CN104040323A - 线宽测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种方法，其包括使询问光束穿过傅里叶变换透镜并且传送到材料的表面上，以形成所述材料的一个或多个表面特征的夫琅和费衍射图案。处理所述衍射图案的图像以确定所述特征的尺寸。

Description

线宽测量系统

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2011年9月30日提交的美国临时专利申请号61/542,061的权益，所述文献的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及材料检测系统，如用于检测材料幅材移动的计算机化系统。

背景技术

许多不同行业利用在基板表面上形成微尺度图案的工艺。这些微尺度图案包括表面特征的阵列，如在表面下方延伸的伸长凹槽或在表面上方延伸的凸起肋状物。在制造包括这类表面特征的阵列的基板过程中，显微成像被用于测量阵列中一个或多个特征的尺寸。然而，显微成像景深小视角窄，这限制了其在基板上表面特征的离线分析方面的应用。

发明内容

需要一种检测技术以在制造材料时提供材料表面上表面特征尺寸的实时测量。一般来讲，本公开涉及一种设备和方法，所述设备和方法通过处理表面特征的夫琅和费衍射（Fraunhofer diffraction）图案的图像来测量材料中选定表面特征的尺寸。该测量技术可用于在制造材料时，监控选定离线或在线特征的尺寸。

在一个实施例中，本公开涉及一种方法，其包括使询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达材料的表面上，以形成材料的一个或多个表面特征的夫琅和费衍射图案；形成衍射图案的图像；以及处理衍射图案的图像以确定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及一种设备，其包括发射询问光束到傅里叶变换透镜中并且到达表面上以在表面上形成一个或多个特征的夫琅和费衍射图案的光源，其中透镜和表面以逆傅里叶变换模式布置；图像采集装置，其捕获表面上的特征的夫琅和费衍射图案的图像；以及处理器，其确定衍射图案的大小，并计算表面上的特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及用于监控材料表面上的一个或多个选定特征的尺寸的系统，其包括邻近表面定位的光源，其中所述光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达表面上，其中所述表面位于傅里叶变换透镜和其焦点之间；摄像机，其用于捕获表面上的特征的夫琅和费衍射图案的图像；以及处理器，其测量夫琅和费衍射图案的大小，以确定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及一种方法，其包括邻近柔性材料非静止幅材表面定位光源，其中幅材包括其表面中的特征布置，并且其中光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达幅材表面上，并且其中幅材表面和傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式定位；在幅材的表面之上扫描询问光束以形成一个或多个特征的夫琅和费衍射图案；将衍射图案的图像投射到屏幕或透镜上；用摄像机捕获屏幕或透镜上的衍射图案的图像；并测量衍射图案的大小，以确定选定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及一种方法，其用于在制造材料时实时检测幅材材料以及计算幅材材料的表面上的一个或多个特征的尺寸，包括将邻近幅材材料的表面定位光源，其中光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达幅材表面上，并且幅材材料的表面和傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式布置；在幅材材料的表面之上扫描询问光束以形成该表面上的特征的夫琅和费衍射图案；将衍射图案的图像投射到屏幕或透镜上；用摄像机对屏幕或透镜成像，其中摄像机测量衍射图案的大小；以及基于衍射图案的大小计算选定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及用于实时检测幅材材料的在线计算机化检测系统，该系统包括设邻近幅材表面定位的光源，其中光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达幅材材料的表面上，并且其中幅材材料的表面和傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式定位；扫描仪，其用于在幅材材料的表面之上扫描询问光束以形成幅材材料中一个或多个特征的夫琅和费衍射图案；屏幕或透镜，其上具有衍射图案的图像；摄像机，其用于捕获屏幕或透镜上的衍射图案的图像，其中所述摄像机测量衍射图案的大小；以及计算机，其执行软件以基于测量的衍射图案的大小确定选定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及非瞬时性计算机可读介质，其包括软件指令，计算机指令使计算机处理器：通过在线计算机化检测系统接收在制造幅材材料期间其表面上一个或多个特征的夫琅和费衍射图案的图像，其中所述检测系统测量衍射图案的大小；基于测量的衍射图案的大小确定选定特征的尺寸；以及基于所计算的选定特征的尺寸计算幅材材料中不均匀性缺陷的严重性。

以下附图和具体实施方式中详细说明了本发明的一个或多个实施例。本发明的其它特征、目标和优点在具体实施方式和附图以及权利要求书中显而易见。

附图说明

图1为用于通过对表面特征的反射夫琅和费衍射图案成像测量材料表面特征的尺寸的设备的实施例的示意性平面图。

图2为由正弦平方包络函数调制的表面特征的阵列所特有的干涉图案的例子。

图3为通过对传输的表面特征的夫琅和费衍射图案成像测量材料表面特征的尺寸的设备的实施例的示意性平面图。

图4为示出了用于测量表面特征的尺寸的方法的实施例的流程图。

图5为示出了用于测量表面特征的尺寸的方法的另一个实施例的流程图。

图6为示例性幅材制造厂中检测系统的示例性实施例的示意方框图。

图7A-7C为线宽分别为3微米、4微米和5微米的微制造的结构的显微镜图像。

图8A-8C为使用实例1中所描述的设备测得的图7A-7C中结构的相应的夫琅和费衍射图案。

图9为实例1中分析的结构的衍射图案的大小对比线宽的绘图。

在这些附图中，类似的符号表示类似的元件。

具体实施方式

图1为可用于测量材料的表面特征尺寸的设备实施例的示意图。该设备10包括光源12，其发射光束14进入任选的光束扩展器16。扩展的光束18穿过傅里叶变换透镜20，并且聚焦的光射线22入射到材料26的样品表面24上。样品表面24包括表面特征25的阵列，例如凹槽、通道、凹陷、凹坑、孔、隆起（mound）、肋状物、搁板等。表面特征25具有微观尺寸，其足够小以至于不用光学显微镜时裸眼不可分辨。这类微观特征通常具有小于约0.01毫米，或小于约0.0001毫米的尺寸。

样品表面24设置在傅里叶变换透镜20和其焦点之间。组件的布置是会聚束光学傅里叶变换，其中会聚束在到达焦点之前被物体反射。例如，参看Goodman,Introduction to Fourier Optics,McGraw-Hill,1968年；以及Puang-ngern and Almeida,Converging beam optical Fouriertransforms,Am.J.Phys.53(8)，1985年8月，第762-765页。这类组件构形也被称为逆傅里叶变换模式布置。例如，参看http://www.fritsch.cn/Download/200622495654214.pdf;和Xu,ParticleCharacterization:Light Scattering Methods,Springer,2001。

图像采集装置34捕获从表面特征25反射的光28，其为特征25所特有的夫琅和费衍射图案32。如果对于图像采集装置34内的传感器而言衍射图案32太大，则衍射图案32可投射在任选屏幕30上，和/或可进一步通过任选透镜系统（图1中未示出）聚焦。图像采集装置34内的处理器可用于分析夫琅和费衍射图案32并确定选定表面特征25的尺寸。

合适的光源12可根据要分析的表面类型广泛改变。特别优选准直光束，例如激光器，并且合适的激光器包括氦氖激光器、二极管激光器等。

任何凸透镜都可用作傅里叶变换透镜20，但发现凸透镜是合适的，例如透镜平面侧面对焦点的平凸透镜。

包括特征25的样品表面24可由任何材料26制成，并且表面24可以是静止的或非静止的（移动的）。材料26可反射由如图1示出的光源12发射的光束，或可透射光束（图3）。

例如，本文所描述的分析方法和设备特别适于，但不限于检测材料的幅状卷26的表面特征25。一般来讲，幅材卷26可包括制成的幅材材料，其可以是在一个方向上具有固定尺寸并且在正交方向上具有预定或不定长度的任何片状材料。幅材材料的例子包括但不限于金属、纸张、织物、非织物、玻璃、聚合物膜、柔性电路或它们的组合。金属可包括例如钢或铝。织物一般包括各种纺织品。非织物包括以下材料，例如纸张、过滤介质或绝缘材料。膜包括，例如包括复合膜和带涂层的膜的透明和不透明的聚合物膜。

图像采集装置34还可根据预期应用广泛改变，但发现摄像机，尤其是CCD摄像机特别适于在该设备中使用。

如上所述，图像采集装置34包括成像系统，其用于分析夫琅和费衍射图案32的图像。成像系统包括处理器，其可用于分析夫琅和费衍射图案32的特性，并且根据这些特性计算选定表面特征25的选定尺寸。

例如，如果表面特征25是材料26的表面24中的凹槽或通道，则可由衍射理论确定凹槽的宽度。对于具有线宽d的单条线，其特有的夫琅和费衍射图案32是正弦平方函数，并且从最小第一衍射（firstdiffraction minimum）到中央级光束的距离为：

s=(F×λ)/d 等式1

其中s是从最小第一衍射到中央级光束的距离（下面为简单起见称为衍射图案的大小），F是傅里叶变换透镜20的焦点长度，并且λ是光源12的波长。

对于具有放大倍率M的摄像机成像系统，等式1变为：

s=(M×F×λ)/d 等式2

如表面上特征25的阵列或图案包含周期性线结构，如图2所示，其衍射图案50可被看作由正弦平方衍射包络函数52调制的干涉图案。如上述等式2所示，阵列或图案中选定特征25的线宽d与衍射图案的大小相关——中央级光束54和最小第一衍射56之间的距离l。

通过成像系统执行的夫琅和费衍射图案的分析不限于以上程序，并且可使用许多合适的技术。例如，成像系统可确定衍射图案中任何两个最低处之间的距离，或可使最低处的测得的位置配合衍射图案的模型。

图3是设备100的另一个实施例，其可用于确定材料表面上选定特征的尺寸。光源112发射光束114进入任选光束扩展器116。扩展的光束118穿过傅里叶变换透镜120，并且聚焦的光射线122入射到材料126的样品表面124上。样品表面124包括具有微观尺寸的表面特征125的阵列。样品表面124设置在傅里叶变换透镜120和其焦点之间，这被称为逆傅里叶变换模式布置。透射材料126的光128聚焦在任选屏幕130上，并且在屏幕130上出现特征125所特有的夫琅和费衍射图案132。图像采集装置134捕获夫琅和费衍射图案，并且装置134内的成像系统可用于分析夫琅和费衍射图案的图像132。基于衍射图案132的特性，装置134中的处理器可用于确定选定表面特征125的尺寸。

图4为示出操作图1或图3中的设备从而确定基板表面上的选定特征的尺寸的方法200的流程图。参考图4，在步骤202中，设备形成材料表面特征的夫琅和费衍射图案，并且在步骤204中，衍射图案的图像投射到图像采集装置的传感器上。在步骤206中，衍射图案的图像通过图像采集装置进行处理以确定特征的尺寸。

图5为示出操作图1或图3中的设备以确定柔性材料的非静止幅材表面上的选定特征（例如，凹槽或凸起）的尺寸的方法250的实施例的流程图。在步骤252中，光源邻近非静止幅材表面定位。在步骤254中，光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达幅材表面上，其中幅材表面和傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式定位。在步骤256中，询问光束在幅材的表面之上移动以在幅材的表面上形成一个或多个特征的夫琅和费衍射图案，并且在步骤258中，衍射图案的图像投射到任选屏幕上，其被用来更便利地成像大衍射图案。在步骤260中，图像采集装置捕获屏幕上的衍射图案的图像，例如CCD摄像机。在步骤262中，图像采集装置随后测量衍射图案的大小，以确定幅材表面上选定特征的尺寸（例如，宽度或高度）。

在一些实施例中，图1或图3的设备可用于一个或多个检测系统，以在制造过程中检测幅材材料。为了生产准备转换成用于组装到产品中的各片材的成品幅材卷，可在多条生产线上加工非成品幅材卷，这些生产线可位于一个幅材制造厂内，也可位于多个制造厂内。对于每个加工过程，幅材卷用作原料卷，幅材从原料卷送入制造工艺中。完成每个过程后，幅材通常再次卷绕成幅材卷并转移至不同产品线或运送至不同制造厂，在那里进行退绕、加工并再次卷绕成卷。不断重复该过程，直至最终生产出成品幅材卷。对于许多应用，用于幅材卷中的每一个的幅材材料可具有多个涂层，所述涂层是在一个或多个幅材制造厂的一条或多条生产线处涂覆的。就第一制备工艺而言，涂层通常涂覆至基础幅材材料的暴露表面，或者就后续制备工艺而言，涂层通常涂覆至先前涂覆的涂层。涂层的例子包括粘合剂、硬涂层、低粘附力背面涂层、金属化涂层、中密度涂层、导电或不导电涂层，或者它们的组合。

在图6所示的检测系统300的示例性实施例中，一段幅材326定位在两个支撑辊323、325之间。检测系统300包括基准标记控制器301，其控制基准标记阅读器302从幅材326收集卷和位置信息。此外，基准标记控制器30可从与幅材326和/或支撑辊323、325接合的一个或多个高精度编码器接收位置信号。基于这些位置信号，基准标记控制器301确定每一个检测到的基准标记的位置信息。基准标记控制器301传输卷和位置信息到分析计算机329以便与关于幅材324表面上特征尺寸的检测数据关联。

系统300进一步包括一个或多个光学系统312A-312N，其每个都包括以逆傅里叶变换模式布置的激光器和傅里叶变换透镜。在幅材被加工时，光学系统312接近材料326的连续移动幅材的表面324定位，并且扫描连续移动幅材326的后续部分以获取数字图像数据。

光学系统312投射询问光束到幅材表面324上，并且在一个优选的实施例中，所得的幅材326的表面特征325A-N的夫琅和费衍射图案特性投射在屏幕330A-N上（如上所述，无需屏幕，而是简化大衍射图案的成像）。一系列图像采集摄像机334A-N捕获屏幕330A-N上的衍射图案。图像数据采集计算机327从摄像机334收集图像数据并将图像数据传输至分析计算机329。分析计算机329处理来自图像采集计算机的图像数据流并且用一种或多种算法来分析数字图像以测量衍射图案的大小，并计算表面特征325的尺寸。分析计算机329可将结果显示在适当的用户界面上和/或可将结果存储在数据库331中。

图6所示的检测系统300可用于幅材制造厂内以应用算法检测幅材表面324中不均匀性缺陷的存在。检测系统300也可提供输出数据，其在制造幅材时实时指示每个缺陷的严重性。例如，计算机化检测系统可以向幅材制造厂内的用户，如工艺工程师提供关于不均匀性的存在及其严重性的实时反馈，从而使得该用户可以对不均匀性的出现快速作出反应，即通过调整工艺条件以纠正问题，而不会显著延迟生产或生产出大量无用的材料。计算机化检测系统300可应用算法来计算严重级别，通过最终指定不均匀性的等级标签（如，“好”或“坏”），或通过连续比例或更准确的采样比例生成给定样本不均匀性严重性的量度。

分析计算机329可在数据库331内存储幅材326的特征尺寸信息，包括幅材326的卷识别信息和每个测得的特征的可能位置信息。例如，分析计算机329可以利用基准标记控制器301生成的位置数据，来确定每个测得的特征在生产线坐标系内的空间位置或图像区域。也就是说，根据来自基准标记控制器301的位置数据，分析计算机329确定当前生产线所用的坐标系内每个测得的特征的x、y以及可能的z的位置或范围。例如，可定义坐标系，使得x维度表示幅材326的横向距离，y维度表示幅材的纵向距离，z维度表示幅材的高度，所述高度取决于涂层的数量、材料或此前涂覆到幅材的其它层。此外，可将x、y、z坐标系的原点限定在生产线内的一个物理位置处，并且通常与幅材326的初始进料位置相关。

数据库331可以许多不同形式中的任一种形式实现，包括数据存储文件或在一个或多个数据库服务器上实现的一个或多个数据库管理系统(DBMS)。数据库管理系统可以是例如关系(RDBMS)、分层(HDBMS)、多维(MDBMS)、面向对象（ODBMS或OODBMS）或对象关系(ORDBMS)数据库管理系统。作为一个例子，数据库32可以被实现为关系数据库，该数据库可在华盛顿雷德蒙微软公司（MicrosoftCorporation,Redmond,WA）的商业名称为SQL的服务器下找到。

一旦该过程结束，分析计算机329就可将收集在数据库331中的数据通过网络339传输至转换控制系统340。例如，分析计算机329可将卷信息以及特征尺寸和/或异常信息以及每个特征的相应子图像发送到转换控制系统340，用于后续的离线详细分析。例如，特征尺寸信息可通过数据库331与转换控制系统340之间的数据库同步方式发送。

