CN113029366A - 零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质 - Google Patents

零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113029366A
CN113029366A CN202110266959.XA CN202110266959A CN113029366A CN 113029366 A CN113029366 A CN 113029366A CN 202110266959 A CN202110266959 A CN 202110266959A CN 113029366 A CN113029366 A CN 113029366A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zero
preset
interference objective
offset
film layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110266959.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113029366B (zh
Inventor
陈鲁
陈驰
马砚忠
杨乐
张威
白园园
张嵩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Zhongke Feice Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Zhongke Feice Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Zhongke Feice Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Zhongke Feice Technology Co Ltd
Priority to CN202110266959.XA priority Critical patent/CN113029366B/zh
Publication of CN113029366A publication Critical patent/CN113029366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113029366B publication Critical patent/CN113029366B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
    • G01J9/02—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by interferometric methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

本申请提供一种零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质。该方法包括：调整扫描机构的干涉物镜与待测物之间在预设方向上的相对位置，以使干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在预设方向上，偏移位置与零位位置之间具有偏移量；通过扫描机构采集光谱信号，并根据光谱信号获取待测物各膜层相对零位位置之间的多个距离；及根据每个距离及偏移量确定干涉物镜相对待测物的各膜层的零相位差位置。本申请的零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质中，通过干涉物镜相对零位位置的偏移量及实时计算得到的待测物的各膜层相对零位位置的距离，解算出待测物的各膜层对应的零相位差位置，缩短扫描时间，提高测量效率。

Description

零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质
技术领域
本申请涉及测量技术领域，更具体而言，涉及一种零相位差位置寻找方法、扫描系统及非易失性计算机可读存储介质。
背景技术
目前，采用白光干涉技术测量工件表面时，其中光源多为低相干光源，干涉区域只在有限的空间范围内出现，测量范围不可避免包含大量无干涉区域，若零相位差位置定位不好，容易延长干涉仪扫描时间，影响测量效率。
发明内容
本申请实施方式提供一种零相位差位置寻找方法、扫描系统及非易失性计算机可读存储介质。
本申请实施方式的零相位差位置寻找方法包括：调整扫描机构的干涉物镜与待测物之间在预设方向上的相对位置，以使干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在预设方向上，偏移位置与零位位置之间具有偏移量；通过扫描机构采集光谱信号，并根据光谱信号获取待测物各膜层相对零位位置之间的多个距离；及根据每个距离及偏移量确定干涉物镜相对待测物的各膜层的零相位差位置。
本申请实施方式的一种扫描系统，包括用于对待测物进行扫描检测的扫描机构及一个或多个处理器。扫描机构包括干涉物镜。一个或多个处理器用于：控制调整扫描机构的干涉物镜与待测物之间在预设方向上的相对位置，以使干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在预设方向上，偏移位置与零位位置之间具有偏移量；扫描机构用于采集光谱信号，一个或多个处理器还用于根据光谱信号获取待测物各膜层相对零位位置之间的多个距离；及根据每个距离及偏移量获取干涉物镜相对待测物的各膜层的零相位差位置。
本申请实施方式的一种非易失性计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得处理器能够实现如下零相位差位置寻找方法：调整扫描机构的干涉物镜与待测物之间在预设方向上的相对位置，以使干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在预设方向上，偏移位置与零位位置之间具有偏移量；通过扫描机构采集光谱信号，并根据光谱信号获取待测物各膜层相对零位位置之间的多个距离；及根据每个距离及偏移量确定干涉物镜相对待测物的各膜层的零相位差位置。
本申请的零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质中，通过干涉物镜相对零位位置的偏移量及实时计算得到的待测物的各膜层相对零位位置的距离，解算出待测物的各膜层对应的零相位差位置，缩短扫描时间，提高测量效率。
本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请某些实施方式的零相位差位置寻找方法的流程图；
图2是本申请某些实施方式的扫描系统的结构示意图；
图3a和图3b是本申请某些实施方式的零相位差位置寻找方法的示意图；
图4至图7是本申请某些实施方式的零相位差位置寻找方法的流程图；
图8是本申请某些实施方式的零相位差位置寻找方法中的波长与光谱信号的示意图；
图9是本申请某些实施方式的零相位差位置寻找方法中的扫描方向与膜层响应的示意图；
图10至图11是本申请某些实施方式的零相位差位置寻找方法的流程图；
图12是本申请某些实施方式的非易失性计算机可读存储介质与处理器的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1至图3，本申请实施方式的零相位差位置寻找方法包括：
01：调整扫描机构10的干涉物镜111与待测物200之间在预设方向Z上的相对位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在预设方向Z上，偏移位置与零位位置之间具有偏移量Δ；
03：通过扫描机构10采集光谱信号，并根据光谱信号获取待测物200的各膜层相对零位位置之间的多个距离(Z1、Z2……)；及
05：根据每个距离及偏移量Δ确定干涉物镜111相对待测物200的各膜层的零相位差位置。
本申请还提供一种扫描系统100，该扫描系统100包括用于对待测物200进行扫描检测的扫描机构10及一个或多个处理器30，其中，扫描机构10包括干涉物镜111。扫描机构10和一个或多个处理器30用于执行01、03及05中的方法，即，一个或多个处理器30用于：控制调整扫描机构10的干涉物镜111与待测物200之间在预设方向Z上的相对位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在预设方向Z上，偏移位置与零位位置之间具有偏移量Δ；扫描机构10用于采集光谱信号，一个或多个处理器30还用于：根据光谱信号获取待测物200的各膜层相对零位位置之间的多个距离(Z1、Z2……)；及根据每个距离及偏移量Δ确定干涉物镜111相对待测物200的各膜层的零相位差位置。
目前，由于白光干涉测量方法是一种高精度的纳米级表面轮廓测量方法，测量工件表面轮廓时，多采用低相干光干涉测试技术，使用高精度法使扫描模块对待测表面进行扫描成像采集干涉信号，实现快速非接触三维重建。由于白光干涉仪采用低相干光源，干涉区域仅出现在有限的范围内，测量范围不可避免包含大量无干涉区域，若零相位差位置定位不好，会延长干涉仪扫描时间，影响测量效率。
本申请中，距离、偏移量Δ及补偿量均为向量。一个或多个处理器30控制调整干涉物镜111与待测物200之间在预设方向Z上的相对距离，其中，如图3所示，预设方向Z为基本垂直于各膜层的方向，包括正方向和负方向，其中，预设的零位位置作为经过坐标原点的横轴(垂直于Z轴)所在的位置，以横轴为分界，将越来越远离待测物200的方向设为预设方向Z的正方向，将越来越接近待测物200的方向设为预设方向Z的负方向，使干涉物镜111从预设的零位位置朝预设方向Z(正方向和负方向中的任意一个)经过偏移Δ微米后到达扫描系统100预设的偏移位置，以保证干涉物镜111粗对焦在待测物200的物面，此时，扫描机构10采集单帧光谱信号，一个或多个处理器30根据对该光谱信号进行处理以获取待测物200各膜层相对预设的零位位置之间的多个距离(Z1、Z2……)，并根据每个膜层相对零位位置的距离及偏移量Δ确定干涉物镜111相对待测物200的各膜层的零相位差位置，从而缩短扫描机构10的扫描时间，提升测量效率。
请结合图2，具体地，扫描机构10还可包括白光干涉仪11和光谱仪13，白光干涉仪11包括干涉物镜111、光源112、透镜113、分光片114及探测器115，其中，分光片114包括两个，两个分光片114同轴设置以用于调整光谱仪13及干涉物镜111，以使光谱仪13的测点及干涉物镜111的测量位置的中心一致。具体地，光源112发出的光束为低相干光光源，低相干光经透镜113、分光片114后，一部分被反射进入干涉物镜111，经过干涉物镜111的光线投射到待测物200后被反射并透过分光片114和透镜113后，并由探测器115和光谱仪13接收，其中探测器115可以是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)，探测器115感光面会形成两个叠加的像，由于两束光相互干涉，在探测器115感光面会观察到明暗相间的干涉条纹，根据干涉条纹的明暗度和干涉条纹出现的位置可测量得到待测物200的表面轮廓的缺陷。光谱仪13根据接收到的光并采集光谱信号，从而能够通过光谱信号计算出待测物200的各膜层到预设的零位位置的距离，一个或多个处理器30通过实时解算光谱信号确定干涉物镜111相对待测物200的各膜层的零相位差位置，无需调整扫描结构10扫描无干涉区域，缩短扫描时间，提升测量效率，同时，保证探测器115采集得到清晰的干涉条纹，从而使得测量得到的待测物200的膜层表面数据更准确。
在某些实施方式中，待测物200可以为晶圆、镜片、电子玻璃屏等精密工件，待测物200可能包括多个膜层，测得的距离个数跟待测物200的膜层数量一致，例如，待测物200的膜层数量为一层、两层、三层或三层以上，对应地，测得的距离也为一个、两个、三个或三个以上，具体的，本申请以待测物200的膜层数量为两层进行说明。例如，当待测物200的表面为透明膜层，内部膜层设计有图案时，需要测量内部有图案膜层表面信息，本申请的扫描结构10通过采集单帧光谱信号，获取待测物200内部有图案膜层的相对零位位置之间的距离Z2，根据距离Z2及偏移量Δ确定干涉物镜111相对有图案膜层的零相位差位置，通过调整扫描机构10对准零相位差位置即可测量到有图案膜层的信息，缩短扫描时间，提升测量效率。其中，偏移量Δ与待测物200膜层的起伏状态有关，具体的，一个或多个处理器30根据待测物200的公差确定偏移量Δ的取值范围，例如，待测物200的公差为10微米，偏移量Δ的取值范围可以是待测物200的公差的1～2倍，即，偏移量可以是[10μm，20μm]，例如偏移量Δ可以为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm中的任意一个值。实际情况中，偏移量Δ的取值范围根据不同的待测物200的公差确定，在此不一一列举。
请参阅图2及图4至图6，在某些实施方式中，方法01：调整扫描机构10的干涉物镜111与待测物200之间在预设方向Z上的相对位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置，可包括；
011：调整干涉物镜111在扫描机构10内的位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置；或
013：调整扫描机构10的位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置；或
015：调整待测物200的位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置。
请结合图2，一个或多个处理器30还用于执行011、013及015中的方法，即，一个或多个处理器30还用于：控制调整干涉物镜111在扫描机构10内的位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置；或控制调整扫描机构10的位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置；或控制调整待测物200的位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置。
具体地，一个或多个处理器10控制调整干涉物镜111与待测物200之间在预设方向Z(正方向和负方向中的任意一个)上的相对位置的方式包括：通过控制调整干涉物镜111在预设方向Z上的位置；或者通过控制调整扫描机构10的在预设方向Z上的位置；或者通过控制调整承载待测物200的机台在预设方向Z上的位置。一个或多个处理器30通过上述三种方式的任意一种方式，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置，实现对待测物200的粗对焦。
请结合图3a、图3b及图4，在一个实施例中，一个或多个处理器30通过控制调整干涉物镜111与待测物200之间在预设方向Z(正方向和负方向中的任意一个)上的相对位置，例如，控制干涉物镜111朝预设方向Z的正方向从预设的零位位置偏移Δ微米后到达扫描系统100预设的偏移位置，其中，预设的零位位置为干涉物镜111初始对准待测物200时所在的位置，可以是任意的位置。由于偏移量Δ是根据待测物200的公差而确定的，干涉物镜111到达偏移位置后，干涉物镜111能够实现对待测物200的粗对焦；此时，光谱仪13采集单帧光谱信号，并根据光谱信号获取待测物200的各膜层相对零位位置之间的多个距离(Z1、Z2……)，例如，当扫描机构10对膜层1进行测量时，一个或多个处理器30根据测得到的距离Z1及偏移量Δ确定干涉物镜111相对待测物200的膜层1的零相位差位置，无需调整扫描结构10扫描无干涉区域，缩短扫描机构10的扫描时间，提升测量效率。
请结合图3a、图3b及图5，在另一个实施例中，一个或多个处理器30通过控制调整扫描机构10与待测物200之间在预设方向Z(正方向和负方向中的任意一个)上的相对位置，例如，控制扫描机构10朝预设方向Z的正方向从预设的零位位置偏移Δ微米，以使干涉物镜111到达扫描系统100预设的偏移位置，其中，预设的零位位置为干涉物镜111初始对准待测物200时所在的位置，可以是任意的位置。由于偏移量Δ是根据待测物200的公差而确定的，干涉物镜111到达偏移位置后，干涉物镜111能够实现对待测物200的粗对焦；此时，光谱仪13采集单帧光谱信号，并根据光谱信号获取待测物200各膜层相对零位位置之间的多个距离(Z1、Z2……)，例如，当扫描机构10对膜层1进行测量时，一个或多个处理器30根据测得到的距离Z1及偏移量Δ确定干涉物镜111相对待测物200的膜层1的零相位差位置，无需调整扫描结构10扫描无干涉区域，缩短扫描机构10的扫描时间，提升测量效率。
请结合3a、图3b及图6，在另一个实施例中，一个或多个处理器30通过控制调整待测物200在预设方向Z(正方向和负方向中的任意一个)上的相对位置，例如，通过控制调整承载测物200的机台朝预设方向Z的正方向从初始放置位置偏移Δ微米，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达扫描系统100预设的偏移位置，其中，预设的零位位置为未调整待测物200的位置时，干涉物镜111初始对准待测物200时所在的位置，可以是任意的位置。由于偏移量Δ是根据待测物200的公差而确定的，干涉物镜111到达偏移位置后，干涉物镜111能够实现对待测物200的粗对焦；此时，光谱仪13采集单帧光谱信号，并根据光谱信号获取待测物200各膜层相对零位位置之间的多个距离(Z1、Z2……)，例如，当扫描机构10对膜层1进行测量时，一个或多个处理器30根据测得到的距离Z1及偏移量Δ确定干涉物镜111相对待测物200的膜层1的零相位差位置，无需调整扫描结构10扫描无干涉区域，缩短扫描机构10的扫描时间，提升测量效率。
请参阅图2及图7，在某些实施方式中，方法03：通过扫描机构10采集光谱信号，并根据光谱信号获取待测物200的各膜层相对零位位置之间的多个距离(Z1、Z2……)，包括：
031：通过扫描机构10采集光谱信号，并将光谱信号转换为关于波数的离散函数I(k)；
033：对离散函数I(k)进行傅里叶变换以获取频谱函数F(z)；及
035：根据频谱函数F(z)进行寻峰计算出待测物200的各膜层相对零位位置之间的多个距离。
请结合图2，一个或多个处理器30还用于执行031、033、035中的方法，即，一个或多个处理器30还用于：将扫描机构10采集得到的光谱信号转换为关于波数的离散函数I(k)；对离散函数进行傅里叶变换以获取频谱函数F(z)；根据频谱函数F(z)进行寻峰计算出待测物200的各膜层相对零位位置之间的多个距离(Z1、Z2……)。
具体地，当干涉物镜111调整到偏移位置后，光谱仪13采集单帧光谱信号I，并转换为关于波数k的离散函数I(k)，如图8所示，不同波长L的光束对应的光谱信号I不同，其中，光谱信号I用光强的灰度值表示，在对光谱信号I进行转换时，将对应波长L信息转换位波数k信息，从而得到关于波数k的离散函数I(k)。假设输入光源光谱为Ssource(k)，N层结构的反射光谱I(k)可由各层光谱叠加得到，如下公式(1)表示：
Figure BDA0002972420290000071
其中，Ri为第i层的反射率，k为波数，Z为反射层(膜层)位置。一个或多个处理器30对公式(1)采用非均匀的傅里叶变换进行计算，得到对应的频谱函数F(z)，对频谱函数F(z)可视化可得到如图9所示的图形，其中，横坐标为扫描方向，图中各峰值对应的Z值即为各膜层表面相对零位位置的距离。一个或多个处理器30还可以采用均匀的傅里叶变换进行计算，在变换过程中进行插值处理变换为均匀波数，然后再使用傅里叶变换得到对应的频谱函数F(z)。优选地，本申请的实施例中，一个或多个处理器30采用非均匀的傅里叶变换获取对应的频谱函数F(z)，以减少插值计算，提高处理器30的计算效率。
请参阅图2及图10，在某些实施方式中，方法05：根据每个距离及偏移量Δ确定干涉物镜111相对待测物200的各膜层的零相位差位置，还可包括：
051：将每个距离及偏移量之和的负数作为待测物200的各膜层的补偿量；
053：在预设方向上，将距离待测物200的各膜层对应的补偿量所在的位置作为待测物200的各膜层的零相位差位置。
一个或多个处理器30还用执行051及053中的方法，即，一个或多个处理器30还用于：将每个距离及偏移量Δ之和的负数作为待测物200的各膜层的补偿量；在预设方向上，将距离待测物200的各膜层对应的补偿量所在的位置作为待测物200的各膜层的零相位差位置。
请结合图3a，在一个例子中，一个或多个处理器30控制干涉物镜111从零位位置朝预设方向Z的正方向偏移Δ微米到达偏移位置，以实现干涉物镜111对膜层1的粗对焦，计算得到膜层1相对零位位置的距离为Z1，则膜层1对应的补偿量为-(Z1+Δ)，为了使干涉物镜111能够准确对焦在膜层1的表面，一个或多个处理器30根据补偿量-(Z1+Δ)调整干涉物镜111在预设方向Z上的位置，其中，若补偿量-(Z1+Δ)为正值，则控制干涉物镜111向预设方向Z的正方向偏移|-(Z1+Δ)|微米；若补偿量-(Z1+Δ)为负值，则控制干涉物镜111向预设方向Z的负方向偏移|-(Z1+Δ)|微米。例如，一个或多个处理器30控制干涉物镜111从零位位置(Z轴坐标原点)朝预设方向Z的正方向偏移10微米到达偏移位置(此时，偏移位置在Z轴的正半轴上)，则偏移位置在Z轴上的坐标为+10(Δ＝10微米)，计算得到的膜层1相对零位位置的距离Z1为15微米，假设待测物200相对于零位位置在预设方向Z的负方向，则膜层1在Z轴上的坐标为-15，膜层1对应的补偿量-(Z1+Δ)为+5微米，则一个或多个处理器30控制调整干涉物镜111从偏移位置朝预设方向Z的正方向偏移5微米到达膜层1对应的零相位差位置(Z轴坐标为+15)，使得干涉物镜111准确对焦在膜层1的表面，从而缩短干涉物镜111的扫描时间，提升测量效率。
请结合图3b，在另一个例子中，一个或多个处理器30控制干涉物镜111从零位位置朝预设方向Z的负方向偏移Δ微米到达偏移位置，以实现干涉物镜111对膜层1的粗对焦，计算得到膜层1相对零位位置的距离为Z1，则膜层1对应的补偿量为-(Z1+Δ)，为了使干涉物镜111能够准确对焦在膜层1的表面，一个或多个处理器30根据补偿量-(Z1+Δ)调整干涉物镜111在预设方向Z上的位置，其中，若补偿量-(Z1+Δ)为正值，则控制干涉物镜111向预设方向Z的正方向偏移|-(Z1+Δ)|微米；若补偿量-(Z1+Δ)为负值，则控制干涉物镜111向预设方向Z的负方向偏移|-(Z1+Δ)|微米。例如，一个或多个处理器30控制干涉物镜111从零位位置(Z轴坐标原点)朝预设方向Z的负方向偏移10微米到达偏移位置(此时，偏移位置在Z轴的负半轴上)，则偏移位置在Z轴上的坐标为-10，计算得到的膜层1相对零位位置的距离为15微米，假设待测物200相对于零位位置在预设方向Z的负方向，则膜层1在Z轴上的坐标为-15，膜层1对应的补偿量-(Z1+Δ)为+25微米，则一个或多个处理器30控制调整干涉物镜111从偏移位置朝预设方向Z的正方向偏移25微米到达膜层1对应的零相位差位置(Z轴坐标为+15)，使得干涉物镜111准确对焦在膜层1的表面，从而缩短干涉物镜111的扫描时间，提升测量效率。
请参阅图2及图11，在某些实施方式中，零相位差位置寻找方法还可包括：
07：在扫描待测物200的各膜层时，根据待测物200的各膜层对应的零相位差位置调整干涉物镜111的位置。
一个或多个处理器30还用于执行07中的方法，即，扫描机构10在扫描待测物200的各膜层时，一个或多个处理器30根据待测物200的各膜层对应的零相位差位置调整干涉物镜111的位置。
请结合图3，例如，当扫描机构10对待测物200的膜层1扫描时，一个或多个处理器30根据计算得到的补偿量-(Z1+Δ)(膜层1对应的零相位差位置)若补偿量-(Z1+Δ)为正值，则控制干涉物镜111向预设方向Z的正方向偏移|-(Z1+Δ)|微米，若补偿量-(Z1+Δ)为负值，则控制干涉物镜111向预设方向Z的负方向偏移|-(Z1+Δ)|微米，以使干涉物镜111的准确对焦在膜层1的表面，使得测量得到的数据更加准确。
本申请的领相位差位置寻找方法、扫描系统中，通过干涉物镜相对零位位置的偏移量及实时计算得到的待测物的各膜层相对零位位置的距离，根据补偿量-(Z1+Δ)调整干涉物镜111在预设方向上的位置，以使到达各膜层对应的零相位差位置，缩短扫描时间，提高测量效率。
请参阅图12，本申请实施方式还提供一种包含计算机程序301的非易失性计算机可读存储介质300。当计算机程序301被一个或多个处理器30执行时，使得一个或多个处理器30执行上述任一实施方式的零相位差位置寻找方法。
例如，计算机程序301被一个或多个处理器30执行时，使得处理器30执行以下零相位差位置寻找方法：
01：调整扫描机构10的干涉物镜111与待测物200之间在预设方向Z上的相对位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在预设方向Z上，偏移位置与零位位置之间具有偏移量Δ；
03：通过扫描机构10采集光谱信号，并根据光谱信号获取待测物200各膜层相对零位位置之间的多个距离；
05：根据每个距离及偏移量Δ确定干涉物镜111相对待测物200的各膜层的零相位差位置；及
07：在扫描待测物200的各膜层时，调整干涉物镜111至对应膜层的零相位差位置。
还例如，计算机程序301被一个或多个处理器30执行时，使得处理器30执行以下零相位差位置寻找方法：
011：调整干涉物镜111在扫描机构10内的位置，以使干涉物镜111从预设的零位位置到达预设的偏移位置；
031：通过扫描机构10采集光谱信号，并将光谱信号转换为关于波数的离散函数I(k)；
033：对离散函数I(k)进行傅里叶变换以获取频谱函数F(z)；
035：根据频谱函数F(z)进行寻峰计算出待测物200的各膜层相对零位位置之间的多个距离；
051：将每个距离及偏移量之和的负数作为待测物200的各膜层的补偿量；
053：在预设方向上，将距离待测物200的各膜层对应的补偿量所在的位置作为待测物200的各膜层的零相位差位置。
07：在扫描待测物200的各膜层时，调整干涉物镜111至对应膜层的零相位差位置。
在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种零相位差位置寻找方法，其特征在于，包括：
调整扫描机构的干涉物镜与待测物之间在预设方向上的相对位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在所述预设方向上，所述偏移位置与所述零位位置之间具有偏移量；
通过所述扫描机构采集光谱信号，并根据所述光谱信号获取所述待测物各膜层相对所述零位位置之间的多个距离；及
根据每个所述距离及所述偏移量确定所述干涉物镜相对所述待测物的各膜层的零相位差位置。
2.根据权利要求1所述的零相位差位置寻找方法，其特征在于，所述调整所述扫描机构的干涉物镜与待测物之间在预设方向上的相对位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置，包括：
调整所述干涉物镜在所述扫描机构内的位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置；或
调整所述扫描机构的位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置；或
调整所述待测物的位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置。
3.根据权利要求1所述的零相位差位置寻找方法，其特征在于，所述通过所述扫描机构采集光谱信号，并根据所述光谱信号获取所述待测物各膜层相对所述零位位置之间的多个距离，包括：
通过所述扫描机构采集光谱信号，并将所述光谱信号转换为关于波数的离散函数I(k)；
对所述离散函数进行傅里叶变换以获取频谱函数F(z)；及
根据所述频谱函数F(z)进行寻峰计算出所述待测物各膜层相对所述零位位置之间的多个距离。
4.根据权利要求1所述的零相位差位置寻找方法，其特征在于，所述根据每个所述距离及所述偏移量确定所述干涉物镜相对所述待测物的各膜层的零相位差位置，包括：
将每个所述距离及所述偏移量之和的负数作为所述待测物的各膜层的补偿量；
在所述预设方向上，将距离所述待测物的各膜层对应的补偿量所在的位置作为所述待测物的各膜层的零相位差位置。
5.根据权利要求1所述的零相位差位置寻找方法，其特征在于，还包括：
在扫描所述待测物的各膜层时，根据所述待测物的各膜层对应的所述零相位差位置调整所述干涉物镜的位置。
6.一种扫描系统，其特征在于，包括：
用于对待测物进行扫描检测的扫描机构，所述扫描机构包括干涉物镜；
一个或多个处理器，一个或多个所述处理器用于：控制调整所述扫描机构的干涉物镜与待测物之间在预设方向上的相对位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置，在所述预设方向上，所述偏移位置与所述零位位置之间具有偏移量；及
所述扫描机构用于采集光谱信号，一个或多个所述处理器还用于根据所述光谱信号获取所述待测物各膜层相对所述零位位置之间的多个距离；及根据每个所述距离及所述偏移量获取所述干涉物镜相对所述待测物的各膜层的零相位差位置。
7.根据权利要求6所述的扫描系统，其特征在于，一个或多个所述处理器还用于：
控制调整所述干涉物镜在所述扫描机构内的位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置；或
控制调整所述扫描机构的位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置；或
控制调整所述待测物的位置，以使所述干涉物镜从预设的零位位置到达预设的偏移位置。
8.根据权利要求6所述的扫描系统，其特征在于，一个或多个所述处理器还用于：
将所述光谱信号转换为关于波数的离散函数I(k)；
对所述离散函数进行傅里叶变换以获取频谱函数F(z)；及
根据所述频谱函数F(z)进行寻峰计算出所述待测物各膜层相对所述零位位置之间的多个距离。
9.根据权利要求6所述的扫描系统，其特征在于，一个或多个所述处理器还用于：扫描机构在扫描所述待测物的各膜层时，根据所述待测物的各膜层对应的所述零相位差位置调整所述干涉物镜的位置。
10.一种存储有计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现权利要求1至5任意一项所述的零相位差位置寻找方法。
CN202110266959.XA 2021-03-11 2021-03-11 零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质 Active CN113029366B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110266959.XA CN113029366B (zh) 2021-03-11 2021-03-11 零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110266959.XA CN113029366B (zh) 2021-03-11 2021-03-11 零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113029366A true CN113029366A (zh) 2021-06-25
CN113029366B CN113029366B (zh) 2022-09-23

Family

ID=76469724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110266959.XA Active CN113029366B (zh) 2021-03-11 2021-03-11 零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113029366B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023178720A1 (zh) * 2022-03-22 2023-09-28 上海御微半导体技术有限公司 一种光学检测装置及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5402234A (en) * 1992-08-31 1995-03-28 Zygo Corporation Method and apparatus for the rapid acquisition of data in coherence scanning interferometry
CN102589416A (zh) * 2012-03-15 2012-07-18 浙江大学 用于非球面测量的波长扫描干涉仪及方法
JP2013019759A (ja) * 2011-07-11 2013-01-31 Ulvac Japan Ltd 走査型白色干渉計による試料の表面形状の測定方法
CN103163512A (zh) * 2013-03-12 2013-06-19 北京控制工程研究所 一种激光雷达数据的重采样方法
TW201634900A (zh) * 2015-03-26 2016-10-01 Snu精密股份有限公司 修正白光相移干涉儀中之條紋序號中之誤差之方法
CN109163672A (zh) * 2018-08-03 2019-01-08 广东工业大学 一种基于白光干涉零光程差位置拾取算法的微观形貌测量方法
CN109781633A (zh) * 2019-03-13 2019-05-21 山东大学 一种可获得光谱信息的白光显微干涉测量系统及方法
CN110223384A (zh) * 2019-06-27 2019-09-10 广东工业大学 一种白光干涉三维形貌重建方法、装置、系统及存储介质
CN111220067A (zh) * 2020-02-27 2020-06-02 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种白光干涉仪自动对焦装置及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5402234A (en) * 1992-08-31 1995-03-28 Zygo Corporation Method and apparatus for the rapid acquisition of data in coherence scanning interferometry
JP2013019759A (ja) * 2011-07-11 2013-01-31 Ulvac Japan Ltd 走査型白色干渉計による試料の表面形状の測定方法
CN102589416A (zh) * 2012-03-15 2012-07-18 浙江大学 用于非球面测量的波长扫描干涉仪及方法
CN103163512A (zh) * 2013-03-12 2013-06-19 北京控制工程研究所 一种激光雷达数据的重采样方法
TW201634900A (zh) * 2015-03-26 2016-10-01 Snu精密股份有限公司 修正白光相移干涉儀中之條紋序號中之誤差之方法
CN109163672A (zh) * 2018-08-03 2019-01-08 广东工业大学 一种基于白光干涉零光程差位置拾取算法的微观形貌测量方法
CN109781633A (zh) * 2019-03-13 2019-05-21 山东大学 一种可获得光谱信息的白光显微干涉测量系统及方法
CN110223384A (zh) * 2019-06-27 2019-09-10 广东工业大学 一种白光干涉三维形貌重建方法、装置、系统及存储介质
CN111220067A (zh) * 2020-02-27 2020-06-02 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种白光干涉仪自动对焦装置及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LUO, HE: "A novel method to calculate the initial phase difference between the two fibre arms of laser homodyne interferometer", 《CHINESE PHYSICS LETTERS》 *
冯绚: "干涉图零光程差位置的确定方法", 《红外与毫米波学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023178720A1 (zh) * 2022-03-22 2023-09-28 上海御微半导体技术有限公司 一种光学检测装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113029366B (zh) 2022-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8319975B2 (en) Methods and apparatus for wavefront manipulations and improved 3-D measurements
CN111220090A (zh) 一种线聚焦差动彩色共焦三维表面形貌测量系统及方法
US6597460B2 (en) Height scanning interferometer for determining the absolute position and surface profile of an object with respect to a datum
EP1869401B1 (en) Method for accurate high-resolution measurements of aspheric surfaces
US7595891B2 (en) Measurement of the top surface of an object with/without transparent thin films in white light interferometry
US20080068617A1 (en) Fast 3d height measurement method and system
JP6542355B2 (ja) レンズ及びレンズ金型の光学評価
CN109975820B (zh) 基于Linnik型干涉显微镜的同步偏振相移检焦系统
US6721047B2 (en) Method and apparatus for inspecting defects of a specimen
CN109163672A (zh) 一种基于白光干涉零光程差位置拾取算法的微观形貌测量方法
CN113029366B (zh) 零相位差位置寻找方法、扫描系统及存储介质
CN113639661B (zh) 形貌检测系统及形貌检测方法
CN113587843B (zh) 干涉共聚焦测量系统及测量方法
TWI570397B (zh) 透鏡和透鏡模具的光學評估技術
CN108413872B (zh) 基于法布里-珀罗多光束干涉的三维尺寸精密测量方法
CN113358030B (zh) 色散共焦测量系统及其误差修正方法
Liu et al. Vibration-resistant interference microscope with assistant focusing for on-machine measurement of surface topography
CN214173285U (zh) 一种面型检测系统
JP4208565B2 (ja) 干渉装置及びそれを有する測定方法
CN108507488B (zh) 基于轴向扫描的锥镜面形检测系统及检测方法
RU2641639C2 (ru) Способ измерения толщины тонкой пленки и картирования топографии ее поверхности с помощью интерферометра белого света
TWI596325B (zh) 決定物體或透明光學元件的資訊的方法與系統以及形成光學組件方法
JP7493960B2 (ja) 形状測定装置及び形状測定方法
JP2013024737A (ja) ３次元形状測定方法及び装置並びに３次元形状測定用顕微鏡装置
JP5894464B2 (ja) 計測装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant