CN1692269A - 用于掠入射干涉仪的干涉带图案鉴别器 - Google Patents

用于掠入射干涉仪的干涉带图案鉴别器 Download PDF

Info

Publication number
CN1692269A
CN1692269A CNA03823744XA CN03823744A CN1692269A CN 1692269 A CN1692269 A CN 1692269A CN A03823744X A CNA03823744X A CN A03823744XA CN 03823744 A CN03823744 A CN 03823744A CN 1692269 A CN1692269 A CN 1692269A
Authority
CN
China
Prior art keywords
interference
modulating frequency
plumb
glancing angle
parallel surfaces
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
CNA03823744XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN100523717C (zh
Inventor
C·A·李
M·J·特罗诺洛恩
A·W·库拉维克
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.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
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 Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN1692269A publication Critical patent/CN1692269A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100523717C publication Critical patent/CN100523717C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02022—Interferometers characterised by the beam path configuration contacting one object by grazing incidence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02025—Interference between three or more discrete surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02032—Interferometers characterised by the beam path configuration generating a spatial carrier frequency, e.g. by creating lateral or angular offset between reference and object beam
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02083—Interferometers characterised by particular signal processing and presentation
    • G01B9/02084—Processing in the Fourier or frequency domain when not imaged in the frequency domain

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

通过修改成可区分含两种信息的重迭干涉图案的掠入角干涉仪，有关透射平面平行试样的平直度和厚度变化信息。改变干涉仪的掠射角，可识别重迭干涉图案内独特的局部干涉带强度的调制频率。基于不同干涉图案的局部干涉带强度可按其各自的调制频率区分。

Description

用于掠入射干涉仪的干涉带图案鉴别器
技术领域
通过评估成对表面之间产生的干涉图案，能以光学方法测出试样的平直度与厚度变化。表面平直度与一参照表面相比较，厚度变化在试样的两表面之间相比较。成对表面中至少一个表面以不垂直入射角受照射的掠入射干涉仪，可增强镜面反射率并调节测量灵敏度。
技术背景
薄透射试样的干涉测量有一些特殊问题，因其相对的表面都能参与形成多个干涉图案，例如可在各相对表面与公共参照表面之间以及在相对表面本身之间形成干涉图案。各干涉图案包含试样信息，但当干涉图案相互迭加时，信息就被遮蔽了。
在共同转让给Moore的美国专利4,325,637(通过引用包括在这里)提出的掠入射干涉仪中，为排除分离得超过相干性极限的表面间的干涉图案，要限制照射束的空间相干性。从表面反射的准直光横向剪切，它随表面间的间隔而变。旋转的漫射器阻断照射束并减小空间相干性，使干涉条纹不形成在分离得大于原先测试表面与参照表面之间距离的表面之间。
然而，减小的空间相干性并不排除干涉条纹形成在薄透射试样的相对表面之间，这种试样的相对表面分开的量相当于该透射光学元件与参照表面的间隔。测量平直度的第一干涉图案形成在参照表面与试样最近的相对测试表面之间，测量厚度(与折射率)变化的第二迭加的干涉图案形成在试样相对表面之间，也测量平直度的第三迭加干涉图案形成在参照表面与试样更远的相对表面之间(若也在相干性极限内)。诸迭加的干涉图案遮盖了包含在各图案内的不同的平直度或厚度变化信息。
发明内容
本发明用于区分诸重迭的干涉图案，这类干涉图案由掠入射干涉仪在成对组合的参照表面与薄透射试样两个标称平行表面之间形成。入射试样与参照表面二者的照射束的掠射角以阶跃方式变化，得出重迭干涉图案的区分响应，该区分响应能评估各个干涉图案。
用掠入射干涉仪测量透射平面平行试样的一系列方法，包括从参照表面和透射试样两标称平行表面以不垂直掠射角反射光束。在参照表面与试样两标称平行表面之一之间形成的第一干涉图案，被重迭在试样两标称平行表面之间形成的第二干涉图案上，为区分第一与第二干涉图案，光束的不垂直掠射角通过某一角度范围变化，而各重迭的干涉图案的局部干涉带强度在该角度范围通过至少一次循环偏移。测定局部干涉带强度在一个重迭干涉图案内偏移的调制频率，估算在该调制频率变化的局部干涉带强度，以从这一个干涉图案中取出相位信息。
为测量试样一个标称平行表面的平直度，测定的调制频率是局部干涉带强度在第一干涉图案内偏移的调制频率。为测量试样两标称平行表面之间的厚度变化，该调制频率是局部干涉带强度在第二干涉图案内偏移的调制频率。为估算试样表面的平直度与厚度二者的变化，可以测定第一与第二干涉图案二者的调制频率。
较佳地，不垂直掠射角通过不同大小的角增量逐渐变化，而角增量对应于被一个干涉图案估算的表面之间近似平稳的光程差增量，得到的调制频率在整个倾斜范围(即掠射角范围)内对这两种干涉图案保持不变。然而，与第一和第二干涉图案关联的调制频率因随形成它们的表面之间的间隔而变，故会不一样。
通过调节不垂直掠射角和试样与参照表面间的间隔，可增强诸重迭干涉图案的调制频率差。调制频率较佳地与根据试样与掠入射干涉仪之间期望的关系改变不垂直掠射角的步骤无关地计算。
光束较佳地是一种临时相干的空间相干受限光束。在从参照表面和试样两标称平行表面众多反射之间产生的剪切，随不垂直掠射角和表面之间的间距二者而变。试样的第一标称平行表面定向成邻近参照表面，第二标称平行表面则定向成远离参照表面。从参照表面和第二标称平行表面诸反射之间的剪切，较佳地超出形成干涉图案的空间相干性极限。
总之，优选的方法可利用不垂直掠射角变化的结果来区分在成对组合的参照表面与透射试样两标称平行表面之间产生的诸重迭的干涉图案，对一个重迭干涉图案局部干涉带强度偏移计算的调制频率，随产生干涉图案的光束从参照表面和透射试样两标称平行表面反射的不垂直掠射角的变化而变化。光束的该不垂直掠射角通过一角度范围变化，各重迭干涉图案的局部干涉带强度在该角度范围通过至少一次循环而偏移。在光束产垂直掠射角变化的整个角度范围内，产生干涉图案连续重迭的干涉带偏移形式。通过干涉图案连续的干涉带偏移形式在计算的调制频率下渐变的局部干涉带强度，可与在同一调制频率下变化不同的其它局部干涉带强度区分开来。
较佳地，在重迭干涉图像产生之前，先根据已知的试样信息及其与掠入射干涉仪的关系，算出局部干涉带强度在一个重迭干涉图案内偏移的调制频率。计算较佳地识别出两个重迭干涉图案的调制频率，而这些调制频率可区分出这两个重迭干涉图案间局部干涉带强度的渐变。
测量同类试样时，在实际测量之前先计算调制频率，可通过消除噪声畸变产生比同时进行实际测量更一致的结果。噪声畸变会使真的调制频率更难以把与噪声关联的其它频率尤其与干涉图案有限数量的干涉带偏移形式区分开来。但调制频率一经确定(如通过预先计算)，与不同干涉图案关联的局部干涉带强度的渐变就能在调制频率下从数量更有限的干涉图案的干涉带偏移形式中更容易地识别出来。
附图简述
图1是掠入射干涉仪与处理器一起分离重叠干涉图案的视图。
图2是放大的参照棱镜与试样图，示出把中央输入光线分成从棱镜参照表面和试样两标称平行表面反射的三条输出光线。
图3A-3C是示例干涉图案的图像，图3A与3B代表表面配对之间分离的干涉图案，图3C代表图3A与3B的干涉图案重迭形成的组合干涉图案。
图4A-4B是曲线图，表示各像素因改变掠射角而经历归一化强度变化的两个预期的频率分量，并区分出两重迭干涉图案的强度贡献。
图5是放大的剖视图，表示干涉束之间的光程长度差及其与掠射角等变量的关系。
具体实施方式
图1所示的示例掠入射干涉仪10可测量透射试样12的平直度和厚度二者的变化，试样取平面平行板形式。诸如激光二极管的光源14发射临时相干光束18，聚集镜16设置在初始会聚通路上。
带旋转漫射器板22的相干性调节器20遮断一部分窄的光束18，减小光束18的空间相干性。旋转的漫射器板22遮断光束18，随机地散射照射漫射器板22上光斑23的光。从光斑23散射的光模拟延伸的光源，其大小与光束18的空间相干度反相关。聚焦镜16可沿箭头24的方向移动，以改变受照射光斑23的大小而调节光束18的空间相干性。
光束18的扩展部分通过倾斜机构26传播，倾斜机构的反射表面28和枢轴30可使反射表面28沿箭头32方向倾斜一有限的角度范围。用枢轴平面平行板遮断光束18，可实现类似的光束倾斜量。当与传播光束18的法线倾斜时，光从偏离漫射器板22上延伸的光源的视在源发射通过该板。
焦距从漫射器板22测量的准直镜34，把扩展束18转换成标称准直的光束18，它接近三角棱镜40靠近正入射的一侧36。侧面36较佳地是两个以约45°角向基座42倾斜的等长侧36和38之一。虽经扩展，但标称准直束18的残余发散被光束18有限的空间相干性略为增大，光束18的倾斜使准直束18接近棱镜20的平均入射角与法线略偏离。
参照图2，光束18的中央光线48通过棱镜40传播，并通过不垂直掠射角“α”从棱镜40的底表面42部分反射为参照束光线50。掠射角“α”定义为在一镜面反射范围内与反射表面(棱镜40的底表面42)倾斜的不垂直角。称为“掠入射”的角与这些“掠射角”互补。
光线48的另一部分在从试样12两标称平表面56与58的第一表面56部分反射之前，先通过气隙60从底表面42折射为第一测试束光线52。还有一部分光线48在从试样12两标称平表面56与58的第二表面58反射前，先在第一表面56折射成第二测试光束线54并通过试样12传播。参照束光线50和两测试束光线52与54通过相对剪切但相互标称平行的棱镜表面38从棱镜40出射。较佳地，不垂直掠射角“α”至少近似等于棱镜40低角的余角，使光线48、50、52和54全部接近正入射地进或出棱镜40。
第一测试束光线52通过距离“a”与参照束光线50剪切。第二测试束光线54通过距离“b”与第一测试束光线52剪切，还通过距离“c”与参照束光线50剪切。较佳地，剪切距离“c”超过光束1 8被相干性调节器20设置的空间相干性。通过用不同直径的纤丝支架62增减气隙60，可调节剪切“a”(剪切“c”的一个分量)的量。调节气隙60的其它方法还包括接合试样12的表面56或58的支承。
在光束18的空间相干性内，含试样表面56的平直度信息的第一干涉图案64(例如参照图3A)，形成在光束18(含光线50)从参照表面42反射的第一部分与光束18(含光线52)从第一试样表面56反射的第二部分之间。含试样12厚度(和折射率)变化信息的第二干涉图案66(例如参见图3B)，形成在光束18(含光线52)从第一试样表面56反射的第二部分与光束18(含光线54)从第二试样表面58反射的第三部分之间。虽然厚度变化常是变化的主因，但是特别对均质材料而言，干涉图案66实际上包含了试样12的厚度与折射率两种变化的信息。这里通常单指厚度变化，但试样12相对表面56与58之间的干涉图案66却代表厚度与折射率两种变化。
两干涉图案64和66在毛玻璃或塑料制作的漫射型观察屏70上呈现为单一组合的干涉图案68(例如参见图3c)。能旋转或抖动的漫射型观察屏70使漫射进一步随机化，把组合的干涉图案68的图像固定起来，使普通变焦镜头72能把该图像投射到记录设备74诸如电荷耦合器件(CCD)摄像机上。还可用其它成像光学元件和记录设备从出现在其它位置的组合干涉图案68中捕捉类似信息。
两干涉图案64与66的重迭，遮盖了试样12的平直度与厚度变化信息。两干涉图案64与66的局部干涉带强度加在一起，形成在其内相互遮盖试样12的平直度与厚度变化信息的组合的干涉图案68。
我们发现，掠射角“α”的小小变化通过循环变化偏移了这两个干涉图案的局部干涉带强度，每次这种强度循环都对应于相邻干涉带之间的间距。两干涉图案64与66的局部干涉带强度的偏移是掠射角“α”的变化造成的；但对本发明更重要的是，在两干涉图案64与66之间，可将这两个干涉图案的局部强度偏移的频率(即调制频率)安排得不一样。
尽管这两个干涉图案的局部强度按可预测的方式变化，但是这两个干涉图案的调制频率随掠射角“α”平稳的递增变化而变化，故不保持恒定，这样就形成了线性调频的调制频率，而且难以从各个干涉图案64和66中识别，或是由这些干涉图案引起的。但通过不同大小的角增量改变不垂直掠射角“α”，则局部干涉带强度可在更稳定的调制频率下变化。
例如，图4A与4B预期在记录设备74各像素传感器的归一化强度变化，是掠射角变化的函数。图示的两个调制76和78对应于与掠射角“α”同样变化关联的两干涉图案64和66内归一化强度不同的变化率。图4A中，倾斜机构26平稳的增量变化造成两调制76和78的频率变化。但在图4B中，对应于干涉束之间光程差(OPD)平稳变化的掠射角“α”的不平稳变化，以更稳定的形式(即以恒定频率)再现调制76和78。
掠射角“α”不同大小的角增量对应于被干涉图案64和66比较的标称平行表面之间近似平稳的光程差增量。为稳定调制频率所作的准确校正，一般限于干涉图案64与66之一，但余下调制频率的残余线性调频很小。优先稳定两调制频率76和78中的较高者76，可得出良好结果。
图5示意表示光程差(OPD)及其与掠射角“α”的关系。在从测试表面12相对表面56和58反射的测试光线A和C与从棱镜40参照表面42反射的干涉参照光线13和D之间示出了光程差(OPD)，前述附图中的光束18在图5中示出以掠射角“α”接近参照表面48的标称平面波阵面82。
显然，第一试样表面56与参照表面42的反射之间的光程差(OPD)是光线A的两个长度之后减去光线B的长度(即2A-B)。第二试样表面58与参照表面42之间的光程差(OPD)是两个光线A长度与两个光线C长度之和减去光线D的长度(即2A+2C-D)。根据掠射角“α”、试样1 2与参照表面42的间距S、试样12的平均厚度Tp和试样12与棱镜40的折射率，很容易计算出试样12的表面56和58之间与参照表面42的预计光程差(OPD)。为测定形成光程差(OPD)平稳的增量所需的掠射角“α”变化，同样可预测掠射角“α”变化对光程差(OPD)的影响。
在计算机处理器80控制下，对一次或多次循环的两预先计算的调制频率76和78中的较低者78，以平稳的光程差(OPD)增量从组合的干涉图案68中收集强度数据。如在记录像素阵列内组合干涉图案68的渐变图像的间隔内，能收集到32-64帧数据。在常规的富里叶变换中，可将预先计算的调制频率76和78应用于收集的数据，以区分两干涉图案64和66的强度分量。数据帧里收集的各像素数据作一次离散富里叶变换。像素在较高预定调制频率76下变化的强度分量，在试样12第一表面56与棱镜40参照表面42之间形成干涉图案64(测量平直度)，而同样的像素在较低预定调制频率78下变化的强度分量，则在试样12的第一与第二表面56与58之间形成另一干涉图案66(测量厚度变化)。
一旦区分出干涉图案64与66之间的强度数据，就可用数据帧里的有关强度数据作相移，以更准确地测量各干涉图案64和66内的强度(即相位)变化。为报告测量结果，可将处理器接一个或多个输出设备(未示出)。
虽然可从捕获强度数据的连续帧里求出两个不同的调制频率76和78，但是系统噪声可能改变或遮蔽对调制频率76和78的识别。事先要掌握所有测定调制频率的因素，包括掠射角“α”、试样12的厚度Tp、试样12与棱镜40的间距S和横移媒介的折射率。实际上在实际测量前，可先优化掠射角“α”与间距S等变量以分离预定的调制频率76和78。预先计算期望的调制频率，可降低对误解测量值的处理要求，使结果更可靠。

Claims (23)

1.一种用掠入射干涉仪测量透射平面平行板的方法，其特征在于包括步骤：
使光束以不垂直掠射角从参照表面和透射板两标称平行表面二者反射，产生至少两个不同的干涉图案；
把第一干涉图案重迭在第二干涉图案上，前者形成在参照表面与透射板两标称平行表面之一之间，后者形成在透射板两标称平行表面之间；
将光束的不垂直掠射角改变一角度范围，各重迭干涉图案的局部干涉带强度通过至少一次循环在该角度范围偏移；
测定局部干涉带强度在重迭干涉图案之一内偏移的调制频率；和
估算在调制频率下变化的局部干涉带强度，从一个干涉图案中提取相位信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中改变步骤包括通过不同大小的角度增量逐渐改变不垂直掠射角。
3.如权利要求2所述的方法，其中不同大小的角度增量对应于由一个干涉图案评估的标称平行表面之间近似平稳的光程差增量。
4.如权利要求1所述的方法，其中测定步骤包括根据透射板与掠入射干涉仪的详细计算调制频率。
5.如权利要求4所述的方法，其中计算调制频率与根据透射板与掠入射干涉仪之间预期的关系改变不垂直掠射角的步骤无关。
6.如权利要求5所述的方法，其中在改变不垂直掠射角之前先计算调制频率。
7.如权利要求6所述的方法，其中调制频率的计算至少部分基于诸输入变量，包括光束的不垂直掠射角和参照表面与透射板的间距。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括步骤：产生空间相干按限光的临时相干光束。
9.如权利要求8所述的方法，其中反射步骤包括：在从参照表面和透射板两标称平行表面的反射之间产生随不垂直掠射角和表面间距二者变化的横向剪切。
10.如权利要求9所述的方法，其中两标称平行表面的第一表面定向成邻近参照表面，第二表面定向成远离参照表面，而从参照表面和第二标称地表面的反射之间的剪切超过在其内形成干涉图案的空间相干性极限。
11.如权利要求1所述的方法，其中：
调制频率测定步骤包括测定局部干涉带强度在第一干涉图案内偏移的调制频率，而
局部干涉带强度估算步骤包括估算在调制频率下变化的局部干涉带强度，以从第一干涉图案中提取用于测量板标称平行表面之一的平直度的相位信息。
12.如权利要求11所述的方法，其中局部带强度在第一干涉图案内偏移的调制频率是两调制频率中的第一调制频率，而且
调制频率测定步骤还包括测定局部干涉带强度在第二干涉图案内偏移的第二调制频率，而
局部干涉带强度估算步骤还包括估算在第二调制频率下变化的局部干涉带强度，以从第一干涉图案中提取用于测量板标称平行表面之间厚度变化的相位信息。
13.一种区分掠入射干涉仪在成对组合的参照表面与透射试样两标称平行表面之间产生的重迭干涉图案的方法，其特征在于包括步骤：
计算重迭干涉图案之一的局部干涉带强度随不垂直掠射角变化而偏移的调制频率，产生干涉图案的光束从参照表面和透射试样两标称平行表面以所述不垂直掠射角反射；
使光束的不垂直掠射角改变一角度范围，各重迭的干涉图案的局部干涉带强度通过至少一次循环在该角度范围偏移；
使与光束变化的不垂直掠射角关联的干涉图案产生连续的重迭干涉带偏移形式；和
把在计算的调制频率下通过干涉图案连续的干涉带偏移形式而渐变的局部干涉带强度与在该调制频率下无同样变化的其它局部干涉带强度区分开来。
14.如权利要求13所述的方法，其中在产生干涉图案重迭的干涉带偏移形式之前，较佳地先计算局部干涉带强度在重迭干涉图案之一内偏移的调制频率。
15.如权利要求14所述的方法，其中根据已知的试样信息及其与掠入射干涉仪的关系计算所述调制频率。
16.如权利要求15所述的方法，其中计算步骤包括计算两重迭干涉图案的局部干涉带强度的调制频率。
17.如权利要求16所述的方法，其中区分步骤包括：把在第一计算的调制频率下通过第一干涉图案连续的干涉带偏移形式烃的局部干涉带强度与在第二计算的调制频率下通过第二干涉图案连续的干涉带偏移形式渐变的局部干涉带强度区分开来。
18.如权利要求13所述的方法，其中改变光束不垂直掠射角的步骤，包括通过不同大小的角增量改变不垂直掠射角。
19.如权利要求18所述的方法，其中不同大小的角增量对应于成对组合的参照表面与透射试样两标称平行表面之间近似平稳的光程差增量。
20.一种测量带标称平行表面的试样的系统，其特征在于包括：
掠入射干涉仪，光束在其内从参照表面和试样标称平行表面以不垂直掠射角反射，在参照表面与试样标称平行表面之一之间形成第一干涉图案，并在试样两标称平行表面之间形成第二重迭的干涉图案；
倾斜机构，可通过各重迭的干涉图案的局部干涉带强度经至少一次循环而偏移的某一角范围，改变光束的不垂直掠射角；
捕获设备，可从干涉图案与光束变化的不垂直掠射角关联的连续重迭的干涉带偏移形式中收集数据；和
处理器，可以：
(a)计算调制频率，重迭干涉图案之一的局部干涉带强度在该调制频率下随不垂直掠射角的变化而偏移，和
(b)把在计算的调制频率下通过干涉图案连续的干涉带偏移而渐变的局部干涉带强度与在该调制频率下无同样变化的其它局部干涉带强度区分开来。
21.如权利要求20所述的系统，其中处理器使成对组合的参照表面与两标称平行表面之间平稳的光程差增量与光束不垂直掠射角不平稳的变化增量相关。
22.如权利要求20所述的系统，其中处理器计算两重迭干涉图案的局部干涉带强度随不垂直掠射角变化而偏移的调制频率。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于还包括为分开两个调制频率而改变参照表面与试样的间距的调节。
CNB03823744XA 2002-08-06 2003-07-28 用于掠入射干涉仪的干涉带图案鉴别器 Expired - Fee Related CN100523717C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/213,608 US6757067B2 (en) 2002-08-06 2002-08-06 Fringe pattern discriminator for grazing incidence interferometer
US10/213,608 2002-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1692269A true CN1692269A (zh) 2005-11-02
CN100523717C CN100523717C (zh) 2009-08-05

Family

ID=31494487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB03823744XA Expired - Fee Related CN100523717C (zh) 2002-08-06 2003-07-28 用于掠入射干涉仪的干涉带图案鉴别器

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6757067B2 (zh)
EP (1) EP1527317B1 (zh)
JP (1) JP4181119B2 (zh)
KR (1) KR100950351B1 (zh)
CN (1) CN100523717C (zh)
AU (1) AU2003254246A1 (zh)
DE (1) DE60332837D1 (zh)
WO (1) WO2004013565A2 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102749044A (zh) * 2012-06-26 2012-10-24 深圳市华星光电技术有限公司 平行度检测系统及其方法
US8743375B2 (en) 2012-06-26 2014-06-03 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Parallelism measuring system and method thereof
CN106198397A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 京东方科技集团股份有限公司 一种光电检测装置、方法和光刻胶涂覆设备
CN106415191A (zh) * 2013-08-19 2017-02-15 康宁股份有限公司 具有双边测量能力的掠入射干涉仪
CN109458959A (zh) * 2018-12-24 2019-03-12 南京理工大学 一种变倾角相移掠入射干涉仪测量装置及方法
CN112378476A (zh) * 2020-11-17 2021-02-19 哈尔滨工业大学 大长径比卧式罐容积多站三维激光扫描内测装置及方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005049317A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Nidek Co Ltd 干渉計
JP5130513B2 (ja) * 2006-03-10 2013-01-30 国立大学法人 和歌山大学 ３次元変位ひずみ計測方法及び装置
FR2929402B1 (fr) * 2008-03-31 2012-07-13 Univ Troyes Technologie Spectrometre compact a echantillonage bidimensionnel.
JP5713545B2 (ja) * 2009-08-05 2015-05-07 株式会社ミツトヨ 斜入射干渉計
FR2997181B1 (fr) * 2012-10-18 2014-12-12 Msc & Sgcc Installation pour mesurer l'epaisseur de la paroi de recipients
US9316484B2 (en) * 2012-10-31 2016-04-19 Thomas Patrick Ryan Fringe shift measurement system having an optical phase mask with phase-shifted first and second halves
TWI486550B (zh) * 2014-01-20 2015-06-01 Nat Univ Tsing Hua 厚度線上即時檢測之光學干涉裝置及其方法
US9500468B2 (en) 2014-08-25 2016-11-22 Board Of Trustees Of Michigan State University Scanning interferometry technique for through-thickness evaluation in multi-layered transparent structures
TWI601938B (zh) 2016-06-28 2017-10-11 國立清華大學 即時檢測全場厚度的光學裝置
JP7349655B2 (ja) * 2019-05-28 2023-09-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 投射装置
CN113155164B (zh) * 2021-03-29 2022-12-20 广州大学 基于虚拟参考干涉的灵敏度放大方法、装置、设备及介质
CN113188485B (zh) * 2021-05-06 2022-06-21 苏州天准科技股份有限公司 一种多工位智能表面waviness量检测系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4325637A (en) * 1980-06-02 1982-04-20 Tropel, Inc. Phase modulation of grazing incidence interferometer
US5532821A (en) * 1995-03-16 1996-07-02 Tropel Corporation Testing of recessed surfaces at grazing incidence
US5724137A (en) * 1996-06-27 1998-03-03 Tropel Corporation Fringe pattern discriminator for interferometer using diffraction gratings
US5777738A (en) * 1997-03-17 1998-07-07 Tropel Corporation Interferometric measurement of absolute dimensions of cylindrical surfaces at grazing incidence
US5923425A (en) * 1997-11-20 1999-07-13 Tropel Corporation Grazing incidence interferometry for measuring transparent plane-parallel plates
DE10121516A1 (de) * 2001-05-03 2002-11-07 Michael Kuechel Vorrichtung und Verfahren zur Verminderung der Wirkungen kohärenter Bildfehler in einem Interferometer

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102749044A (zh) * 2012-06-26 2012-10-24 深圳市华星光电技术有限公司 平行度检测系统及其方法
WO2014000334A1 (zh) * 2012-06-26 2014-01-03 深圳市华星光电技术有限公司 平行度检测系统及其方法
US8743375B2 (en) 2012-06-26 2014-06-03 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Parallelism measuring system and method thereof
CN102749044B (zh) * 2012-06-26 2015-06-24 深圳市华星光电技术有限公司 平行度检测系统及其方法
CN106415191A (zh) * 2013-08-19 2017-02-15 康宁股份有限公司 具有双边测量能力的掠入射干涉仪
CN106415191B (zh) * 2013-08-19 2021-11-05 康宁股份有限公司 具有双边测量能力的掠入射干涉仪
CN106198397A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 京东方科技集团股份有限公司 一种光电检测装置、方法和光刻胶涂覆设备
CN106198397B (zh) * 2016-08-16 2020-01-03 京东方科技集团股份有限公司 一种光电检测装置、方法和光刻胶涂覆设备
CN109458959A (zh) * 2018-12-24 2019-03-12 南京理工大学 一种变倾角相移掠入射干涉仪测量装置及方法
CN112378476A (zh) * 2020-11-17 2021-02-19 哈尔滨工业大学 大长径比卧式罐容积多站三维激光扫描内测装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005534923A (ja) 2005-11-17
JP4181119B2 (ja) 2008-11-12
EP1527317A4 (en) 2009-01-14
WO2004013565A2 (en) 2004-02-12
US20040027579A1 (en) 2004-02-12
AU2003254246A8 (en) 2004-02-23
US6757067B2 (en) 2004-06-29
KR20050044901A (ko) 2005-05-13
EP1527317A2 (en) 2005-05-04
DE60332837D1 (de) 2010-07-15
AU2003254246A1 (en) 2004-02-23
KR100950351B1 (ko) 2010-03-29
WO2004013565A3 (en) 2004-04-29
EP1527317B1 (en) 2010-06-02
CN100523717C (zh) 2009-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100523717C (zh) 用于掠入射干涉仪的干涉带图案鉴别器
CN1060267C (zh) 利用衍射光学显现表面轮廓的方法和装置
US7298468B2 (en) Method and measuring device for contactless measurement of angles or angle changes on objects
US7602491B2 (en) Optical gain approach for enhancement of overlay and alignment systems performance
US4998011A (en) Flat plate focus sensing apparatus
US20220065617A1 (en) Determination of a change of object's shape
US11119261B1 (en) Coherent skew mirrors
JP7489403B2 (ja) デフレクトメトリ測定システム
JP2021518565A (ja) 瞬時的エリプソメータ又は光波散乱計及び関連する測定方法
CN111157541B (zh) 光学检测系统以及光学检测方法
TWI394946B (zh) Method and device for measuring object defect
CN102759332A (zh) 散射计量装置及其计量方法
CN107561007A (zh) 一种薄膜测量装置和方法
JPH10512955A (ja) 光学装置、及び該装置を物体の光学的検査に用いる方法
Takiyama et al. Improved resolution for aerial imaging by retro-reflection with two transparent spheres
JP2001235317A (ja) 光学球面曲率半径測定装置
TWI388817B (zh) Method and device for measuring the defect of the CCD object by the critical angle method
RU2528036C2 (ru) Оптическая система и датчик для проверки ценных документов с такой оптической системой
JP4349506B2 (ja) 干渉計装置
Maeda et al. Birefringence compensation for single-shot 3D profilometry using a full-Stokes imaging polarimeter
JP2011106920A (ja) 回転・傾斜計測装置および方法
JP3436407B2 (ja) 斜入射干渉計装置
JP3354698B2 (ja) 平面度測定装置
JP2000105101A (ja) 斜入射干渉計装置
KR20220036531A (ko) 면적 스캔 기능을 구비한 복합 영상 분광기

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090805

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee