏离零的

的值。换言之，通过基本非零的

的值确定误差位置。

根据本发明的计算实体的实用性的依据为，对于平滑函数存在这样的矢量分析规则

$\stackrel{\→}{\▿}\×\left\{\stackrel{\→}{\▿}g\left(\stackrel{\→}{x}\right)\right\}=\stackrel{\→}{0}.$                                              (方程1)

在没有测量误差的理想情况下，用于绘制表面的表面轮廓的设备得到了测量值 $\stackrel{\→}{S}\left(\stackrel{\→}{x}\right)=\stackrel{\→}{\▿}g\left(\stackrel{\→}{x}\right),$ 这意味着

$\stackrel{\→}{\▿}\×\stackrel{\→}{S}\left(\stackrel{\→}{x}\right)=\stackrel{\→}{0}=\stackrel{\→}{\▿}\×\left\{\stackrel{\→}{\▿}g\left(\stackrel{\→}{x}\right)\right\}.$                                   (方程2)

但是，如果存在测量误差，那么

的值偏离零，从而显示存在测量误差。这一偏差超过某一阈值的所有位置都将被视为测量值不正确的位置。

所述设备沿两个方向测量表面位置的斜率。当这两个方向相互垂直时，它们代表两个轴，即x轴和y轴。在这种情况下，通过垂直于x和y轴的z轴的值给出指定位置处的表面轮廓的高度。如果由S_x表示沿x方向测量的斜率，由S_y表示沿y方向测量的斜率，那么就3D笛卡儿坐标系而言， $\stackrel{\→}{\▿}\×\stackrel{\→}{S}\left(\stackrel{\→}{x}\right)=\stackrel{\→}{0}$ 意味着

$\frac{\∂}{\∂x}{S}_y-\frac{\∂}{\∂y}{S}_x=0$                            (方程3)

因为

的前两个分量同样都为零。因此，所述计算实体针对所述平面上所有的测量位置计算方程3，并利用其值与零的偏差确定测量误差。

根据本发明的优选实施例，利用显示器使测量值的旋度可视化。如果应当检查或多或少的平坦表面，有可能定义上述笛卡儿坐标系。在这种情况下，可以沿与x和y相对的z轴绘制测量值的旋度(的分量)。在这种情况下，xy平面代表平坦表面区域。在下述说明中，将绘制了测量值的旋度的可视化表现称为旋度图(curl map)。旋度图对于确定当前斜率数据组中可能存在哪种类型的相关误差提供了视觉帮助。这一曲线图的特征将为本领域技术人员显示测量误差主要是随机误差还是系统误差。这一曲线图中的随机误差以峰或毛刺为特征，而系统误差则显示出更为连续和规则的图案。此外，测量值表现出了明显的测量误差的物体表面位置的识别使对测量值的校正成为了可能，在下文中将对这一点给出更为详细的说明。在这种情况下，校正之前和之后的旋度图的可视化将以可视的形式表明数据得到了改善，以及改善的程度。

根据本发明的另一实施例，所述计算实体适于采用测量值的旋度

进行自校准。在这种情况下，采用所述设备通过这样一种方式执行自校准，即，使作为校准参数的函数的测量值的旋度最小化。可以针对一部分表面执行这一操作，优选对这一物体的整个表面执行这一操作。在自校准(self-calibration)过程(也可以将其称为自校正，self-correction)中，修改设备参数，并且计算实体尝试通过搜索最佳的参数集使旋度图最小化。通过这种方式，能够改进对探测器旋转的校准，并且由于传感器各向异性的原因，能够扫描其非线性度或像素网格变化。在校准过程中有待优化的其他参数为y和y网格校准常数之间的比、x和y方向内斜率灵敏度常数之间的比、将测量电压转化为斜率值所需的参数或者有待测量的表面上的测量网格的参数。事实是，在自校准过程中优化的参数取决于所采用的设备类型，例如挠度计。但是，所有的这些参数都是本领域技术人员已知的，因而无需赘述。

可以相对于坐标系的轴，在倾斜的和/或横向偏移的位置，或者在不同的旋转取向下对同一物体重复这一自校准过程。事实是，可以将其与测量新的物体相结合。所有这些测量和参数变化的结果是具有最小化的平均平方旋度的旋度图，由此在整个表面上或者在一部分表面区域上执行求平均值的运算。此外，找到了最佳的设备参数集，并且仪器已为使用准备就绪。

在理想的情况下，在上面提及的校准过程中找到的最佳设备参数集在设备的整个寿命周期内是恒定的(如果设备稳定的话)。在实际情况下，在执行新的自校准时，这些参数将随着时间发生变化。可以采用由这些校准步骤导出的设备参数集监视设备的稳定性和正确性。

另一优选实施例由适于识别物体表面上的随机缺陷的计算实体构成。利用其测量值的旋度以及该旋度值与阈值的偏差识别物体表面上表现出了随机缺陷的位置。一种可能性是看测量值的旋度是否偏离了临近位置的对应旋度值。如果存在明显的偏差，例如，偏差超过了阈值，那么该偏差则表示随机误差。第二种可能性是将测量值的旋度与内插斜率值的旋度比较，所述内插是利用来自所述位置周围的斜率值执行的。同样，如果存在明显的偏差，例如，偏差超过了阈值，那么该偏差则表示随机误差。在两种情况下，可以将这一知识应用到重建3D形貌的积分步骤中，以获得更为精确的形貌。可以采用内插斜率值替代所述缺陷斜率值，或者，在积分过程中为其附加较低的权重。

如果必须在制造过程中，例如在晶片制造过程中控制表面质量，那么用于绘制表面轮廓的设备将绘制多个晶片的表面轮廓。在这种情况下，有利的是计算实体适于比较多个晶片的

的值，或者与之同义的根据方程(3)的值。可以存储每一晶片的旋度图或者与每一旋度图相关的数据，从而采用其进行比较，由此完成这一操作。这一比较使得搜索旋度图中的规则图案，以探测制造过程中能够得到相应校正的系统误差成为了可能。事实上，这一方法不限于晶片，也可以应用于其他例子。

根据本发明的优选实施例，在上一段中提及的比较包括搜索对于所述多个物体中所有的物体共同的误差位置。如果所有的物体所表现出的误差位置处于相同位置，则表明在物体的制造过程中存在系统误差。这一系统误差可能表示在用于制造晶片的设备中的光学元件上存在灰尘颗粒。在其他情况下，由根据本发明的方法确定的误差位置表示晶片上抛光不充分的区域，例如，由于采用倾斜的抛光器执行抛光而导致的。由这一解释可以导出，搜索对于所有物体而言共同的误差位置对于找到这些物体的制造过程中存在的系统误差是有帮助的。于是，操作员具有两种可能性：

第一种可能性是确定处于在第一步骤中判断的这些误差位置的

的幅度是否与制造所述物体的时间相关。出于这一目的，每一物体必须具有与之相关的时间标记(time stamp)，以了解该物体的制造时间。

的幅度随着时间的这种变化表明制造机器中或制造机器上的变化。

此外，可以更为详细地分析这一幅度变化。如果的幅度随着时间逐渐变化，其可以表明测量设备中有漂移。因而，一个或多个校准参数正在随着时间发生改变。这对于测量设备而言非常重要。因此，在产品的正常测量中，能够自动探测测量设备中可能的漂移。此外，能够通过在整个或部分测量区域上使平均平方

最小化而校正这一漂移。

第二种可能性是随着时间的推移监测由误差位置代表的区域的尺寸。这种变化表明

偏离零的区域发生了变化，换言之，在发生变化的区域中无法准确地测量斜率。其可以表示制造机器内或制造机器上的变化。

在另一优选实施例中，计算实体适于校正显示出了测量误差的测量值。只有就系统误差而言，这一点才有可能。

可以通过下述方式完成校正。可以通过下述方程描述有待测量的表面轮廓

$g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=g(x,y,z)=z(x,y)-z=0$                                  (方程4)

其中，出于简化目的，采用3D笛卡儿坐标系。在测量表面轮廓时，获得了斜率 $S_y=\frac{\∂z}{\∂y}$ 和 $S_x=\frac{\∂z}{\∂x}.$ 可以通过具有参数α₁，α₂...α_n的函数描述设备的系统误差，其中，n为整数。这些参数是斜率S_x和S_y与其真实值发生系统偏移的特征。例如，可能存在下述情况：

1.所述系统偏差(systematic deviation)是由斜率传感器的不正确的取向导致的。在这种情况下，由

表示的含有由这一错误取向而导致的误差的测量斜率与由

表示的能够在不存在错误取向的情况下获得的真实斜率之间的关系为

${\left(\begin{array}{c}{S}_x\\ S_y\end{array}\right)}^{\mathrm{measured}}=\begin{array}{}\end{array}\begin{array}{}\end{array}\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}& -\sin \mathrm{\α}\\ \sin \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\α}\end{array}\right){\left(\begin{array}{c}{S}_x\\ S_y\end{array}\right)}^{\mathrm{real}}$                                           (方程5)

其中，α是表示不正确的取向的倾斜角。

2.如果在某一斜率分量，例如S_y中产生了小的校准误差，那么测量斜率和真实斜率之间的关系为

$S_x^{\mathrm{measured}}=S_x^{\mathrm{real}}$                   (方程6)

以及                               (方程6)

$S_y^{\mathrm{measured}}=\mathrm{\λ}{S}_y^{\mathrm{real}}$                                  (方程7)

其中λ为实数。

3.如果在像素网格内，例如y方向产生了小偏差，那么测量斜率和真实斜率之间的关系为

$S_x^{\mathrm{measured}}=S_x^{\mathrm{real}}$                                  (方程8)

以及

$S_y^{\mathrm{measured}}=S_y^{\mathrm{real}}$                                  (方程9)

但是，所采用的预期网格坐标和实际网格坐标之间的关系为

x^actual＝x^real             (方程10)

以及

y^actual＝v y^real           (方程11)

其中，作为实数的v为比例因数。

在另一优选实施例中，计算实体适于针对系统误差校正显示出了测量误差的测量值，其中，通过参数α₁，α₂...α_n表示系统误差，为了校正测量值，使下述函数最小化：

$G({\mathrm{\α}}_1,{\mathrm{\α}}_2,..{\mathrm{\α}}_n)=\frac{1}{A}\underset{A}{\∫}(\stackrel{\→}{\▿}\×\stackrel{\→}{S}\left(\stackrel{\→}{x}\right)\·\stackrel{\→}{\▿}\×\stackrel{\→}{S}\left(\stackrel{\→}{x}\right))\mathrm{dA}$                              (方程12)

其中，多个位置构成了物体的表面A。

就这种方法而言，利用了这样一种事实，即，如果矢量场的旋度为零，那么只存在一个潜在的矢量场的函数。在这种情况下，可以导出定义测量值中的系统偏差的参数α₁，α₂...α_n。因而执行下述函数的最小化：

$G({\mathrm{\α}}_1,{\mathrm{\α}}_2,...{\mathrm{\α}}_n)=\frac{1}{A}\underset{A}{\∫}(\stackrel{\→}{\▿}\×{\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{real}}\·\stackrel{\→}{\▿}\×{\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{real}})\mathrm{dA}$

$=\frac{1}{A}\underset{A}{\∫}(\stackrel{\→}{\▿}\×\stackrel{\→}{F}({\mathrm{\α}}_1...{\mathrm{\α}}_n,{\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{measured}})\·\stackrel{\→}{\▿}\×\stackrel{\→}{F}({\mathrm{\α}}_1,...{\mathrm{\α}}_n,{\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{measured}}))\mathrm{dA}$

                               (方程13)

其中

${\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{real}}=\stackrel{\→}{F}({\mathrm{\α}}_1,...{\mathrm{\α}}_n,{\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{measured}})={\stackrel{\→}{E}}^{-1}({\mathrm{\α}}_1,...{\mathrm{\α}}_n,{\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{measured}})$                              (方程14)

，

${\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{measured}}=\stackrel{\→}{E}({\mathrm{\α}}_1,...{\mathrm{\α}}_n,{\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{real}})$                              (方程15)

描述了测量斜率和实际斜率之间的关系。在确定参数α₁，α₂...α_n之后，可以利用真实斜率和测量斜率之间的下述关系校正测量斜率分量

${\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{real}}=\stackrel{\→}{F}({\mathrm{\α}}_1,...{\mathrm{\α}}_n,{\stackrel{\→}{S}}^{\mathrm{measured}})$                              (方程16)

也可以通过使被积函数包括加权函数来扩展上一段中提及的方法。采用这些加权函数能够使其与其他部分相比具有更大或更小的权重，从而影响测量域的某些部分。

从上述段落可以导出，作为绘制表面轮廓的设备的一部分的计算实体适于计算测量值的旋度，以确定误差位置。这一计算实体可以是计算机和/或计算机程序产品。在最简单的情况下，计算机仅由EPROM或ASIC构成，或者其包括处理器、存储器和在这一硬件上运行的软件。

根据本发明的优选实施例，所述传感器为光学传感器。通过这种方式，所述设备可以适于执行挠度测量(deflectometry)、波前感测、剪切干涉测量、相位成像，执行纹影及阴影图法(Schlieren&shadowgraph)或者椭圆对称法。

本发明的另一方面是指被设计为在上文公开的设备中工作的计算机程序产品。在执行所述计算机程序产品时，其实施下述步骤：

在第一步骤中，例如，通过读取命令访问多个测量值。每一测量值表示物体表面上表面位置处的表面轮廓的梯度。所述多个表面位置表示物体表面的至少一部分。

在第二步骤中，针对所述表面的至少一部分计算测量值的旋度。

在第三步骤中，识别测量值的旋度与零的偏差超过了预定阈值的表面位置。在这些位置处，测量值表现出了测量误差。

通过此后描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见，并且将参考下文中描述的实施例对本发明的这些和其他方面予以说明。应当指出，不应附图标记的使用推断为对本发明的范围的限制。

附图说明

图1以示意图的方式示出了根据本发明的设备，

图2示出了执行数据校正之前的测量斜率矢量

的旋度，

图3示出了在执行数据校正之后的测量斜率矢量

的旋度。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明的用于绘制物体表面的表面轮廓(surface profile)的设备。在这一实施例中，所述设备是具有试验设置的形式的3D挠度计(deflectometer)。其具有1μrad的斜率分辨率，2mrad的斜率范围，1nm/20mm的高度分辨率。所述挠度计采用了具有110mm的长度的线性扫描线。

所述挠度计含有传感器3，即Shack-Hartmann传感器，其用于探测如箭头所示的来自晶片2的表面1的光。所述光是由激光器生成的。

晶片2的表面1上的焦斑(focal spot)是圆形的，具有110微米的直径。控制单元7利用传感器3确保对表面的步进式扫描(scaling)。将所获取的数据转移至计算实体5，并将其存储在存储装置8，即硬盘上。

计算实体5对测量值进行处理。其计算

在g(x，y，z)具有g(x，y，z)＝z-z(x，y)的常见形式的情况下，x和y分量均等于零，由z分量得到测量斜率的相关条件。因此，在理想的情况下，测量斜率分量必须满足 $\frac{\∂}{\∂x}\left(S_y\right)-\frac{\∂}{\∂y}\left(S_x\right)=0.$

可以从图2导出该项的值，在图2中，相对于确定了该项的X和Y坐标绘制了该项。图2示出了表示系统误差的不规则图案。尤其是在该图的中央部分，可以看到与零的偏差。这一与零的偏差表示测量误差。

在下一步骤中，对这些数据进行了校正。在第一校正步骤中，对斜率传感器的取向进行了校正，其中，假设取向误差小。在这种情况下，实际斜率(real slope)和测量斜率(measured slope)之间的关系为

${\left(\begin{array}{c}{S}_x\\ S_y\end{array}\right)}^{\mathrm{measured}}=\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}& -\sin \mathrm{\α}\\ \sin \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\α}\end{array}\right){\left(\begin{array}{c}{S}_x\\ S_y\end{array}\right)}^{\mathrm{real}}.$ 于是，斜率矢量的旋度第三分量变为

$\frac{\∂S_y}{\∂x}-\frac{\∂S_x}{\∂y}=-\sin \mathrm{\α}(\frac{\∂S_x^{\mathrm{measured}}}{\∂x}+\frac{\∂S_y^{\mathrm{mesured}}}{\∂y})$

$+\cos \mathrm{\α}(\frac{\∂S_y^{\mathrm{measured}}}{\∂x}-\frac{\∂S_x^{\mathrm{measured}}}{\∂y})$

$\≈-\mathrm{\α}(\frac{\∂S_x^{\mathrm{measured}}}{\∂x}+\frac{\∂S_y^{\mathrm{measured}}}{\∂y})+(\frac{\∂S_y^{\mathrm{measured}}}{\∂x}-\frac{\∂S_x^{\mathrm{measured}}}{\∂y})$

有待最小化的函数变为

$G\left(\mathrm{\α}\right)=\frac{1}{A}{\underset{A}{\∫\∫}(-\mathrm{\α}(\frac{\∂S_x^{\mathrm{measured}}}{\∂x}+\frac{{\∂S}_y^{\mathrm{measured}}}{\∂y})+(\frac{{\∂S}_y^{\mathrm{measured}}}{\∂x}-\frac{\∂S_x^{\mathrm{measured}}}{\∂y}))}^2\mathrm{dA}.$

对于下述条件该函数具有其最小值

$\mathrm{\α}=\frac{\underset{A}{\∫\∫}(\frac{\∂S_y^{\mathrm{measured}}}{\∂x}-\frac{{\∂S}_x^{\mathrm{measured}}}{\∂y})(\frac{\∂S_x^{\mathrm{measured}}}{\∂x}+\frac{{\∂S}_y^{\mathrm{measured}}}{\∂y})\mathrm{dA}}{\underset{A}{\∫\∫}(\frac{\∂S_x^{\mathrm{measured}}}{\∂x}+\frac{{\∂S}_y^{\mathrm{measured}}}{\∂y})(\frac{{\∂S}_x^{\mathrm{measured}}}{\∂x}+\frac{\∂S_y^{\mathrm{measured}}}{\∂y})\mathrm{dA}}.$

因此，能够确定角度α，并针对斜率传感器的这一小取向误差校正了斜率数据。

在第二步骤中，对某一斜率分量，例如Y分量中的小校准误差进行了校正。在这种情况下，测量斜率和实际斜率之间的关系为 $\begin{array}{c}{S}_x^{\mathrm{measured}}=S_x^{\mathrm{real}}\\ S_y^{\mathrm{measured}}={\mathrm{\λS}}_y^{\mathrm{real}}\end{array}.$ 在这种情况下，λ是比例因数。在这种情况下，

逆转关系(inverse relation)为 $S_x^{\mathrm{real}}=S_x^{\mathrm{measzred}},$ $S_y^{\mathrm{real}}=\frac{1}{\mathrm{\λ}}{S}_y^{\mathrm{measured}}=\mathrm{\μ}{S}_y^{\mathrm{measured}}.$ 在这种情况下，有待最小化的函数是 $G\left(\mathrm{\μ}\right)=\frac{1}{A}\underset{A}{\∫\∫}{(\frac{\∂\mathrm{\μ}{S}_y}{\∂x}-\frac{{\∂S}_x}{\∂y})}^2\mathrm{dA}.$ 在值

$\mathrm{\μ}=\frac{\underset{A}{\∫\∫}\frac{{\∂S}_x}{\∂y}\frac{{\∂S}_y}{\∂x}\mathrm{dA}}{\underset{A}{\∫\∫}\frac{{\∂S}_y}{\∂x}\frac{{\∂S}_y}{\∂x}\mathrm{dA}}$

时该函数具有其最小值。由此对y分量执行了这一校正。

附图标记列表

01  表面

02  物体

03  传感器

04  测量位置

04’测量位置

04”测量位置

05  计算实体

06  误差位置

07  显示器

08  存储单元

Claims (17)

1.一种用于绘制物体(2)的表面(1)的表面形貌 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=0$ 的设备，包括：

a)传感器(3)，其用于测量所述表面上的预定测量位置(4)

处的表面形貌的梯度

b)计算实体(5)，其用于处理来自多个测量位置的表面形貌的梯度的测量值

c)所述计算实体适于针对所述表面的至少一部分计算所述测量值的旋度

以确定所述测量值表现出了测量误差的表面位置(误差位置)，所述误差位置的特征在于具有与零之间的偏差超过阈值的

值。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于使所述测量值的旋度可视化的显示器(7)。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述计算实体适于执行自校准，在自校准期间，对设备参数进行修改，从而使所述测量值的平均平方旋度最小化。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述计算实体适于确定的值与相邻表面位置的

值的偏差超过阈值的那些表面位置，由此识别出具有随机缺陷的表面位置。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述计算实体适于执行多个物体(2)的

值的比较。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述比较包括搜索对于所述多个物体中的所有物体而言共同的误差位置。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述比较包括：

a)搜索对于所述多个物体中的所有物体共同的误差位置，

b)确定在步骤a)中确定的误差位置处的

的幅度是否与制造和/或测量物体的时间相关。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述计算实体适于针对系统误差校正显示出了测量误差的测量值，其中，为了校正测量值，使函数 $G({\mathrm{\α}}_1,{\mathrm{\α}}_2,..{\mathrm{\α}}_n)=\frac{1}{A}\underset{A}{\∫}(\stackrel{\→}{\▿}\×\stackrel{\→}{S}\left(\stackrel{\→}{x}\right)\·\stackrel{\→}{\▿}\×\stackrel{\→}{S}\left(\stackrel{\→}{x}\right))\mathrm{dA}$

最小化，其中，所述多个测量位置构成了物体的表面A，并且由参数α₁，α₂...α_n表示系统误差。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述计算实体为计算机和/或计算机程序产品。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述传感器为光学传感器。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备适于执行挠度测量、波前感测、剪切干涉测量、相位成像、纹影及阴影图法或者椭圆对称法。

12.一种用于绘制物体(2)的表面(1)的表面形貌 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=0$ 的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括其上带有计算机程序代码模块的计算机可读介质，在装载了所述程序之后，使得计算机可以执行：

a)访问多个测量值

每一测量值是所述表面上表面位置

处的表面轮廓的梯度，所述多个表面位置代表所述物体的表面的至少一部分，

b)针对所述表面的至少一部分计算所述测量值的旋度

c)将所述测量值的旋度

与零之间的偏差超过预定阈值的表面位置识别为所述测量值表现出了，测量误差的表面位置(误差位置)。

13.根据权利要求12所述的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品适于在图形显示器上使所述测量值的旋度可视化。

14.根据权利要求12所述的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品适于执行多个物体(2)的

值的比较。

15.根据权利要求12所述的计算机程序产品，其特征在于，所述比较包括搜索对于所述多个物体中的所有物体共同的误差位置。

16.根据权利要求12所述的计算机程序产品，其特征在于，所述比较包括：

a)搜索对于所述多个物体中的所有物体共同的误差位置，

b)判断所述误差位置处的

的幅度是否与制造和/或测量所述物体的时间相关。

17.一种绘制物体(2)的表面(1)的表面形貌 $g\left(\stackrel{\→}{x}\right)=0$ 的方法，其包括下述步骤：

a)测量所述表面上的多个测量位置(4)处的表面形貌的梯度

b)针对所述表面的至少一部分计算所述测量值的旋度

以确定所述测量值显示出了测量误差的表面位置(6)(误差位置)。

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