KR20110122688A - 주파수 스캐닝 간섭계로써 복수 표면 시험체를 측정하는 방법 - Google Patents

주파수 스캐닝 간섭계로써 복수 표면 시험체를 측정하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110122688A
KR20110122688A KR1020117020122A KR20117020122A KR20110122688A KR 20110122688 A KR20110122688 A KR 20110122688A KR 1020117020122 A KR1020117020122 A KR 1020117020122A KR 20117020122 A KR20117020122 A KR 20117020122A KR 20110122688 A KR20110122688 A KR 20110122688A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
test
measurement
ambiguity
test specimen
Prior art date
Application number
KR1020117020122A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101614184B1 (ko
Inventor
크리스토퍼 에이. 리
마크 제이. 트로놀론
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
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 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20110122688A publication Critical patent/KR20110122688A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101614184B1 publication Critical patent/KR101614184B1/ko

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
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02056—Passive reduction of errors
    • G01B9/02057—Passive reduction of errors by using common path configuration, i.e. reference and object path almost entirely overlapping
    • 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
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2441—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using interferometry
    • 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
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/02002—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies
    • G01B9/02004—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies using frequency scans
    • 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
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02062—Active error reduction, i.e. varying with time
    • G01B9/02064—Active error reduction, i.e. varying with time by particular adjustment of coherence gate, i.e. adjusting position of zero path difference in low coherence interferometry
    • 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
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02075—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration of particular errors
    • G01B9/02078—Caused by ambiguity

Landscapes

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

Abstract

주파수 스캐닝 간섭계는 광 범위의 예상 오프셋을 통해 시험체의 복수 표면을 동시에 측정하도록 배치된다. 시험면의 예상 위치의 정보는 상기 시험면을 앰비규어티 인터벌 내에 중심맞추기 위해, 합성 측정 파장에 기초한 일련의 앰비규어티 인터벌과 비교된다.

Description

주파수 스캐닝 간섭계로써 복수 표면 시험체를 측정하는 방법{Measurement of Multiple Surface Test Objects with Frequency Scanning Interferometer}
본 발명은 간섭측정 데이터가 다수의 측정 빔 주파수에서 수집되는 주파수-편이 간섭법, 및 상기 측정 빔의 간섭하는 부분 사이의 광 경로 길이 차를 측정하기 위하여 최종 다수의 측정 빔 주파수에서 발생된 간섭 패턴으로부터 명확한 관계를 이용하는 처리 방법에 관한 것이다.
시험체 표면 위상을 측정하기 위한 간섭 패턴은 일반적으로 빛의 공통의 간섭성 빔의 상이한 부분에 의해 조광된 시험면과 기준면의 오버랩 이미지로 캡쳐된다. 2개의 빔 부의 간섭 길이 내에서, 간섭 패턴 내에서의 각각의 픽셀의 강도가 오버랩 이미지를 형성하는 빔 부의 국부 위상에 따라 보강적 및 상쇄적 사이클 내에서 변경된다.
하나의 빔 부가 다른 빔 부 보다 약간 더 길거나 더 짧은 광 경로 길이를 이동할 필요가 있다면, 2개의 빔 부의 간섭파 형상은 서로 위상 차이가 나서 이미지 면에 도달한다. 픽셀은 동일한 광 경로 길이나 또는 빔 부의 공통 파장의 정수배 만큼 상이한 광 경로 길이를 이송시킴으로써 보강적으로 간섭하는 빔 부에 의해 형성될 때 가장 밝다. 픽셀은, 빔 부가 180도의 위상 차를 유지하도록, 공통 파장의 1/2이나 파장의 정수배 이상만큼 상이한 광 경로 길이를 이송시킴으로써 상쇄적으로 간섭하는 빔 부에 의해 형성될 때, 가장 어둡다. 따라서, 픽셀 강도는 시험체 빔과 기준 빔 사이의 국부 위상 차의 측정으로 사용될 수 있고, 2π 파동 사이클의 각도부와 같은 상기 위상 차는 거리 변화로서, 상기 빔 파장의 아주 작은 부분(fractional portion)으로 변환될 수 있다.
각각의 사이클의 보강적 및 상쇄적 간섭이 반복되는 패턴의 픽셀 강도 변화를 만들기 때문에, 간섭 패턴 내에서의 개별 픽셀의 강도 값은 측정 빔의 하나의 파장으로 제한된 측정을 가능하게 하며, 이러한 제한은 앰비규어티 인터벌(Ambiguity Interval)이라 한다. 시험면과 기준면 사이의 상대 높이 변화로 나타난 표면 지형도를 측정하기 위한 앰비규어티 인터벌은, 반사의 영향을 받은 높이 변화가 빔 부 사이의 광 경로 길이 차의 2배이기 때문에, 일반적으로 1/2 파장으로 제한된다. 높이가 1/2 파장이상 만큼 서서히 변하는 시험면은 인접한 픽셀 사이의 변화가 1/2 파장 앰비규어티 인터벌 이내 라는 것을 가정함으로써 "위상 언랩핑(phase unwrapping)"이라는 절차에 의해 계속 측정될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 가시 범위 내에서의 측정 빔에 대한 400 나노미터 이하의 앰비규어티 인터벌으로써, 단지 매우 매끈한 표면 만이 이러한 종류의 측정에 적당하다.
빔 부 사이의 위상 차에 대한 픽셀 강도의 변환은, 픽셀 강도가 간섭 이상으로 많은 영향을 받기 때문에, 문제가 될 수 있다. 예를 들면, 픽셀 강도는 조광 조건이나 또는 시험면의 국부 반사도 때문에 이미지 장에서 변할 수 있다. 위상 편이 간섭법(phase shifting interferometry)이 보강적 및 상쇄적 간섭 사이클을 통해 각각의 픽셀을 편이시키기 위하여 증분적으로 변경된 광 경로 길이차에서 연속의 간섭 패턴을 형성함으로써 이러한 문제점을 극복하도록 제시된다. 따라서, 각각의 픽셀의 강도가 그 자신의 사이클의 보강적 및 상쇄적 간섭 내에서 강도 변화의 범위와 비교될 수 있다. 3개의 증분적으로 위상 편이된 간섭 패턴만큼의 여러 패턴의 데이터가 픽셀 강도를 높이 변화의 사용가능한 측정으로 변환시키는데 사용될 수 있다.
기계가공된 금속 표면과 같은, 광 품질을 벗어난 지형학적 변화가 있는 시험면이 종래의 간섭 방법에 의해서는 일반적으로 측정가능하지 않았다. 이러한 많은 표면에 대해, 간섭 프린지(fringe)가 간섭 패턴 내에서 보이지 않도록 픽셀-대-픽셀(pixel-to-pixel) 강도 변화가 크다. 위상 언랩핑은 인접한 픽셀 사이의 픽셀-대-픽셀 변화가 앰비규어티 인터벌을 초과할 수 있기 때문에, 시험면을 가로질러 픽셀의 높이를 서로 관련시키는데 사용될 수 없다.
주파수 편이 간섭법은 종래의 간섭계의 통상적인 앰비규어티 인터벌을 초과하는 인접한 픽셀 변화가 일어나는 표면으로 정의된, "거친(rough)" 또는 불연속 시험면을 측정하는데 사용하는 대안적인 간섭 방법 중 한 방법이다. 일련의 간섭 패턴이 각각의 패턴 사이의 측정 빔 주파수를 변경시킴으로써 캡쳐된다. 개별 픽셀이 빔 주파수 변화에 의한 보강적 간섭과 상쇄적 간섭 사이의 강도를 변경시키는 속도는 시험체와 기준 빔 부 상의 광 경로 길이 차의 함수로 알려졌다. 파장에서의 누적 결과의 변화는 보다 큰 광 경로 길이 차보다 더 크다.
빔 주파수가 캡쳐된 간섭 프레임 사이에서 증분적으로 변하거나 상기 빔 주파수가 연속으로 변하고 간섭 프레임이 증분적으로 샘플화되어, 캡쳐된 간섭 프레임 사이의 빔 주파수 차이는 픽셀이 단일의 사이클의 보강적 및 상쇄적 간섭을 겪게 되는 광 경로 길이 차에 대응하는 합성파를 만든다. 빔 주파수에서 증분 변화로 나뉘어진 빛의 속도로 정의될 수 있는 합성파가 측정 빔의 파장보다 매우 더 길 수 있고 앰비규어티 인터벌을 넓힐 수 있다.
보다 긴 합성파가 측정 범위를 넓히는데(즉, 앰비규어티 인터벌을 증가시키는데) 바람직하고 많은 샘플 간섭 프레임(즉, 간섭 패턴에서 캡쳐된 점진적인 빔 주파수 단계의 갯수)이 측정 분해능(즉, 식별될 수 있는 가장 작은 높이 차)을 향상시키는데 바람직하다. 그러나, 이와 함께, 주파수 단계의 크기와 주파수 단계의 갯수는 광원의 조정 범위, 통상적으로 조정가능한 레이저 공급원의 조정 범위에 의해 한정될 수 있다. 주파수 단계의 갯수의 증가는 간섭 패턴을 캡쳐하는 시간과 캡쳐된 데이터를 처리하는 시간 모두를 증가시키게 된다.
서로 오프셋되어 있는 불연속면을 갖는 시험체가 주파수 편이 간섭계의 넓어진 앰비규어티 인터벌 조차도 초과할 수 있다. 오프셋 표면이 별도로 측정될 수 있지만, 부가 측정이 서로에 대해 오프셋 표면과 관련될 필요가 있다. 표면의 별도의 측정과 표면 사이의 부가 측정은 부가 시간을 요구하고 공통 데이터에 대한 시험면의 전반적인 측정을 제공하도록 서로에 대해 정확하게 연관시키기 어렵다.
본 발명의 하나 이상의 바람직한 실시예는 시험체에 대한 특정 "연역적(priori)" 정보를, 주파수 편이 간섭계와 관련된 시험체를 간섭계의 통상적인 앰비규어티 인터벌을 넘어 서로 오프셋 된 복수 표면을 동시에 측정하기 위한 위치에 장착시키기 위해 주파수 편이 간섭계에 대한 특정 정보와 관련시킨다. 본 발명은 측정시 발생하는 에러 발생원의 영향을 억제하는 것을 더욱 보장하며, 상기 에러 발생원에는 시스템적 강도 변화와 제 2 차 공동의 부과(contribution), 즉 측정시 의도치 않게 표면으로부터 발생한 간섭 패턴이 포함된다. 복수 표면을 갖는 많은 시험체에 대해, 복수 표면이 단일 사이클의 측정 동안에 공통 데이터에 대해 필요한 정확도로 측정될 수 있다. 보다 신속한 측정, 간단한 처리, 및 저가의 제조 비용의 장점은 본 발명에 따라 실현될 수 있다.
주파수 편이 간섭계로써 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정하는 방법과 같은 본 발명의 하나의 실시예는 시험체 및 주파수 편이 간섭계에 대한 정보를 얻는 단계를 포함한다. 시험체에 대해 얻어진 정보는 기준 축선에 따라 시험체의 복수 표면 사이의 간격을 포함한다. 주파수 편이 간섭계에 대해 얻어진 정보는 측정 축선에 따른 일련의 앰비규어티 인터벌을 포함하며, 이 인터벌내에서 지형학적 변화가 분명하게(unambiguously) 측정될 수 있다. 더욱이, 앰비규어티 인터벌 사이의 경계에 인접한 배제 구역(exclusion zone)이 확인된다. 시험체가 주파수 편이 간섭계와 관련해 장착되어, 상기 시험체의 복수의 표면이 상기 간섭계의 소정의 앰비규어티 인터벌 내에 위치되고 상기 배제 구역 외측에 위치된다.
복수 표면 사이의 간격에 대해 충분한 정보가 얻어져서, 개별 표면과 정렬되는 특정 앰비규어티 인터벌이 알려지게 된다. 이러한 정보에 의해 앰비규어티 인터벌 자체가 해석될 수 있고, 하나의 알려진 앰비규어티 인터벌에서 얻어진 데이터가 다른 하나의 알려진 앰비규어티 인터벌에서 얻어진 데이터와 비교될 수 있으며, 상기 양 앰비규어티 인터벌로부터의 데이터가 공통 데이터와 비교될 수 있다.
바람직하게, 시험체는 간섭계의 측정 축선과 정렬되는 기준 축선에 대해 장착된다. 장착 위치가 바람직하게 설정되어, 시험면이 앰비규어티 인터벌 내에서 상대적으로 중심이 맞춰진다. 앰비규어티 인터벌이 주파수 편이 간섭계의 소정의 빔 주파수 단계와 연관된 합성파로부터 유도된다. 유닛의 국부 표면 높이에 있어서, 앰비규어티 인터벌이 합성파의 1/4에 대응한다. 각각의 앰비규어티 인터벌은, 변조 주파수가 빔 주파수 변화의 총 범위 내내 보강적 및 상쇄적 간섭의 많은 사이클과 대응한다면, 서로 픽셀 강도 변조 주파수의 범위에 이르는 것이 바람직하다.
서브세트의 픽셀 강도 변조 주파수는, 변조 주파수가 측정 구역으로부터 배제된 앰비규어티 인터벌의 하나 이상의 경계에 근접하면서, 일련의 분리된 측정 구역으로 형성되는게 바람직하다. 시험체의 복수의 표면이 복수의 측정 구역 내에 위치되는 것이 바람직하다.
각각의 앰비규어티 인터벌이 상이한 빔 주파수 범위로 한정된 유사 세트의 변조 주파수와 연관되며 이를 통해 주파수 편이 간섭계가 데이터를 수집하기 위해 단계화된다. 부가 변조 주파수가 앰비규어티 인터벌 내의 시험면의 예상 위치에 따른 앰비규어티 인터벌로부터 배제될 수 있다. 예를 들면, 부가 정보가 변동 범위에 대해 얻어지며, 이 범위를 넘어 복수 표면의 간격이 변한다고 여겨지지 않으며, 이들 범위와 맞춰지는 측정 구역이 각각의 시험면에 대해 형성될 수 있다. 시험체가 장착되어, 상기 시험체의 복수 표면의 측정 구역이 배제 구역 외측에 위치된다. 시험체의 상이한 표면에 대응하는 상이한 세트의 픽셀이 각각의 픽셀의 변조율에 가장 가까운 변조 주파수를 결정하기 위하여 측정 구역 내에서의 상이한 세트의 변조 주파수에 대해 맞춰질 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시예는 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법을 포함한다. 복수의 시험면을 갖는 시험체가 주파수 편이 간섭계에 의한 측정 위치에 장착된다. 기준면과 함께 복수의 시험면이 상기 시험면을 상기 기준면과 비교하는 간섭 패턴을 형성하는 빛의 간섭성 빔에 의해 이미지화된다. 측정 빔의 주파수가 상이한 측정 빔 주파수에서 연속의 상이한 간섭 패턴을 얻고 시험면과 기준면을 재이미지화 하기 위해 증분적으로 편이된다. 증분적으로 편이된 빔 주파수에 기초한 앰비규어티 인터벌이 측정 범위에 해당되고 이 측정 범위 내에서 기준면에 대한 시험면 높이 변화가 분명하게 결정될 수 있다. 시험면이 복수의 앰비규어티 인터벌 내에 집중적으로 위치되어, 시험면이 앰비규어티 인터벌의 경계로부터 이격된다.
바람직하게, 배제 구역이 앰비규어티 인터벌의 경계 부근에 형성되고 시험면이 앰비규어티 인터벌의 배제 구역 외측에 위치되는 것이 바람직하다. 측정 빔 주파수의 증분 편이는 증분 주파수 편이의 합에 대응하는 주파수 범위를 통해 빔 주파수를 편이시키는 것이 바람직하다. 간섭 패턴이 픽셀 강도의 어레이로 캡쳐될 수 있으며, 각각의 픽셀의 강도가 변조 주파수에서 보강적 및 상쇄적 간섭의 조건을 통해 변한다.
각각의 앰비규어티 인터벌이 픽셀 강도 변조 주파수 범위에 걸쳐있다. 바람직하게, 각각의 앰비규어티 인터벌이 증분 빔 주파수 편이의 갯수로 한정된 유사 세트의 변조 주파수와 연관된다. 증분 빔 주파수 편이 갯수의 1/2과 동일한 주파수에 근접하는 변조 주파수는 앰비규어티 인터벌로부터 배제되는 것이 바람직하다. 또한 0의 주파수에 근접하는 변조 주파수가 앰비규어티 인터벌로부터 배제되는 것이 바람직하다. 부가 변조 주파수는 시험면의 예상 위치에 따른 앰비규어티 인터벌로부터 배제될 수 있다.
그러나, 본 발명의 다른 한 실시예는 주파수-편이 간섭계로써 시험체의 복수 표면을 측정하는 단계를 포함한다. 각각의 시험면용 측정 구역을 포함한 시험체의 표면에 대해 데이터가 얻어진다. 앰비규어티 인터벌이 간섭계의 기준면과 관련하여 결정된다. 시험체의 장착 위치는 개별 앰비규어티 인터벌 내에서 상기 시험면의 측정 구역을 집중적으로 적합하게 하기 위하여 간섭계와 관련해 결정된다. 시험체가 장착 위치에 장착되고, 각각의 적합한 측정 구역과 관련된 앰비규어티 인터벌이 확인된다. 연속의 간섭 패턴이 증분적으로 변하는 측정 빔 주파수에서 시험면과 기준면 사이에 형성된다. 연속의 간섭 패턴으로부터의 픽셀 강도 데이터가 변조 주파수로 변환되고 시험면 내에서 그리고 시험면 사이에서의 높이 변화로 더욱 변환되며, 상기 시험면은 상기 시험면이 위치되는 앰비규어티 인터벌에 관한 것이다.
픽셀 강도 데이터의 변환은 바람직하게 측정 구역 외측의 데이터를 배제하는 단계를 포함한다. 시험체의 장착은 바람직하게 시험체를 기준 장착 위치에 위치시키기 위하여 간섭계의 기준면에 대해 시험체를 상대 조정하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피조(Fizeau)-타입 구성의 주파수 편이 간섭계의 도면이다.
도 2는 3개의 상대적으로 오프셋된 표면을 갖는 시험체의 평면도이다.
도 3은 기준면을 갖는 3개의 상대적으로 오프셋된 표면의 오버랩 이미지로부터 취해진 스펙클 간섭 패턴을 나타낸 카메라 프레임의 도면이다.
도 4는 간섭계 유닛의 합성파에서의 픽셀 높이의 함수로서 픽셀 변조 주파수를 나타낸 그래프이다.
도 5는 50GHz의 빔 주파수 단계와 총 128개의 빔 주파수 단계에 기초한 픽셀 높이의 함수로 픽셀 변조 주파수를 나타낸 유사 그래프이다.
도 6은 시험체의 시험면의 위치와 비교하기 위한 도 5의 그래프이다.
도 7은 시험체 표면의 예상 위치를 둘러싸는 제한된 측정 구역을 나타낸 반복적인 연속의 빈(bin) 내에서의 픽셀 변조 주파수를 도시한 확대된 그래프이다.
주파수-스캐닝 간섭계(10)가 도 2에도 도시된 바와 같은 제 1 시험면(14), 제 2 시험면(15), 및 제 3 시험면(16)을 갖는 시험체(12)를 측정하기 위한 공통 경로(예를 들면, 피조(Fizeau)) 구성으로 도 1에 도시되어 있다. 모든 3개의 시험면(14, 15 및 16)에서의 지점 사이의 높이 변화가 복수의 측정 빔 주파수에서 각각의 지점에 대한 간섭 데이터를 수집하고 평가함으로써 기준면(18)과 비교 측정된다.
간섭계(10)에 대해 바람직한 간섭성 광원은 모드-선택형 주파수-조정가능한 레이저(20)이며, 이 레이저는 레이징(lasing) 공동(22)과 피드백 공동(24)을 포함한다. 각도 조정가능한 회절 격자(26)로 도시된 리트로우(Littrow) 구성의 주파수 조절기는 피드백 공동(24)의 일단부를 형성하고 주파수-조정가능한 레이저(20)의 빔 주파수 아웃풋을 조정하기 위해 각도(α) 범위 내내 드라이버(30)로 지향되도록 피벗 축선(28)을 중심으로 조정될 수 있다. 각도 조정가능한 회절 격자(26)는 레이징 주파수가 가장 적게 손실되도록 영향을 미치기 위해 제 1 회절 차수의 빛을 레이징 공동(22)으로 다시 역반사 시킨다. 상이한 주파수가 회절 격자(26)의 경사각(α)의 함수로 레이징 공동(22)에 복귀된다.
주파수-편이 간섭계(10)의 데이터 처리 작동을 간략하게 하기 위해서, 회절 격자(26)가 주파수-조정가능한 레이저(20)의 주파수 아웃풋을 모드 간격의 인터벌에서 증분적으로 변경시키기 위한 레이징 공동(22)에 의해 촉진된 빔 주파수 모드 중에서 선택하기 위한 여러 각도 위치를 통해 피벗된다. 회절 격자(26)로부터의 0 차수 반사는 측정 빔(32)을 주파수-조정가능한 레이저(20)의 아웃풋으로서 상이한 방향으로 반사시킨다. 접음식(folding) 미러(도시 생략)가 회절 격자(26)와 함께 이동하여 측정 빔(32)에 대한 단일의 아웃풋 방향을 유지한다. 이러한 접음식 미러는 그 내용이 참조를 위해 본 명세서에 통합되어 있고, "TUNABLE LASER SYSTEM HAVING AN ADJUSTABLE EXTERNAL CAVITY"를 발명의 명칭으로 하는 미국특허문헌 제6,690,690호에 도시되어 있다.
이러한 주파수-조정가능한 레이저에 대한 상세한 사항은 "MODE-SELECTIVE FREQUENCY TUNING SYSTEM"을 발명의 명칭으로 하고 그 내용이 참조를 위해 본 명세서에서 통합되어 있는 본 출원인의 미국특허문헌 제7,209,477호에 개시되어 있다. 다른 주파수 조정가능한 레이저가 또한 복수의 불연속 빔 주파수를 아웃풋하도록 배치된 연속의 조정가능한 레이저를 포함하고 있는 본 발명에 따라 사용될 수 있다. "OPTICAL FEEDBACK FROM MODE SELECTIVE TUNER"를 발명의 명칭으로 하고 참조를 위해 그 내용이 본 명세서에서 통합되어 있는 본 출원인의 미국특허문헌 제7,259,860호에 기재된 바와 같은 피드백 시스템(도시 생략)이 주파수-조정가능한 레이저의 아웃풋을 더욱 조정하는데 사용되거나 또는 간섭 데이터의 연속 처리에 참여하도록 사용될 수 있다.
주파수 조정가능한 레이저(20)에 의한 측정 빔(32) 아웃풋이 공통 광 경로를 따라 시험체(12)의 기준면(18)과 3개의 시험면(14, 15, 및 16)으로 전파한다. 측정 빔(32)의 어느 하나의 부분이 기준 빔으로서 기준면(18)으로부터 반사되고, 측정 빔(32)의 다른 하나의 부분이 시험체 빔으로서 상기 기준면(18)을 통해 투과되고 3개의 시험면(14, 15, 및 16)으로부터 반사된다. 기준면(18) 및 3개의 시험면(14, 15, 및 16)에 대한 측정 빔(32)의 통로를 허용하는 빔분할기(34)는 복귀 기준 빔과 시험체 빔을 카메라(36)로 나아가게 하고, 상기 카메라는 기준면(18)과 시험체(12)의 3개의 시험면(14, 15 및 16)의 오버랩 이미지로서 기준 빔과 시험체 빔 사이의 간섭 패턴을 기록하기 위하여 이미지 광학장치(38)와 검출기 어레이(40)(예를 들면, CCD(charge-Coupled Diode) 어레이)를 포함한다.
검출기 어레이(40) 상의 이미지 면(42) 내에서, 3개의 시험면(14, 15, 및 16)과 기준면(18)의 오버랩 이미지는 도 3에 도시된 바와 같이 간섭 패턴(60)을 형성한다. 간섭 패턴(60)이 측정 빔의 1/2 파장이나 그 이상 근접하는 표면 거칠기를 반사시키는 스펙클 간섭 패턴으로 묘사된다. 상이한 스펙클 간섭 패턴이 주파수 조정가능한 레이저(20)로 아웃풋된 각각의 상이한 측정 빔 주파수에 의해 형성된다. 또한 레이저(20)의 작동을 제어할 수 있는 컴퓨터(44)가 검출기 어레이(40)의 이미지 면(42)을 통해 기준된 빔 강도의 국부 측정으로 개개의 픽셀 정보(pixel-by-pixel basis)에서 카메라 프레임(62) 내에서 캡쳐된 상이한 간섭 패턴을 처리한다.
검출기 어레이(40)의 각각의 픽셀(i, j)에 대한 강도 데이터(I)(i, j, n)가 강도 데이터 세트처럼 복수의 간섭 패턴(n = 1 내지 N) 상에 수집된다. 각각의 강도 데이터 세트 내에서, 개별 픽셀(i, j)이 N개의 상이한 측정 빔 주파수(υ)에서 만들어진 간섭 패턴에 대응하는 N개의 강도값과 연관된다.
푸리에 변환과 같은 계산은 강도 데이터 세트를 국부 시험면 높이(H)(i, j)의 개략적인 지형학적 측정으로 변환시킨다. 푸리에 변환이 피크 진폭 사인곡선의 형태로 주기적으로 변하는 빔 주파수(F)의 함수로 각각의 세트의 강도값을 나타내는데 사용될 수 있고, 상기 강도값 자체는 시험면(14, 15, 또는 16) 중 하나의 시험면 상의 대응하는 지점의 국부 높이(H)(i, j)와 직접적으로 관련된 변조 주파수(F)를 갖는다. 각각의 상이한 국부 높이(H)(i, j)가 샘플 빔 주파수(υ)의 범위 내내 개별 픽셀에서 영향을 받은 보강적 및 상쇄적 간섭의 사이클의 갯수에 대응하는 독특한 변조 주파수(F)와 연관되며 피크 진폭 사인곡선의 주파수(F)나 또는 에일리어스(alias)로서 푸리에 변환으로부터 자명하다.
이러한 처리 실시예는 "MULTI-STAGE DATA PROCESSING FOR FREQUENCY-SCANNING INTERFEROMETER"를 발명의 명칭으로 하고 참조를 위해 그 내용이 본 명세서에서 통합되어 있는 미국특허문헌 제6,741,361호에 개시되어 있다. 또한 일정하지 않게 이격된 측정 빔 주파수로부터의 강도 패턴이 기준 빔과 시험체 빔 사이의 국부 광 경로 길이 차의 유사한 측정으로 변경될 수 있을지라도, 각각의 세트의 단일 픽셀의 데이터로부터의 시험체(12)의 대략적인 국부 높이(H)(i, j)의 계산이 상이한 간섭 패턴을 동일하게 이격된 빔 주파수 인터벌(△υ)에서 발생시킴으로써 그리고 피크 진폭 사인곡선을 고속 푸리에 변환(FFT, Fast Fourier Transform)을 사용해 찾음으로써 간략하게 될 수 있다. 시험체(12)가 테이블(46)에 장착되며 상기 테이블은 이동 스테이지(50)의 축선을 따라서 변위가능하고, 상기 축선은 시험체(12)의 기준 축선(52) 및 간섭계(10)의 측정 축선(54)과 일치한다. 또한 컴퓨터(44)는 기준면(18)에 대한 3개의 시험면(14, 15, 및 16)의 위치를 조정하기 위하여 이동 스테이지(50)를 제어한다. 컴퓨터(44)에 대한 인풋 장치(56)(예를 들면, 키보드)가 시험체(12)에 대한 정보를 컴퓨터(44)에 입력하기 위해 제공된다. 예를 들면, 시험체(12)가 특정 사항에 따라 만들어지는 것이 바람직하며 상기 특정 사항은 기준 축선(52)을 따르는 상대 오프셋 시험면(14, 15, 및 16)을 포함한다. 기준면(18)에 대한 시험체(12)를 측정 축선(54)을 따라서 상대적으로 위치시키기 위하여 오프셋 정보가 빔 주파수 단계(△υ)와 함께 컴퓨터(44)에 입력되는 것이 바람직하다.
컴퓨터(44)에 있어서, 갯수(N) 만큼 캡쳐된 간섭 패턴(60)으로부터의 강도 측정이 프린지의 갯수(보강적 및 상쇄적 간섭 사이클)를 나타내는 변조 주파수(F)에 기초하여 픽셀-대-픽셀에서 맞춰지고 이를 통해 개별 픽셀의 강도는 N 및 △υ의 곱으로 계산된 샘플 빔 주파수(υ)의 총 범위 내내 변한다. 샘플된 빔 주파수(N△υ)의 범위의 프린지(F)의 갯수는 아래와 같이 기준면(18)으로부터의 개별 픽셀의 높이(H)와 관련된다:
Figure pct00001
(1)
여기서 c는 빛의 속도이다.
간섭계(10)의 빔 주파수(υ)가 단계의 총 수(N)에 대한 동일한 주파수 단계(△υ)로 편이된다. 주파수 단계의 크기(△υ)는 한 사이클의 보강적 및 상쇄적 간섭을 통해 픽셀의 강도를 편이시키는데 필요한, 시험체 빔과 기준 빔 사이의 광 경로 길이 차처럼 변조 주파수(F)의 유효 파장(λeff)으로 정의된다. 유효 파장(λeff)은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00002
(2)
유효 파장의 1/2과 동일한 높이(H)에서의 픽셀을 고려하여, 총 N수의 주파수 단계가 취해진 주파수 샘플의 갯수(N)와 동일한 변조 주파수(F)(즉, N△υ의 총 빔 주파수 측정 범위 이상의 프린지의 수)에서 초래될 것이다. 따라서, 0 내지 N의 변조 주파수 범위는 0 내지 유효 파장(λeff)의 1/2까지의 픽셀 높이 변화와 연관된다. 비록 변조 주파수(F)가 ½λeff로부터 λeff까지 다음 범위의 픽셀 높이를 통해 ½λeff로부터 λeff까지 점진적으로 증가할지라도, 각각의 연속 범위의 픽셀 높이를 통한 보다 높은 변조 주파수(F)가 ½λeff의 정수배와 동일한 픽셀 높이 만큼 분리된 대응부로부터 구별될 수 없다. 빔 주파수 단계(△υ)에 의해 한정된 바와 같은 전반적인 분명한 픽셀 높이 측정 범위(UO)가 아래 기재된 방정식에 의해 주어진다:
Figure pct00003
(3)
또한, 전반적인 앰비규어티 인터벌(Ambiguity Interval)이기도 한 전반적인 분명한 픽셀 높이 측정 범위(UO)는 전형적으로 0.5마이크론 내지 1.0마이크론인, 측정 빔의 공칭 파장의 1/2 보다 매우 더 크다. 예를 들면, 50GHz의 단계 크기(△υ)에서, 앰비규어티 인터벌은 3.0밀리미터(㎜)이다.
보강적 및 상쇄적 간섭의 하나의 총 사이클이 단일 주파수 단계(△υ) 내내 ½λeff의 픽셀 높이에서 발생하기 때문에, 총 N 간섭 사이클은 ½λeff의 픽셀 높이에서 N과 동일한 주파수(F)로 빔 주파수(N△υ)의 전체 범위 내내 발생한다. 그러나, N 샘플로부터 분명하게 결정될 수 있는 최고 주파수가 ½N의 나이퀴스트(Nyquist) 주파수 한계치로 한정된다. 따라서, 나이퀴스트 분명한 픽셀 높이 측정 범위(UN)가 아래 기재된 바와 같이 주어진다:
Figure pct00004
(4)
변조 주파수(F)는 나이퀴스트 언앰비규어티 측정 범위(UN)를 통해 0과 ½N 사이에서 측정가능하며, 상기 나이퀴스트 언앰비규어티 측정 범위는 또한 변조의 1/4의 유효 파장(λeff)의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌이라 한다. 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)이 공칭 측정 빔 파장보다 여전히 여러 배수만큼 더 크고(예를 들면, ≤ 1500), 50GHz의 단계 크기(△υ)에서 1.5㎜를 측정할 수 있다.
일반적으로, 높이 값(H)이 결정될 수 있는 분해능(R)이 아래 주어진 바와 같이 예시된 유효 파장(λeff)과 주파수 단계(△υ)의 갯수(N)에 기초한다:
Figure pct00005
(5)
따라서, 간섭 샘플의 갯수(N)의 증가는 보다 미세한 분해능을 제공하지만, 전반적인 앰비규어티 인터벌(UO)이나 또는 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 중 어느 하나를 변경시키지 않는다. 또한 분해능(R)이 N개의 샘플 이상 취해진 픽셀 강도를 하나 이상의 세트의 ½N 주파수 빈(frequency bin)으로 변환시키는 이산 푸리에 변환(DFT)의 정수 빈(bin) 사이에서의 픽셀 높이 간격에 대응한다. 주파수 빈 갯수(m) 만큼 배수된 분해능(R)이 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내에서의 픽셀 높이의 측정이다.
도 4의 그래프는 종좌표를 따르는 ½N의 최대 구별가능한 변조 주파수(F), 나이퀴스트 주파수 한계를 갖는, 횡좌표를 따라 반복된 1/2의 유효 파장(λeff)과 동일한 전반적인 앰비규어티 인터벌(UO)을 나타낸, 픽셀 높이(H)의 함수와 같은 원뿔형상의 변조 주파수(F)를 도시한 도면이다. 기준면(18)으로부터의 ¼λeff의 픽셀 높이(H)에서, 빔 주파수(N△υ)의 총 범위 내내 겪게 되는 보강적 및 상쇄적 간섭(즉, 프린지)의 사이클(F)의 갯수는 ½N 사이클과 동일하다(방정식 1 참조). ½λeff의 픽셀 높이(H)에서의 사이클(F)의 갯수는 N 사이클과 동일하고, λeff의 픽셀 높이에서의 사이클(F)의 갯수는 2N 사이클과 동일하지만, 그러나 샘플의 갯수(N)가 제한되기 때문에, 그래프는 ¼λeff의 픽셀 높이에 도달된 ½N의 나이퀴스트 주파수 한계(나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN))에서 하향 강하(downward break)되고 패턴을 ½λeff의 픽셀 높이의 증분(전반적인 앰비규어티 인터벌(UO))에서 반복한다. 따라서, 방정식 (1)로부터 예측되는 결과와는 다르게, 그래프가 그 최초 경사도로 계속되지 않지만 반복적으로 전반적인 앰비규어티 인터벌의 중간을 강하하여 나이퀴스트 주파수 한계 아래로 유지시킨다. 샘플의 갯수(N)가 한정되지 않는다면, 1/2 유효 파장(λeff)의 총 앰비규어티 인터벌(UO)과 1/4 유효 파장(λeff)의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)은, 비록 분해능(R)이 그 가장 미세한 한계로 접근할지라도, 변경되지 않게 유지될 것이다.
나이퀴스트 주파수 한계, 0 및 ½N 근방의 변조 주파수(F)의 측정을 배제하도록 실제 고려된다. 컷오프 라인(64) 아래 0 변조에 근접한 측정이 배제되는데, 그 이유는 보강적(constructive) 및 상쇄적(destructive) 간섭의 매우 작은 프린지 사이클이 빔 주파수 변화의 범위 내내 샘플화되기 때문이다. 컷오프 라인(66)을 넘는 나이퀴스트 주파수 한계에 근접한 측정은, 상기 측정 사이의 변화가 매우 적게 나타나기 때문에, 배제된다. 스크린 해치처리된 부분이 실질적으로 고려되어 배제된, 횡좌표에 따른 구역(68)을 나타낸다.
기준면으로부터의 픽셀 높이의 유사 그래프가 120개의 총 단계 N을 통해 50GHz의 주파수 단계(△υ)에 대해 도 5에 도시되어 있다. 1/2의 유효 파장(λeff), 전반적인 앰비규어티 인터벌(UO)은 3㎜의 픽셀 높이와 동일하다. N = 64에서의 나이퀴스트 주파수 한계는 ¼λeff 섹션과 동일한 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)을 만들고 절반 정도인 ½λeff 사이클을 각각 강하시키며, 상기 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌 내에서 주파수 경사도가 중앙점 나이퀴스트 주파수 한계로부터 반대쪽 방향으로 향한다. 따라서, 0과 64 사이의 각각의 계산된 주파수(F)가 0부터 ¼λeff까지의 픽셀 높이 측정 범위를 제한하고 ½λeff의 정수배 만큼 분리된 제 1 세트의 픽셀 높이에 잠재적으로 대응하며 제 2 세트의 픽셀 높이가 ½λeff로부터 측정된 픽셀 높이차 만큼 각각의 제 1 세트의 픽셀 높이로부터 오프셋된다. 예를 들면, 16과 동일한 계산된 주파수(F)가 제 1 전반적인 앰비규어티 인터벌(UO)의 2개의 절반 정도의 인터벌 내에서의 1/16λeff 및 7/16λeff의 픽셀 높이로 변환되고, 제 2 전반적인 앰비규어티 인터벌(UO) 내에서의 9/16λeff 및 15/16λeff의 픽셀 높이로 변환되며, 제 3 전반적인 앰비규어티 인터벌(UO) 내에서의 17/16λeff 및 23/16λeff로 변환된다.
배제 구역(68)에 의해 나타난 바와 같은 컷오프 주파수(64 및 66)는 측정 변화가 불충분하거나 또는 매우 적은 변조 사이클이 변조 주파수를 식별하도록 샘플화될 수 있기 때문에, 기준면(18)으로부터 1.5㎜의 정수배에 가까운 픽셀 높이(H)의 측정으로 한정된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 1/4의 유효 변조 파장(λeff)(나이퀴스트 언앰비규어티 측정 범위(UN))이나 그 이상의 높이 차에 근접한 거리만큼 벌려지거나 단계화된 표면을 갖는 시험체(12)와 같은 시험체가 위치 시험체(12)의 시험면(14, 15, 및 16)을 유용한 측정 구역 내에 집중적으로 위치시키기 위하여 기준면(18)에 대한 높이(H) 방향으로 조정될 수 있다. 종종, 시험체(12)의 전반적인 형태가 사전에 공지되었고 복수의 시험면(14, 15 및 16)의 예상 위치의 이러한 연역적 정보가 복수의 시험면(14, 15 및 16)을 사용가능한 측정 구역 내에 위치시키기 위하여, 유용한 측정 구역의 연역적 정보와 조합하여 컴퓨터(44)에 인풋될 수 있다. 개별 시험면(14, 15, 및 16) 상에서의 높이 변화의 예상 범위는 또한 시험체 위치로 고려될 수 있다.
시험체(12) 상에서의 각각의 시험면(14, 15 및 16)의 위치가 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내로 알려졌다면, 이후 또한 앰비규어티 인터벌 각각의 시험면이 상기 인터벌 내에 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 0과 ½N 사이의 변조 주파수가 시험면이 위치한 나이퀴스트 언앰비규어티 측정 범위(UN)에 따라 0과 ¼λeff 사이나 또는 ¼λeff 내지 ½λeff 사이의 높이 변환(H)으로 변환될 수 있고 최종적으로 시험면이 위치한 전반적인 언앰비규어티 측정 범위(UO)에 기초한 ½λeff의 적당한 배수만큼 스케일된다.
아래 표 1에 있어서, 시험체(12)로부터 수집된 픽셀 강도 데이터는 시험면(14, 15, 및 16) 내에서의 개별 픽셀의 높이(H)를 128개의 샘플 중 개수(N)에 기초한 0과 64 사이의 제 2 칼럼에서의 푸리에 주파수 빈 이내로 결정한다.
[표 1]
Figure pct00006
나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)의 정보에 기초하여 시험면(14, 15 및 16)이 놓이며(칼럼 3 참조), 대응하는 주파수(F)(칼럼 4 참조)가 결정될 수 있다. 시험면(14, 15 및 16)의 각각의 높이(H)가 아래 기재된 바와 같은 방정식 (1)로 직접적으로 계산될 수 있다:
Figure pct00007
(6)
측정된 주파수 빈을, 120개의 총 단계 N을 통해 50GHz의 주파수 단계(△υ)에 기초한 높이 측정(H)으로 나타난 보다 완전한 표가 아래 나타나 있다.
[표 2]
Figure pct00008
도 4 및 도 5의 그래프는 홀수의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)에 있어서 0부터 64(½N)까지의 빈 갯수의 증가가 변조 주파수(F) 및 픽셀 높이(H)의 증가에 대응하지만, 짝수의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)에 있어서 0부터 64(½N)까지의 빈 갯수의 동일한 증가는 변조 주파수(F) 및 픽셀 높이(H)의 감소에 대응한다는 것을 도시하고 있으며, 이러한 사항이 표 2에 나타나 있다. 따라서, 픽셀 강도 변화 측정을 높이 측정으로 적당하게 변환시키기 위하여, 시험면(14, 15, 및 16)이 홀수의 또는 짝수의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내에 놓여지는 지의 여부를 아는 것은 특히 중요하다.
특히 도 6에 도시된 바와 같이 이행 스테이지(50)는 하나 이상의 시험면(14, 15 또는 16)이 배제 구역(68) 중 하나의 배제 구역과 정렬되지 않도록, 3개의 시험면(14, 15, 및 16)을 각각의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내에 집중적으로 중심을 맞추는데 사용될 수 있다. 시험면(16)이 제 1 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내에서 정확하게 중심이 잡혀있는 것으로 도시되었다. 시험면(14 및 15)이 제 4 및 제 3 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내에서 가장 가까운 배제 구역(68)으로부터 동일하게 이격된 위치에 도시되었다. 따라서, 간섭계(10)의 측정 축선(54)을 따라서 시험체(12)의 상대 위치를 조정함으로써 행해진 중심맞춤 작동이 각각의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내에 정확하게 중심이 잡혀있는 모든 3개의 시험면(14, 15 및 16)에서 반드시 초래되지 않는다. 배제 구역(68)이 가장 잘 피해질 필요가 있는 곳에서 절충되는게 바람직하다.
시험면(14, 15, 및 16)이 배제 구역(68) 외측에 위치된 것으로 알려졌기 때문에, 이산 푸리에 변환(DFT)의 예상 결과가 남아있는 측정 구역 내에서의 변조 주파수 빈으로 한정될 수 있거나 또는 이산 푸리에 변환(DFT)에 의해 샘플화된 변조 주파수의 범위가 배제 구역(68) 외측의 잔여 변조 주파수로 한정될 수 있다. DFT 작동의 빈을 한정하는 것은, 최고 및 최저 주파수 근방의 주파수 빈의 배제가 시스템적 강도 변화와 제 2차 공동을 포함한 에러 공급원을 억제하기 때문에, 속도 처리와 저 반사 시험면에 대한 보다 특정된 결과를 초래한다.
시험면(14, 15 및 16) 위치의 보다 특정한 정보에 의해 부가 빈의 배제가 가능하며, 이 부가 빈에는 이상적인 측정 구역 내의 빈이 포함된다. DFT가 각각의 픽셀에 대해 별도로 행해지기 때문에, 상이한 범위의 빈이 각각의 시험면(14, 15 및 16)에 대해 샘플화될 수 있다. 예를 들면, 시험면(14)이 제 4 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 보다 제 5 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)에 보다 근접하여 위치되는 것으로 알려졌다면, 제 3 및 제 4 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 사이의 배제 구역(68)이 제 4 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)으로 연장되어 고려되는 여러 빈을 제거할 수 있고 이에 따라 측정에 의한 여러 잠재적인 에러제공원을 배제할 수 있다.
도 7은 시험면(74, 75, 및 76)의 상대 높이에 대한 예상치에 기초한 보다 한정된 서브세트의 변조 주파수 빈내에 시험체(도시 생략)의 3개의 상이하게 이격된 시험면(74, 75 및 76)의 중심맞춤을 도시한 도면이다. 50GHz의 동일한 빔 주파수 단계(△υ)가 고려되지만, 단지 32개의 단계 중 총 N개를 통해, 도 7의 각각의 정수 주파수 빈이 0.09375㎜ 내내 픽셀 높이를 커버하며, 이는 분해능(R)(32 중 N만큼 나뉘어진 3의 ½λeff)에 상당한다. 나이퀴스트 한계가 1.5㎜의 높이를 통해 16개의 변조 주파수에 도달된다. 정수 변조 주파수 빈(1 및 16)이 상기 빈을 각각의 3개의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내의 경계 변조 주파수에 근접한 배제 구역(78) 내에서 분류함으로써 제거된다. 3개의 시험면(74, 75 및 76)이 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)의 잔여부 내에 바람직하게 집중적으로 중심이 맞춰져서, 예상 위치의 각각의 시험면(74, 75 및 76)이 배제 구역(78)으로부터 이격되어 있다.
추가 빈이 (a) 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN)의 잔여부 이내의 3개의 시험면(74, 75 및 76)의 목표 위치 및 (b) 공차에 기초하여 배제될 수 있고, 이 공차를 넘어 시험면(74, 75 및 76)이 높이 변경된다고 예상되지 않는다. 예를 들면, 시험면(74, 75 및 76)의 높이(H)가 그 목표 높이(HT) 값에서 0.25㎜ 이상만큼 변한다고 예상되지 않으며, 상기 값은 3개의 정수-주파수 빈의 범위 이내라는 것을 알 수 있다. 따라서, 목표 주파수 빈이 주어지며, 표면의 높이(H)가 목표 주파수 빈 보다 많거나 적은 3개의 주파수 빈 내에서 발견되도록 예측될 수 있다. 측정 구역(84, 85, 및 86)은 목표 주파수 빈에 각각 중심이 맞춰져 있고 서브세트의 7개의 정수-주파수 빈을 각각 벌리는 각각의 시험면(74, 75 및 76)에 대해 형성될 수 있다. 잔여 주파수 빈은 넓혀진 배제 구역(88)을 점유하고, 이 배제 구역은 배제 구역(78)에 인접한 측정 구역(84, 85, 및 86) 사이에 위치된다.
3개의 시험면(74, 75 및 76)에 대한 목표 높이(HT)와 각각의 시험면(74, 75 및 76)에 대한 공차를 포함한 시험체의 정보가 주어지며, 상기 공차를 벗어나 3개의 시험면(74, 75 및 76)의 높이(H)가 아래 기재한 인풋으로서 빔 주파수 단계 크기(△υ) 및 단계의 갯수(N)를 포함한 간섭계(10)에 대한 정보를 변경한다고 예상되지 않으며, 측정 구역(84, 85, 및 86)은 시험면(74, 75, 및 76)이 놓인 각각의 나이퀴스트 앰비규어티 인터벌(UN) 내에서의 정수 변조 주파수 빈의 독특한 범위로 각각의 시험면(74, 75 및 76)에 대해 정의될 수 있다.
시험체로부터의 인풋
Figure pct00009
간섭계로부터의 인풋
Figure pct00010
아래 표 3에 나타난 바와 같이, 측정 구역(84, 85, 및 85)은 각각의 시험면(74, 75, 및 76)과 관련된 픽셀의 독특한 높이(H)를 별도로 측정하기 위하여 샘플화될 수 있는 정수-주파수 빈의 독특한 범위로 계산될 수 있다.
[표 3]
Figure pct00011
32개의 샘플 크기에 기초한 총 16개의 정수 주파수 빈 밖으로, 각각의 시험면(74, 75, 및 76)에 대한 측정 구역(84, 85, 및 86)은 특정 시퀀스의 주파수 빈이 측정 구역(84, 85, 및 86) 사이에서 변할지라도, 7개의 주파수 빈의 범위로 한정된다. 각각의 3개의 시험면(74, 75, 및 76)이 독특한 세트의 픽셀로 이미지화되기 때문에, 각각의 시험면(74, 75, 및 76)과 관련하여 알려진 픽셀이 그 상이한 측정 구역(84, 85, 및 86) 내에서 별도로 처리될 수 있다. 더욱이, 시험면(74, 75, 및 76)에 대한 공차는 서로 상이할 수 있으므로 고려된 주파수 빈의 범위는 또한 시험면 사이에서 또한 상이하다. 따라서, 시험면을 제 위치에 위치시키기 위하여 공차가 또한 시험체의 높이에 고려될 수 있어서, 상기 시험면의 상대 높이가 배제 구역(78)을 피할 수 있을 뿐만 아니라 각각의 시험면에 대해 예측된 시험면 높이 변화의 범위가 또한 배제 구역(78)을 피할 수 있다.
간섭 패턴으로부터의 정보 세트를 처리하기 위하여, 검출기 어레이(40)에서의 각각의 픽셀에 대한 강도 값 I(i, j, n)은 치우쳐(bias) 보정되고 1로 표준화될 수 있으며 아래 기재된 바와 같이 그 변조 함수로 높이(H)와 관련된다.
Figure pct00012
(7)
상기 식에서 I'(i, j, n)는 nth 측정 빔 주파수에서 기록된 픽셀(i, j)에서의 표준 강도값이다. 양 (4πH/λeff)은 △υ 내내 빔 주파수에서의 각각의 편이를 동반한 라디안 위상 편이에 대응한다. 총 N 위상 편이를 통해, 개별 픽셀 I'(i, j)이 아래 기재된 방정식에서 설명된 바와 같은 총 F 2π 사이클의 보강적 및 상쇄적 간섭을 겪게 된다고 예상될 수 있다:
Figure pct00013
(8)
상기 방정식 (8)은 방정식 (2)를 뺀 방정식 (1)의 수정 방정식이다.
주어진 픽셀(i, j)에 대한 한 세트 I'(n)의 표준 강도값의 주파수 성분을 억세스하기 위한 이산 푸리에 변환이 아래 기재된 바와 같이 주어진다:
Figure pct00014
(9)
여기서 M은 푸리에 주파수 공간을 통해 균일하게 분포된 주파수 성분 샘플의 총 갯수이고, m은 푸리에 주파수 공간을 통한 1부터 M까지 순차의 주파수 성분 중 한 성분을 의미하고, 그리고 K'(m)은 각각의 m차 개별 주파수 성분 샘플(또한 주파수 빈이라 함)이 각각의 픽셀(i, j)의 기록된 데이터 점 강도(I'(n))의 간섭 주파수와 어떻게 잘 맞춰지는가를 측정한다.
개념적으로 도시된 측정 구역(84, 85, 및 86) 외측 빈에서의 데이터를 단지 무시하는 것 외에도, 푸리에 변환은 각각의 측정 구역(84, 85, 및 86)에 대해 최적화될 수 있다. 인접한 빈의 0 패딩(padding)을 포함한 알려진 수학적 기술은 보다 조밀한 빈 간격의 사용을 가능하게 하고 측정 구역(84, 85, 및 86) 내의 빈 만을 계산함으로써 보다 빠른 처리의 사용을 가능하게 한다.
예를 들면, 32 중 많은 측정 갯수(N)를 고려하면, 이 경우 변조 주파수(F)가 그 홀수 앰비규어티 인터벌의 N/2 범위 내에서 6개의 프린지와 10개의 프린지 사이라고 예측되며, 푸리에 주파수 샘플의 수(M)는 빈(24 내지 39)에 대해서만 계산되는 동안에 128로 증가될 수 있다. 예상 범위의 변조 주파수(F)를 이용함으로써, 보다 큰 빈 밀도가 보다 적은 수의 측정에 의해 샘플화될 수 있다. 최고 진폭 빈에 인접한 빈으로부터의 최종 진폭은 또한 공지된 보간 기술(예를 들면 무게 중심)을 통해 사용되어 변조 주파수의 서브-빈 분해능을 달성할 수 있다.
복수 표면으로 시험체를 측정하는 일례의 방법은 도 1의 시험체(12)와 같은 시험체에 대한 데이터를 인풋하는 단계(80)로 개시되는 일련의 단계를 포함한다. 제어가능한 컴퓨터 프로그램의 폼 필드(form field) 내에서처럼 인풋 장치(56)를 통해 컴퓨터(44)에 인풋될 수 있는 데이터는 바람직하게 높이 범위에 따라 개별 시험면(14, 15, 및 16)(또는 도 7의 시험면(74, 75, 및 76))에 대한 목표 높이를 포함하며 이 범위를 벗어나 시험면 높이가 변경된다고 여겨지지 않는다. 더욱이, 데이터는 또한 바람직하게 의도된 시계 내에서의 표면 중 구별하기 위한 시험면(14, 15 및 16)의 횡단 치수를 포함한다.
단계 82에 있어서, 도 7의 측정 구역(84, 85, 및 86)과 같은 측정 구역이 제한된 범위의 높이를 둘러싸는 각각의 시험면(14, 15, 및 16)(또는 74이거나, 75이거나 76)에 대해 확인되고 이 범위 내에서 개별 시험면(14, 15, 및 16)이 선행 단계 동안에 데이터 인풋에 기초하여 발견되는 것을 예측할 수 있다. 앰비규어티 인터벌(UN)이 빔 주파수 단계 크기(△υ)에 기초한 단계(84)에서 간섭계(10)의 기준면(18)에 대해 정의되며 이를 통해 측정 빔(32)이 연속 측정을 위해 단계화된다(예를 들면 방정식 (4) 참조). 단계 86에서의 간섭계(10)와 시험체(12)에 대한 정보를 비교하여, 간섭계(10)의 기준면(18)과 관련된 시험체(12)의 바람직한 장착 위치가 개별 앰비규어티 인터벌(UN) 내에서 시험면의 측정 구역(84, 85 및 86)을 집중적으로 적합하게 함으로써 결정된다. 적합한 공정의 일부로서, 배제 구역(68 또는 78)이 앰비규어티 인터벌(UN)의 경계 주변에 형성되는 것이 바람직하고 측정 구역(84, 85, 및 86)이 배제 구역(68 또는 78)으로부터 가능한 많이 이격되어 위치되는 것이 바람직하다. 단계 88은 앰비규어티 인터벌(UN)을 기록하며 이 앰비규어티 인터벌내에서 각각의 시험면(14, 15, 및 16)이 위치되려고 한다. 단계 90에 있어서, 시험체(12)는 상기 시험체(12)를 단계 86에서 결정된 바람직한 장착 위치에 위치시키기 위하여, 공통 축선(48, 52 및 54)을 따라 조정된 장착 스테이지(50) 상의 간섭계(10)에 장착되는 것이 바람직하다.
단계 92로 개시되는 측정 작동 동안에, 시험면(14, 15, 및 16)과 기준면(18) 사이의 간섭 패턴이 각각의 연속의 측정 빔 주파수에서 강도 데이터의 픽셀 어레이로 형성되고 캡쳐된다. 단계 94에서의 컴퓨터(44)에서, 간섭 패턴으로부터의 픽셀 강도 데이터는 빔 주파수 전파를 통해 보강적 및 상쇄적 간섭 사이클 내내 개별 픽셀 이행율을 나타낸 변조 주파수(F)로 변환된다. 측정 구역(84, 85, 및 86) 외측의 변조 주파수(F)와 관련된 데이터는 에러 공급원을 배제하고 변환 속도와 정확성을 향상시키기 위해 변환으로부터 배제될 수 있다. 계속되는 단계 96에 있어서, 상이한 시험면(14, 15, 및 16)과 관련된 개별 픽셀의 변조 주파수(F)는 시험면의 알려진 앰비규어티 인터벌(U N )과 연관되어, 각각의 시험면 내에서의 픽셀의 각각의 높이의 측정을 분해한다.
본 발명이 한정된 수의 실시예를 참조하여 도시되고 기재되어 있지만, 당업자라면 본 발명에 대한 여러 변경이 첨부된 청구범위에서 설명된 바와 같은 본 발명의 범주 내에서 행해질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이와 같이, 본 발명은 보다 일반적으로 계시된 것과 다른 여러 다양한 방식으로 실시될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 2개의-아암(arm) 간섭계를 사용하여 유사하게 행해질 수 있으며, 이 간섭계는 주파수-편이 간섭법을 행하도록 배치된 Michelson 및 Mach-Zehnder 구성을 포함한다. 측정되는 시험체는 어느 정도의 시험면을 포함할 수 있다.
시험체의 시험면의 목표 위치에 관한 데이터를 인풋하는 대신에, 시험면 위치의 근사치를 구하는 측정이 행해질 수 있다. 동일한 간섭 데이터의 부가 측정이나 처리가 시험면의 상이한 횡단 치수를 구별하도록 사용되어 앰비규어티 인터벌을 확인하며, 이 앰비규어티 인터벌 내에서 개별 픽셀이 분류될 수 있다. 예를 들면, 참조를 위해 그 내용이 본 명세서에 통합되어 있는, 본 출원인의 미국특허문헌 제7,286,238호는 주파수-편이 간섭계로써 시험체의 상이한 구역을 식별하기 위한 방법을 개시하고 있다.

Claims (25)

  1. 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법으로서,
    상기 시험체의 복수 표면 사이의 간격에 관한 정보를 기준 축선에 따라 얻는 단계,
    상기 지형학적 변화가 분명하게 측정될 수 있는, 측정 축선에 따른 주파수 편이 간섭계의 일련의 앰비규어티 인터벌에 관한 정보를 얻는 단계,
    상기 앰비규어티 인터벌 사이의 경계에 인접한 배제 구역을 확인하는 단계, 및
    상기 시험체의 상기 복수 표면이 상기 배제 구역 외측 및 상기 간섭계의 소정의 앰비규어티 인터벌 내에 위치되도록, 상기 시험체를 상기 주파수 편이 간섭계에 대해 장착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시험체를 상기 주파수 편이 간섭계에 대해 장착하는 단계는 상기 간섭계의 측정 축선과 정렬되는 상기 시험체의 기준 축선을 배치시키는 단계와, 상기 시험면이 상기 앰비규어티 인터벌 내에서 상대적으로 중심이 잡혀지도록 장착 위치를 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 일련의 앰비규어티 인터벌에 관한 정보를 얻는 단계는 상기 주파수 편이 간섭계의 소정의 빔 주파수 단계와 연관된 합성파로부터 상기 앰비규어티 인터벌을 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    국부 표면 높이의 유닛에서의 상기 앰비규어티 인터벌은 합성파의 1/4에 상당하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    각각의 앰비규어티 인터벌은 빔 주파수 변화 범위 내내 보강적 및 상쇄적 간섭의 많은 사이클과 각각 관련된 픽셀 강도 변조 주파수의 범위에 이르는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    일련의 측정 구역으로서 서브세트의 픽셀 강도 변조 주파수를 상기 측정 구역으로부터 배제된 배제 구역 내의 변조 주파수와 연관시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 시험체를 상기 주파수 편이 간섭계에 대해 장착하는 단계는 상기 시험체의 복수 표면을 복수의 측정 구역 내 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 앰비규어티 인터벌 내에서의 하나 이상의 시험면의 예상 위치를 둘러싸는 보다 한정된 서브세트의 변조 주파수를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 보다 한정된 서브세트의 변조 주파수를 확인하는 단계는 상기 앰비규어티 인터벌 내에서의 각각의 시험면의 상기 예상 위치를 둘러싸는 보다 한정된 서브세트의 변조 주파수를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상이한 시험면과 연관된 상기 보다 한정된 서브세트의 변조 주파수는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  11. 청구항 5에 있어서,
    각각의 앰비규어티 인터벌은 간섭 데이터가 수집되는 상이한 빔 주파수의 범위에 의해 한정된 유사한 세트의 변조 주파수와 연관되는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 앰비규어티 인터벌 내에서의 상기 시험면의 예상 위치에 따라 상기 앰비규어티 인터벌로부터 변조 주파수를 배제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상이한 변조 주파수가 상기 앰비규어티 인터벌 내에서의 상기 시험면의 상기 예상 위치에 따른 상이한 앰비규어티 인터벌로부터 배제되는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 시험체의 복수 표면 사이의 간격에 관한 정보를 기준 축선에 따라 얻는 단계는 변경 범위에 관한 정보를 얻는 단계를 포함하며, 상기 변경 범위를 벗어나 상기 복수 표면의 간격이 변하고 각각의 상기 시험면에 대한 대응하는 측정 구역을 형성한다고 예상되지 않는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 시험체를 상기 주파수 편이 간섭계에 대해 장착하는 단계는, 상기 시험체의 상기 복수 표면의 상기 측정 구역이 배제 구역 외측에 위치되도록, 상기 시험체를 장착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험체의 복수 표면에서의 지형학적 변화를 측정 준비하는 방법.
  16. 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법으로서,
    복수의 시험면을 갖는 시험체를 주파수 편이 간섭계에 의한 측정 위치에 장착하는 단계,
    상기 시험면을 기준면과 비교하는 간섭 패턴을 형성하는 빛의 간섭성 빔으로써 상기 기준면과 함께 복수의 시험면을 이미지화하는 단계,
    상기 시험면과 상기 기준면을 재이미지화 하기 위하여 측정 빔의 주파수를 증분적으로 편이시키는 단계와 연속의 상이한 간섭 패턴을 상이한 측정 빔 주파수에서 얻는 단계, 및
    상기 기준면에 대한 시험면 높이 변화가 분명하게 결정될 수 있는 측정 범위에 대응되는 증분적으로 편이된 주파수와 관련된 한 세트의 앰비규어티 인터벌을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 시험체를 주파수 편이 간섭계에 의한 측정 위치에 장착하는 단계는, 상기 시험면이 상기 앰비규어티 인터벌의 경계로부터 이격되도록, 상기 시험면을 복수의 상기 앰비규어티 인터벌 내에 집중적으로 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 앰비규어티 인터벌의 경계에 인접한 배제 구역을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 시험체를 주파수 편이 간섭계에 의한 측정 위치에 장착하는 단계는 상기 시험면을 상기 앰비규어티 인터벌의 상기 배제 구역 외측에 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법.
  18. 청구항 16에 있어서
    상기 측정 빔의 주파수를 증분적으로 편이시키는 단계는 증분 주파수 편이의 합과 대응하는 주파수 범위 내내 측정 빔의 주파수를 편이시키는 단계와, 픽셀 강도의 어레이로 간섭 패턴을 캡쳐하는 단계를 포함하고, 각각의 상기 픽셀이 빔 주파수의 범위 내내 변조 주파수에서 보강적 및 상쇄적 간섭의 조건을 통해 강도를 변경시키고, 각각의 상기 앰비규어티 인터벌이 픽셀 강도 변조 주파수의 범위에 이르는 것을 특징으로 하는 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    각각의 상기 앰비규어티 인터벌은 많은 캡쳐된 간섭 패턴에 의해 한정된 유사한 한 세트의 변조 주파수와 연관되는 것을 특징으로 하는 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 캡쳐된 간섭 패턴의 갯수의 1/2과 동일한 주파수에 근접하는 상기 앰비규어티 인터벌에서 변조 주파수를 배제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 변조 주파수를 배제하는 단계는 0의 주파수에 근접하는 상기 앰비규어티 인터벌에서 변조 주파수를 배제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 변조 주파수를 배제하는 단계는 상기 시험면의 예상 위치에 따라 상기 앰비규어티 인터벌에서 부가 변조 주파수를 배제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 데이터에 대한 시험체의 복수의 표면을 측정하는 방법.
  23. 주파수-편이 간섭계로써 시험체의 복수 표면을 측정하는 방법으로서,
    시험체의 시험면에 대한 데이터를 얻는 단계,
    각각의 상기 시험면에 대한 측정 구역을 확인하는 단계,
    상기 간섭계의 기준면과 관련된 앰비규어티 인터벌을 결정하는 단계,
    상기 시험면의 상기 측정 구역을 개별 앰비규어티 인터벌 내에서 집중적으로 적합하게 하기 위해 상기 간섭계와 관련해 상기 시험체의 장착 위치를 결정하는 단계,
    각각의 적합한 측정 구역과 관련된 상기 앰비규어티 인터벌을 확인하는 단계,
    상기 시험체를 상기 장착 위치에 장착하는 단계,
    증분적으로 변하는 측정 빔 주파수에서 상기 시험면과 상기 기준면 사이의 연속의 간섭 패턴을 형성하는 단계,
    픽셀 강도 데이터를 연속의 간섭 패턴으로부터의 변조 주파수로 변환하는 단계, 및
    상기 앰비규어티 인터벌과 관련된 변조 주파수를 상기 시험면 내에서의 그리고 상기 시험면 사이의 높이 변화의 측정으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수-편이 간섭계로써 시험체의 복수 표면을 측정하는 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 픽셀 강도 데이터를 연속의 간섭 패턴으로부터의 변조 주파수로 변환하는 단계는 상기 측정 구역 외측의 데이터를 배제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수-편이 간섭계로써 시험체의 복수 표면을 측정하는 방법.
  25. 청구항 23에 있어서,
    상기 시험체를 상기 장착 위치에 장착하는 단계는 상기 시험체를 상기 장착 위치에 위치시키기 위해 상기 시험체를 상기 간섭계의 상기 기준면에 대해 상대적으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수-편이 간섭계로써 시험체의 복수 표면을 측정하는 방법.
KR1020117020122A 2009-01-30 2010-01-29 주파수 스캐닝 간섭계로써 복수 표면 시험체를 측정하는 방법 KR101614184B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/363,067 US7986414B2 (en) 2009-01-30 2009-01-30 Measurement of multiple surface test objects with frequency scanning interferometer
US12/363,067 2009-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110122688A true KR20110122688A (ko) 2011-11-10
KR101614184B1 KR101614184B1 (ko) 2016-04-20

Family

ID=42083918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117020122A KR101614184B1 (ko) 2009-01-30 2010-01-29 주파수 스캐닝 간섭계로써 복수 표면 시험체를 측정하는 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7986414B2 (ko)
EP (1) EP2391865B1 (ko)
JP (1) JP5684149B2 (ko)
KR (1) KR101614184B1 (ko)
CN (1) CN102341669B (ko)
SG (1) SG173187A1 (ko)
WO (1) WO2010088472A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101529607B1 (ko) * 2013-11-18 2015-06-19 한국표준과학연구원 탐침현미경, 이를 이용한 탐침현미경의 정렬방법, 기록매체 및 정렬 시스템

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI470184B (zh) * 2011-08-20 2015-01-21 Tonta Electro Optical Co Ltd 表面輪廓偵測裝置及其對位方法以及全口徑量測資料的擷取方法
JP2014092488A (ja) * 2012-11-05 2014-05-19 Canon Inc 計測装置及び計測方法
WO2014189252A1 (ko) 2013-05-20 2014-11-27 주식회사 고영테크놀러지 주파수 주사 간섭계를 이용한 형상 측정장치
US9513214B2 (en) 2013-07-02 2016-12-06 Corning Incorporated Skewed sectional measurement of striated glass
JP6285784B2 (ja) * 2014-04-09 2018-02-28 株式会社ディスコ 高さ位置検出装置
EP3317651A1 (en) 2015-06-30 2018-05-09 Corning Incorporated Interferometric roll-off measurement using a static fringe pattern
US9897433B2 (en) * 2015-10-30 2018-02-20 KLA—Tencor Corporation Method and system for regional phase unwrapping with pattern-assisted correction
CN111750784B (zh) * 2020-06-04 2022-11-08 上海大学 可实现任意测量位置下多表面被测件的测量和算法选择的方法
US11656072B2 (en) * 2020-07-02 2023-05-23 Virtek Vision International Inc. Classification of laser speckle profiles for validation of part placement in an assembly task

Family Cites Families (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
JP2993835B2 (ja) * 1993-12-24 1999-12-27 株式会社東京精密 多波長位相干渉法及び多波長位相干渉計
CA2357944A1 (en) 2001-09-27 2003-03-27 Alcatel Canada Inc. Multi-subshelf control system and method for a network element
US6690690B2 (en) 2002-05-29 2004-02-10 Lightgage, Inc. Tunable laser system having an adjustable external cavity
US6741361B2 (en) 2002-06-24 2004-05-25 Lightgage, Inc. Multi-stage data processing for frequency-scanning interferometer
US7286238B2 (en) 2004-09-22 2007-10-23 Corning Incorporated Feature isolation for frequency-shifting interferometry
US7259860B2 (en) * 2004-09-22 2007-08-21 Corning Incorporated Optical feedback from mode-selective tuner
JP4469951B2 (ja) * 2005-03-23 2010-06-02 独立行政法人産業技術総合研究所 干渉縞による形状・段差測定方法
EP1793243A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Leica Geosystems AG Verfahren zur Auflösung einer Phasenmehrdeutigkeit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101529607B1 (ko) * 2013-11-18 2015-06-19 한국표준과학연구원 탐침현미경, 이를 이용한 탐침현미경의 정렬방법, 기록매체 및 정렬 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN102341669B (zh) 2013-12-25
EP2391865B1 (en) 2015-01-07
EP2391865A1 (en) 2011-12-07
JP5684149B2 (ja) 2015-03-11
KR101614184B1 (ko) 2016-04-20
US20100195113A1 (en) 2010-08-05
WO2010088472A1 (en) 2010-08-05
SG173187A1 (en) 2011-09-29
JP2012516453A (ja) 2012-07-19
US7986414B2 (en) 2011-07-26
CN102341669A (zh) 2012-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110122688A (ko) 주파수 스캐닝 간섭계로써 복수 표면 시험체를 측정하는 방법
US7286238B2 (en) Feature isolation for frequency-shifting interferometry
JP5265918B2 (ja) モード選択同調器からの光フィードバック
JP5860614B2 (ja) 周波数偏移干渉計及び選択的データ処理
US20110261347A1 (en) Method for interferometric detection of surfaces
CN101819022B (zh) 一种动态范围可调的干涉仪
US6624893B1 (en) Correction of scanning errors in interferometric profiling
JPH04161832A (ja) 光位相差測定法
JP3921129B2 (ja) プリズムアレイ形状の計測方法および計測装置
US10962348B2 (en) Method and apparatus for optimizing the optical performance of interferometers
Schmit et al. White-light interferometry with reference signal
JP3564569B2 (ja) 実時間表面形状計測方法及び装置
JP2012184967A (ja) 波長走査干渉計
JP2993836B2 (ja) コヒーレンス度を利用する干渉計
US7956630B1 (en) Real-time effective-wavelength error correction for HDVSI
KR101968916B1 (ko) 반사면 프로파일 측정 방법 및 장치
JP2003287403A (ja) ヘテロダイン干渉計を用いた形状測定装置、ヘテロダイン干渉計を用いた形状測定装置の光路長調整方法、及びヘテロダイン干渉計を用いた形状測定方法
JP4298105B2 (ja) 干渉縞測定解析方法
Kato et al. Height gauging by wavelength-scanning interferometry with phase detection
US7898672B1 (en) Real-time scanner-nonlinearity error correction for HDVSI
WO1995012107A1 (en) Method and apparatus for precision inspection of articles
JPH0755418A (ja) 変位計
JP2005331349A (ja) 動的形状測定装置、測定方法および測定誤差補正方法
JP2002071316A (ja) 高さ計測装置
KR20130022134A (ko) 3차원 형상 측정 장치 및 방법과 측정 데이터 정합 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190327

Year of fee payment: 4