在一些实施例中，转换控制系统340，而非分析计算机329，可确定每一个异常可在产品中引起缺陷的那些产品。一旦将成品幅材卷的数据收集在数据库331中，就可将所述数据发送至转换站点和/或使用所述数据标记幅材卷上的异常，标记方式为以可移除或可擦洗标记直接在幅材表面上进行标记或者在覆盖片材上进行标记，所述覆盖片材可在幅材上进行异常标注之前或期间被施加至幅材。

分析计算机329的组件可以至少部分地实现为由分析计算机329的一个或多个处理器执行的软件指令，所述处理器包括一个或多个硬件微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或任何其它等同的集成或离散逻辑电路、以及此类组件的任何组合。可以将软件指令保存在非暂时性计算机可读介质中，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、硬盘、CD-ROM、软盘、盒式磁带、磁性介质、光学介质、或其它计算机可读存储介质。

虽然出于示例性目的显示为设置在制造厂内部，但分析计算机329可以位于制造厂外部，如位于中央位置或在转换站点处。例如，分析计算机329可以在转换控制系统340内部运行。又如，所述组件在单个计算平台上执行并且可以集成到同一个软件系统中。

现在参考以下非限制性例子描述本公开的主题。

实例

实例1

图7A-7C是微制造结构的显微镜图像，所述微制造结构具有3微米（图7A）、4微米（图7B）和5微米（图7C）的线宽。

使用图1所示的具有氦氖激光器的设备和焦长200毫米的傅里叶变换透镜，将询问光束应用到图7A-7C中的结构。图8A-8C中示出了每个结构的测得的相应的夫琅和费衍射图案。随着线宽增加，衍射图案的大小减小。

表1中示出了图7A-7C中微制造结构以像素表示的测量的衍射图案的大小（如上述图2中示出的中央级光束54和第一最小衍射（diffraction first minimum）56之间的距离l），其增量为0.2微米：

表1

如上所述，使用焦长200毫米的傅里叶变换透镜获得表1中列出的数据。原理上，焦长越长，对线宽变化的灵敏度越高。在实施过程中，焦长受屏幕尺寸和摄像机传感器尺寸限制。

图9示出了所绘的表1中测量的衍射图案的大小VS结构线宽的曲线图。图9中曲线是数据以的形式拟合。图9清楚示出衍射图案的大小与线宽成反比，如所述等式2所预测。

已经描述了本发明的各种实施例。这些和其它实施例均在所附权利要求书的范围内。

Claims (37)

1.一种方法，包括：

使询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达材料的表面上，以形成所述材料的一个或多个表面特征的夫琅和费衍射图案；

形成所述衍射图案的图像；以及

处理所述衍射图案的图像，以确定所述特征的尺寸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述特征的尺寸由所述衍射图案中的中央级光束和第一最小衍射之间的距离确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述衍射图案的图像由CCD摄像机捕获。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述衍射图案的图像通过将询问光束反射离开所述材料的表面并且到达屏幕或透镜上来形成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述衍射图案的图像通过将所述询问光束透射穿过所述材料的表面并且到达屏幕或透镜上来形成。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述衍射图案的图像通过将询问光束反射到屏幕上来形成。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述询问光束是准直的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面位于所述傅里叶变换透镜和所述傅里叶变换透镜的焦点之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料的表面是柔性的。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述材料的表面是非静止的。

11.一种设备，包括：

光源，将询问光束发射到傅里叶变换透镜中并且到达表面上，以形成所述表面上的特征的夫琅和费衍射图案，其中所述透镜和所述表面以逆傅里叶变换模式布置；

图像采集装置，捕获所述表面上的特征的夫琅和费衍射图案的图像；和

处理器，用于确定所述衍射图案的大小，并且计算所述表面上的特征的尺寸。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述图像采集装置包括CCD摄像机。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述处理器在所述图像采集装置内。

14.根据权利要求11所述的设备，其中所述光源是准直的。

15.根据权利要求12所述的设备，其中所述光源是激光器。

16.根据权利要求11所述的设备，还包括位于所述光源和所述傅里叶变换透镜之间的光束扩展器。

17.根据权利要求11所述的设备，其中所述询问光束反射离开所述表面并且到达屏幕或透镜上。

18.根据权利要求11所述的设备，其中所述询问光束透射穿过所述表面并且到达屏幕或透镜上。

19.一种用于监控材料的表面上选定特征的尺寸的系统，包括：

光源，邻近所述表面定位，其中所述光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达所述表面上，以形成所述表面上的一个或多个特征的夫琅和费衍射图案，其中所述表面位于所述傅里叶变换透镜和所述傅里叶变换透镜的焦点之间；

图像采集装置，用于捕获所述表面上的所述特征的夫琅和费衍射图案的图像；和

处理器，用于测量所述夫琅和费衍射图案的大小，以确定阵列中选定特征的尺寸。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述材料的表面是非静止的。

21.根据权利要求19所述的系统，其中所述光源在所述材料的表面之上扫描。

22.根据权利要求19所述的系统，其中所述光源是激光器。

23.根据权利要求19所述的系统，其中所述夫琅和费衍射图案的图像在离开所述材料的表面的反射中获得。

24.根据权利要求19所述的系统，其中所述夫琅和费衍射图案的图像经由穿过所述材料的表面的透射获得。

25.根据权利要求19所述的系统，其中所述光源位于所述材料的表面上方。

26.一种方法，包括：

邻近柔性材料的非静止幅材的表面定位光源，其中所述幅材包括其表面中的特征布置，并且其中所述光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达所述幅材的表面上，并且其中所述幅材的表面和所述傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式定位；

在所述幅材的表面之上扫描所述询问光束，以随着所述光束扫描形成一个或多个特征的夫琅和费衍射图案；

将所述衍射图案的图像投射到屏幕或透镜上；

用摄像机捕获所述屏幕或透镜上的衍射图案的图像；以及

测量所述衍射图案的大小，以确定选定特征的尺寸。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述光源在所述材料的表面之上连续扫描。

28.根据权利要求26所述的方法，其中所述夫琅和费衍射图案的图像在离开所述材料的表面的反射中获得。

29.根据权利要求26所述的方法，其中所述夫琅和费衍射图案的图像经由穿过所述材料的表面的透射获得。

30.根据权利要求26所述的方法，其中所述光源位于所述材料的表面上方。

31.一种用于在制造幅材材料时实时检测幅材材料以及计算所述幅材材料的表面中选定特征的尺寸的方法，包括：

邻近所述幅材材料的表面定位光源，其中所述光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达所述幅材材料的表面上，并且其中所述幅材的表面和所述傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式布置；

在所述幅材材料的表面之上扫描所述询问光束，以形成所述表面上的一个或多个特征的夫琅和费衍射图案；

将所述衍射图案的图像投射到屏幕或透镜上；

用摄像机对所述衍射图案成像，其中所述摄像机测量所述衍射图案的大小；以及

基于所述衍射图案的大小计算选定表面特征的尺寸。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括呈现用户界面以向用户输出所述选定特征的尺寸。

33.根据权利要求32所述的方法，还包括响应于所述输出更新所制造的幅材材料的过程控制参数。

34.一种用于实时检测幅材材料的在线计算机化检测系统，所述系统包括：

光源，邻近所述幅材材料的表面定位，其中所述光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达所述幅材材料的表面上，并且其中所述幅材的表面和所述傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式定位；

扫描仪，用于在所述幅材材料的表面之上扫描所述询问光束以形成所述表面幅材材料中一个或多个特征的夫琅和费衍射图案；

摄像机，用于捕获所述衍射图案的图像，其中所述摄像机测量衍射图案大小；和

计算机，执行软件以基于所测量的衍射图案大小确定选定表面特征的尺寸。

35.根据权利要求34所述的系统，还包括存储器，用于存储幅材检测模型，其中所述计算机执行软件以将选定特征的尺寸与所述模型比较，并且计算所述幅材材料中不均匀性缺陷的严重性。

36.根据权利要求34所述的系统，还包括用于向用户输出所述缺陷的严重性的用户界面。

37.一种非暂时性计算机可读介质，包括软件指令，所述指令用于使计算机处理器：

在制造幅材材料期间，通过在线计算机化检测系统接收幅材材料的表面上的一个或多个特征的夫琅和费衍射图案的图像，其中所述检测系统测量衍射图案大小；

基于所测量的衍射图案大小确定阵列中选定特征的尺寸；以及

基于所计算的所述选定特征的尺寸计算所述幅材材料中不均匀性缺陷的严重性。