专利名称：抗振型干涉扫描系统及其方法
技术领域：
本发明是有关适用于量测动态待测物表面形貌的干涉扫描术，尤其是指一种利用
高同调性干涉图案的灰度分布来协助量测动态待测物的表面形貌的一种抗振型干涉扫描 系统及其方法。
背景技术：
传统的低同调性干涉术(low-coherent interferometry)皆必须在有足够良好的 防振环境下，以断层扫描(tomography)的方式量测出静态物体的表面轮廓。虽然对环境施 予防振措施总是能大幅降低待测物的振动振幅，但是却未必可以让其保持静态，尤其是在Z 轴方向。在习用的生产线现场量测环境下，例如如微机电元件、IC晶圆、LCD面板等精密 制品的量测环境，环境的振动难免会导致待测物处于动态的状态，因此必须有相对应的低 同调性干涉术被用来量测其表面轮廓量测。 请参阅图1所示，该图是为习用的低同调性干涉扫描术示意图；一干涉式物镜11 中包含有一分光镜lll，其可将射入该干涉式物镜ll中而收敛的光(往下)分成穿透性(往 下)和反射性(往上)二收敛光，其中的反射性收敛光会被位于该干涉式物镜11中的一透 明层112上的一小区域反射性镀膜113反射回该分光镜lll，而穿透性收敛光则会照射在 一待测物12的表面而被散射，且会有一部分的该散射光射回该干涉式物镜11中，然后该分 光镜111会将被镀膜113反射的光(参考光)和由该待测物12的表面产生的反射性散射 光(测物光)合光而形成干涉光场(往上)，该干涉光场即可形成干涉图案。当射入干涉 式物镜11中的光为高同调性光时，该待测物12表面上的各局部区域散射出的测物光皆可 和参考光分别干涉出清楚的局部图案。但是当射入干涉式物镜11中的光为低同调性光时， 该待测物12表面上的各局部区域散射出的测物光只有是和参考光间有几乎为0的光程差 (optical path difference)者才能和参考光干涉出清楚的局部图案，当参考光为平面波 时，该待测物12的局部区域表面上产生的测物光和该干涉式物镜11内部产生的参考光间 有几乎为0的光程差者是在同一平面13上，也就是该局部区域表面是代表该待测物12上 具有相同的Z轴座标的单一层次且该局部区域表面为表面等高线。 —般的低同调性干涉扫描术在量测受振动影响的待测物的表面形貌时，是先侦测 出干涉式物镜的基准平面15和待测物的基准平面16在Z轴方向的随着时间t变动的距离 s(t)，再搭配能表现出清楚的局部干涉图案的物表平面13和干涉式物镜的基准平面15和 物镜之间距为固定值L的特性，多次改变物镜在Z轴方向的位置(即扫描动作)而算出待 测物的表面形貌。因为牵就待测物的振动现象，s(t)总是无法被干涉仪精准控制，所以必 须使用快速光感测器(如CCD或CMOS)才能撷取到清楚的低同调性干涉图案的影像。关于 s(t)的求法，有些是直接量测干涉式物镜的基准平面15和待测物的基准平面16之间距， 有些则先分别量测出环境的基准平面14至干涉式物镜的基准平面15之间距a(t)和环境 的基准平面14至待测物的基准平面16之间距b(t)，再以s(t) =b(t)-a(t)求得。因为 s (t)无法被精准地控制，此类方法所撷取到的待测物表面的各层次之间距也无法被精准地控制。 此外，在习用技术中，例如美国公开专利申请案US. Pat. No. 2002/0196450所揭露
的一种具有参考讯号的干涉扫描技术。通过对该参考讯号所产生的干涉图案进行放射分析 (irradiance analysis)而得到扫描位置资讯，作为修正由扫描机构所产生的非线性扫描 误差的依据，以确保干涉扫描成像的品质。
发明内容
本发明提供一种适用于量测动态待测物的表面形貌的抗振型干涉扫描系统及其 方法，其是根据高同调性干涉图案的灰度分布，而进行具有一特定行程的扫描动作和锁定 低同调性干涉图案的条纹分布。 本发明提供一种适用于量测动态待测物的表面形貌的抗振型干涉扫描系统及其 方法，其根据一维高同调性干涉图案的灰度分布所具有的两点间的灰度值的比值或者是连 续排列的三点以上的灰度值的局部极值位置，而锁定低同调性图案的条纹分布和快速改变 低同调性扫描层次(扫描动作)，其中锁定低同调性干涉图案的条纹分布是为了能清楚地 撷取对应于待测物的单层次表面形貌的低同调性干涉图案，而快速改变低同调性扫描层次 是为了执行和静态量测时相似的断层扫描功能。 本发明提供一种抗振型干涉扫描系统及其方法，当其被用于量测处于振动环境下
或者是本身会振动的待测物的表面轮廓时，以高同调性干涉图案侦测出干涉式物镜和待测
物表面在Z轴方向的距离的变动趋势，再即时(real-time)调整干涉式物镜或待测物于Z
轴方向的位置，而将该变动抵消，使得干涉式物镜和待测物表面的距离保持在某些特定值。
在一实施例中，本发明提供一种抗振型干涉扫描系统，其是包括一光源模块；一
光学模块，其是接收该光源模块所产生的光场以分别形成对应于一待测物的表面形貌的一
高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案；以及一控制单元，其是锁定该高同调性干涉图
案的亮暗分布，进而锁定该低同调性干涉图案的条纹分布；或该控制单元是先进行具有一
特定行程的快速扫描动作，再根据该特定行程、形成该高同调性干涉图案的光场的光波波
长与扫描动作开始前的该高同调性干涉图案的亮暗分布，锁定扫描动作完成后的该高同调
性干涉图案的亮暗分布，进而锁定扫描动作完成后的该低同调性干涉图案的条纹分布。 在另一实施例中，本发明更提供一种抗振型干涉扫描方法，其是包括下列步骤撷
取分别对应于一待测物的表面形貌的一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案；以及锁
定该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定该低同调性干涉图案的条纹分布。 在另一实施例中，本发明更提供一种抗振型干涉扫描方法，其是包括下列步骤撷
取分别对应于一待测物的表面形貌的一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案；进行具
有一特定行程的快速扫描动作；以及根据该特定行程、形成该高同调性干涉图案的光场的
光波波长与扫描动作开始前的该高同调性干涉图案的亮暗分布，锁定扫描动作完成后的该
高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定扫描动作完成后的该低同调性干涉图案的条纹分布。
图1为习用的低同调性干涉扫描术示意 图2A为本发明的抗振型干涉扫描系统第一实施例示意图； 图2B为本发明的抗振型干涉扫描系统第二实施例示意图； 图3为本发明的抗振型干涉扫描方法中进行扫描动作的流程示意图； 图4A为二维高同调性干涉图案示意图； 图4B为本发明对二维高同调性干涉图案沿着一维的路径做灰度取样示意图； 图5为本发明的抗振型干涉扫描方法中锁定低同调性干涉图案的条纹分布的流 程示意图； 图6A与图6B为本发明中两点的灰度值的取样示意图； 图7A与图7B为本发明中连续排列的三点以上的灰度值的取样示意图； 图8为本发明的抗振型干涉扫描系统第三实施例示意图； 图9为本发明的抗振型干涉扫描系统第四实施例示意图； 图10为本发明的抗振型干涉扫描系统第五实施例示意图。 附图标记说明 11-干涉式物镜；lll-分光镜；112-透明层；113_反射性镀膜；12_待测物；13-平 面；14-环境的基准平面；15-干涉式物镜的基准平面；16-待测物的基准平面；2_抗振型
干涉扫描系统；20-光源模块；200-低同调性光源；201-高同调性光源；21-光学模块； 210-透镜组；211-第一分光元件；212-第二分光元件；213-干涉式物镜；214-第三分光元
件；215-分光镜；216-分光镜；217-反射镜；218_反射镜；22-控制单元；23-平台；24-第
一影像撷取元件；240-滤光镜；25-第二影像撷取元件；250-滤光镜；26-位移控制单元； 27-滤光镜；28-影像撷取元件；3-抗振型干涉扫描方法；30-32-步骤；4-抗振型干涉扫
描方法；41-42-步骤；90-待测物；901-反射镜；91-高同调性干涉图案；910_斜线区域；
911-白色区域；912-直线；913-曲线；914-919-取样点。
具体实施例方式
为使能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将本发明 的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，详细说明陈述如下
请参阅图2A所示，该图为本发明的抗振型干涉扫描系统第一实施例示意图。在 本实施例中，该抗振型干涉扫描系统2具有一光源模块20、一光学模块21以及一控制单元 22。该光源模块20，其是由一低同调性光源200以及一高同调性光源201所构成。该低同 调性光源200，例如白光光源，但不以此为限，是可提供一低同调性侦测光，而该高同调性 光源201，例如激光，但不以此为限，是可提供一高同调性侦测光。该光学模块21，其是接 收该光源模块20所产生的该低同调性侦测光以及该高同调性侦测光，以分别形成对应一 待测物90的表面形貌的一低同调性干涉图案以及一高同调性干涉图案。在本实施例中，该 光学模块21具有一透镜组210、一第一分光元件211、一第二分光元件212、一干涉式物镜 213以及一第三分光元件214。该透镜组210可将该低同调性光源200所产生的低同调性 侦测光导引至该第一分光元件211上，该第一分光元件211可将该低同调性侦测光与来自 该高同调性光源201的该高同调性侦测光进行合光动作，而合光后的光场先经由该第二分 光元件212反射，再经由该干涉式物镜213投射至平台23上的待测物90上。关于低同调 性光的部分，由该待测物90产生的反射性散射光(低同调性测物光)与该干涉式物镜213CN 101726260 A
说明书
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内产生的低同调性参考光合光后会形成低同调性干涉光，该低同调性干涉光可穿透该第三 分光元件214至一第一影像撷取元件24，以形成低同调性干涉图案。而关于高同调性光部 分，由该待测物90表面产生的反射性散射光(高同调性测物光)与该干涉式物镜213内产 生的高同调性参考光合光而干涉后，经由该第三分光元件214反射至一第二影像撷取元件 25上，而形成高同调性干涉图案。 另外，在该第一影像撷取元件24以及该第二影像撷取元件25的前方更可以分别 设置一滤光镜240与滤光镜250。通过设置滤光镜240与250，分别滤除低同调性与高同调 性干涉光场的杂光，以确保撷取到的干涉图案的品质。此外，在本实施例中，该高同调性干 涉光场与该低同调性干涉光场的波长范围不可以重叠，以免高同调性干涉图案和低同调性 干涉图案间相互干扰。该控制单元22，其是锁定该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定 该低同调性干涉图案的条纹分布；或该控制单元22是先进行具有一特定行程的快速扫描 动作，再根据该特定行程、形成该高同调性干涉图案的光场的光波波长与扫描动作开始前 的该高同调性干涉图案的亮暗分布，锁定扫描动作完成后的该高同调性干涉图案的亮暗分 布，进而锁定扫描动作完成后的该低同调性干涉图案的条纹分布。此外，在本实施例中，该 平台23的一侧设置有一位移控制单元26。该位移控制单元26是根据该控制单元22的控 制，而移动该待测物90或者是干涉式物镜213的位置(如图2B所示)。
请参阅图3所示，该图是为本发明的抗振型干涉扫描方法中进行扫描动作的流程 示意图；该方法3包括有下列步骤，首先进行步骤30，撷取分别对应于一待测物的表面形貌 的一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案。在本步骤中，撷取该二同调性干涉图案是 可利用图2A中的第一和第二影像撷取元件24与25实现。接着进行步骤31，进行具有一特 定行程的快速扫描动作。在本步骤中，该特定行程是指该干涉式物镜213和待测物90间的 距离的改变量。在扫描动作完成后，由于可能受到环境振动或者是本身振动的影响，因此需 要通过一补偿机制维持待测物与干涉式物镜间的距离，以使得扫描动作完成后的低同调性 干涉图案不受振动的干扰。因此在步骤31之后，随即进行步骤32，根据该特定行程、形成该 高同调性干涉图案的光场的光波波长与扫描动作开始前的该高同调性干涉图案的亮暗分 布，锁定扫描动作完成后的该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定扫描动作完成后的 该低同调性干涉图案的条纹分布。 至于分析该高同调性干涉图案的亮暗分布的方式主要是在二维高同调性干涉 图案中沿着一维路径对灰度值取样。如图4A所示，该图是为二维高同调性干涉图案示 意图；在本实施例中，该高同调性干涉图案91是为干涉条纹，但不以此为限，例如光斑 (speckle)图案亦可。在图4A中，斜线区域910代表亮纹区域，而白色区域911则代表暗纹 区域。如图4B所示，对二维高同调性干涉图案沿着一维路径对灰度值取样时，可以是沿着 直线912或曲线913路径进行取样。 因为对于参考光和测物光而言，它们在被干涉式物镜中的分光镜分光前是为共光 路，只有在被分光后才有不同的光路，又参考光的光路长为固定，只有测物光的光路长Y 会随着干涉式物镜和待测物间的距离h的改变而改变，所以A Y = 2 Ah = 2d(因为测物 光是在干涉式物镜和待测物间各来回一趟)，其中A Y为测物光的光路长的改变量，Ah为 干涉式物镜和待测物间的距离h的改变量，而d则为特定行程。当特定行程(1= A/2的时 候(A为形成高同调性干涉图案的光场的光波波长)，参考光和测物光间的相位差会改变360° ，则扫描动作前后的高同调性干涉图案的亮纹位置和暗纹位置不会改变；如果特定行程(1=入/4时，参考光和测物光间的相位差会改变180° ，则扫描动作前后的高同调性干涉图案的亮纹和暗纹的位置会颠倒；同理，当(1=入/8时，参考光和测物光的相位差会改变90° ，亦可以计算出扫描前后的高同调性干涉图案的亮纹和暗纹的位置变化。因此，通过分析该一维灰度分布而准确地控制扫描动作后的条纹分布(必须快速微调干涉式物镜和待测物之间距)，可以确保特定行程被准确地进执行，以消除振动对执行特定行程d造成的误差。因此不必量测进行扫描动作前后的干涉式物镜213和待测物90间的距离，即可准确地进行一具有特定行程d的扫描动作。 在扫描动作完成后，由于可能受到环境振动或者是本身振动的影响，因此需要通过一补偿机制维持待测物与干涉式物镜间的相对位置，以使得扫描动作完成后的低同调性干涉图案不受振动的干扰。因此在步骤31之后，随即进行步骤32，根据该高同调性干涉图案的亮暗分布，锁定扫描动作完成后的该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定扫描动作完成后的该低同调性干涉图案的条纹分布。 在步骤32中，该高同调性干涉图案的灰度分布的取得方式，是如同前述的图4A和图4B所述，亦即于该高同调性干涉图案上沿着一路径做灰度取样。该路径是可为直线或者是曲线(如图4B所示)。而维持待测物和干涉式物镜间的相对距离的补偿机制有两种，其中的一为根据取样路径上的特定两点所具有的灰度值的比值而定，而另一方式为根据该路径上的连续排列的三点以上的灰度值的局部极值的位置而定。首先说明根据取样路径上特定两点所具有的灰度值的比值而定的方式。请参阅图6A所示，以取样路径为直线的例子来作说明，当在第一时间点时撷取到的特定两点914与915所具有的灰度值的比值为G乂G"由于振动的影响，高同调性干涉图案会产生改变而有干涉条纹漂移的现象，因此在第二时间点取样到的灰度值相较于第一时间点取样到的灰度值也会有变化。 在第二时间点时，条纹漂移的结果是如同图6B所示。由于条纹漂移对于特定两点914与915所具有的灰度值比值G/AV (第二时间点取得)相较于G/GJ第一时间点取得) 一定会有差异，因此该控制单元22可以根据该变化，利用位移控制单元26驱动该平台23快速产生位移以补偿与G/ AV之间的差异。例如当G/ AV < 时，则表示待测物向右偏移，因此该控制单元22在该时间点可通过该位移控制单元26驱动该平台23快速产生位移，以将条纹拉回至原位。反复进行分析该特定两点914与915的灰度值比值的变化趋势，而立即进行快速补偿动作，以维持该干涉式物镜213与该待测物90间的距离。因为补偿动作是为了将条纹漂移现象抵消，而补偿效果可由条纹漂离原位的大小而随时被知道，所以本补偿机制不必量测出该干涉式物镜213和该待测物90的距离。
接下来说明另一种利用连续排列的三点以上的灰度值的局部极值的补偿机制。在取样路径上选取连续排列的三个以上的特定点，再进行灰度值比较以找出相对极值所在的取样点处。该相对极值可以为最大值或最小值。以图7A为例，以取样路径为直线的例子来作说明，当在第一时间点时撷取到的特定两点916和917间的连续排列的各点(共有N个点)所具有的灰度值为Gp G2. . . GN时，可以求出该特定两点916与917间的灰度值极值的所在位置，在本实施例中极值是为最大值，因此可以了解最大值发生在取样点918上。同样地，由于待测物处于有振动的环境，因此其高同调性干涉图案的条纹会随着振动而有变化。在第二时间点的时候，该高同调性干涉图案漂移的结果如图7B所示，在同样的取样路径上，二个取样点916与917间的连续排列的各点其所具有的灰度值已经随着该待测物的振动而改变成G/、G/ ...GN'。由图7B可以知道，极大值的位置已经变成取样点919，因此该控制单元22可以根据该变化利用位移控制单元26驱动该平台23快速产生位移，使得该二取样点916和917之间的灰度值极大值点快速移回取样点918处。反复进行前述的补偿动作，即可维持该干涉式物镜213与该待测物90间的距离。本补偿机制也不必量测出干涉式物镜213与该待测物90间的距离。 请参阅图5所示，该图是为本发明的抗振型干涉扫描方法中锁定低同调性干涉图案的条纹分布的流程示意图；在本实施例中，该方法4是包括下列步骤首先进行步骤41，撷取分别对应于一待测物的表面形貌的一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案。在本步骤中，该二同调性干涉图案可利用图2A中的第一和第二影像撷取元件24和25撷取。接着进行步骤42，锁定该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定该低同调性干涉图案的条纹分布。步骤42中的锁定技术是与图3中的步骤32中的锁定技术类似，只是前者是根据直接撷取而得的高同调性干涉图案的亮暗分布，而后者是根据扫描动作开始前撷取而得的高同调性干涉图案而计算出的亮暗分布，所以在此不再赘述。 由图6A至6B以及图7A至7B可以了解，不管是利用特定两点的灰度值的比值或者是连续排列的特定三点以上的灰度值的局部极值的方式，都是要通过补偿的方式使得取样点的灰度值间的特征被锁定，以利维持待测物和干涉式物镜的相对距离。在图2A的装置中，锁定方式是移动该待测物，使得该待测物与该干涉式物镜的距离保持一定。另外一种锁定方式则是移动该干涉式物镜，请参阅图2B所示，该图是为本发明的抗振型干涉扫描系统第二实施例示意图；在本实施例中，基本上与图2A相似，但是是将位移控制单元26与干涉式物镜213相偶接，通过该灰度值比值或者是该灰度值局部极值的变化，利用位移控制单元26驱动该干涉式物镜产生补偿运动，使该干涉式物镜213与该待测物90的相对距离维持一定。 请参阅图8所示，该图是为本发明的抗振型干涉扫描系统的第三实施例示意图；在本实施例中，基本上与图2A相似，但是，该光源模块20只包含一低同调性光源200。此外，在该第三分光元件214与该第二影像撷取单元25之间具有一窄频宽的滤光镜27。该低同调性光源200产生的低同调性光线被干涉式物镜213作用而产生了低同调性干涉光场。该低同调性干涉光场一方面穿透该第三分光镜214而被该第一影像撷取元件24所接收，另一方面也被该第三分光镜214反射，而通过该滤光镜27时被滤取出某一窄频宽的高同调性成分光而由该第二影像撷取单元25所接收，以形成高同调性干涉图案。
如图9所示，该图是为本发明的干涉扫描系统的第四实施例示意图；在本实施例中，在形成低同调性干涉图案方面基本上与图2A相似，差异的是在形成高同调性干涉图案方面，本实施例中的光源模块中的高同调性光源201所产生的高同调性侦测光与该低同调性光源200所产生的低同调性侦测光并不被合光。在图9的实施例中，该高同调性光源201产生的光由一分光镜215反射，先照射在固定于一干涉式物镜213上的一分光镜216上，此时会有一道反射光(参考光)和一道穿透光被产生，该穿透光会照射在固定于该待测物90上的一反射镜901上而被反射成测物光。该分光镜216会将该参考光与该测物光合光而形成高同调性干涉光场，该干涉光场在穿透该分光镜215后会被一反射镜217反射，而由一第二影像感测元件25所接收以形成一高同调性干涉图案。在本实施例中，因为低同调性光场
9和高同调性光场不会相互干扰，所以两者的光波波长范围可重叠或者是不重叠。 在图2A、图2B、图8与图9的各实施例中，虽然皆使用两个影像撷取元件，但是，如
图10所示，如果再加上反射镜218等光学元件导光，只使用一个影像撷取元件28即同时可
得到一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案。 接下来说明使用两点的灰度值比值或者是连续排列的三点以上的灰度值的局部极值作为快速扫描的参考特征的时机。高同调性干涉条纹图案是由光强度分别为1。和IK的测物光和参考光干涉而得，而干涉光场的光强度如式(1)所示
/ = /。 + /fl + 2^/7^"cos<9............ (1) 其中e是为二高同调性光之间的相位差。因此，I的最大值如式(2)所示
/ = /。+/*+2^/7^" ............... (2) 如果I。和IK为常数，当干涉式物镜和待测物表面在Z轴上的距离快速改变(和干涉式物镜与待测物的距离因振动而引起的改变速度相比较)入/2时，在一维取样路径上取得的灰度值的各局部区域的最大值对应于光强度I的各局部区域的最大值不会改变，而且其位置也不会改变(因为干涉式物镜213和待测物90表面在Z轴上的距离改变A /2时，二高同调性光之间的相位差9的值会改变2Ji，但是cose的值不会改变)。在这种情况下，要锁定高同调性干涉条纹只需要用到两点的灰度值。 如果1。和1^不是常数，但是皆是为在空间中缓慢连续变化的值，当干涉式物镜和待测物表面在Z轴上的距离快速改变(和干涉式物镜与待测物的距离因振动而引起的改变速度相比较)入/2时，在一维取样路径上取得的灰度值的各局部区域的最大值虽然会改变其值，但是其位置却不会改变(因为干涉式物镜213和待测物90表面在Z轴上的距离改变入/2时，二高同调性光之间的相位差9的值会改变2 Ji ，但是cos e的值不会改变)，在这种情况下，要锁定干涉条纹图案需要用到连续排列的三点以上的灰度值，以便找出局部最大灰度值的位置。 因为高同调性光源的发光功率可能随时间而变化，因此高同调性干涉图案的各灰度值并非常数，然而各灰度值都会正比于光源的发光功率，所以该干涉图案的亮暗分布(不同像素点的灰度值间的相对大小关系)不会随时间而改变(灰度分布则可能会随时间改变)，因此高同调性干涉图案的亮暗分布才是锁定低同调性干涉图案的条纹分布的可靠的参考特征(但是各不同时间的亮暗分布仍必须分别分析和其相对应的灰度分布才能获得)。 以上的进行具有一特定行程的扫描动作与锁定低同调性干涉图案的条纹分布的两动作不可同时作用，否则会互相干扰，应分别于不同时间实施。 以上所述者，仅为本发明的实施例，当不能以之限制本发明范围。即大凡依本发明权利要求所做的变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。例如本发明的实施例中，虽然是以Mirau干涉式物镜来作说明，但是实际上并不以此为限，例如使用Michelson干涉术架构或者是Linnik干涉术架构，即可取代该干涉式物镜的架构，这是熟悉此项技术的人可以根据本发明的精神而予以置换或改变的。 综合上述，本发明提供的抗振型干涉扫描系统及其方法可以对在振动环境下或者
是本身会产生振动的待测物进行扫描动作以精确测得待测物的表面形貌。因此已经可以提高该产业的竞争力以及带动周遭产业的发展，诚已符合专利法所规定申请发明所需具备的要件，故依法呈提发明专利的申请。
权利要求
一种抗振型干涉扫描系统，其特征在于，包括一光源模块；一光学模块，其是接收该光源模块所产生的光场以分别形成对应于一待测物的表面形貌的一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案；以及一控制单元，其是锁定该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定该低同调性干涉图案的条纹分布；或该控制单元是先进行具有一特定行程的快速扫描动作，再根据该特定行程、形成该高同调性干涉图案的光场的光波波长与扫描动作开始前的该高同调性干涉图案的亮暗分布，锁定扫描动作完成后的该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定扫描动作完成后的该低同调性干涉图案的条纹分布。
2. 如权利要求1所述的抗振型干涉扫描系统，其特征在于，该控制单元是控制该待测 物的位置。
3. 如权利要求2所述的抗振型干涉扫描系统，其特征在于，该控制单元是通过一位移 控制单元控制该待测物的位置。
4. 如权利要求1所述的抗振型干涉扫描系统，其特征在于，该光学模块更包含一物镜。
5. 如权利要求4所述的抗振型干涉扫描系统，其特征在于，该控制单元是控制该物镜 的位置。
6. 如权利要求5所述的抗振型干涉扫描系统，其特征在于，该控制单元是通过一位移 控制单元控制该物镜的位置。
7. 如权利要求1所述的抗振型干涉扫描系统，其特征在于，该光学模块更包含一影像 撷取元件。
8. 如权利要求1所述的抗振型干涉扫描系统，其特征在于，该光学模块更包含二影像 撷取元件。
9. 一种抗振型干涉扫描方法，其特征在于，包括下列步骤撷取分别对应于一待测物的表面形貌的一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案；以及锁定该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定该低同调性干涉图案的条纹分布。
10. 如权利要求9所述的抗振型干涉扫描方法，其特征在于，该锁定该高同调性干涉图 案的亮暗分布的方式是根据该高同调性干涉图案上的特定两点所具有的灰度值的比值而 定。
11. 如权利要求9所述的抗振型干涉扫描方法，其特征在于，该锁定该高同调性干涉图 案的亮暗分布的方式是根据该高同调性干涉图案上的连续排列的三点以上的灰度值的局 部极值的位置而定。
12. —种抗振型干涉扫描方法，其特征在于，包括下列步骤撷取分别对应于一待测物的表面形貌的一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案；进行具有一特定行程的快速扫描动作；以及根据该特定行程、形成该高同调性干涉图案的光场的光波波长与扫描动作开始前的该 高同调性干涉图案的亮暗分布，锁定扫描动作完成后的该高同调性干涉图案的亮暗分布， 进而锁定扫描动作完成后的该低同调性干涉图案的条纹分布。
13. 如权利要求12所述的抗振型干涉扫描方法，其特征在于，进行特定行程扫描动作 前后的该高同调性干涉图案的亮暗分布不变。
14. 如权利要求13所述的抗振型干涉扫描方法，其特征在于，该特定行程是为形成该 高同调性干涉图案的光场的光波波长的一半。
15. 如权利要求12所述的抗振型干涉扫描方法，其特征在于，进行特定行程扫描动作 前后的该高同调性干涉图案的亮暗分布颠倒。
16. 如权利要求15所述的抗振型干涉扫描方法，其特征在于，该特定行程是为形成该 高同调性干涉图案的光场的光波波长的四分之一。
17. 如权利要求12所述的抗振型干涉扫描方法，其特征在于，该锁定扫描动作完成后 的该高同调性干涉图案的亮暗分布的方式是根据该高同调性干涉图案上的特定两点所具 有的灰度值的比值而定。
18. 如权利要求12所述的抗振型干涉扫描方法，其特征在于，该锁定扫描动作完成后 的该高同调性干涉图案的亮暗分布的方式是根据该高同调性干涉图案上的连续排列的三 点以上的灰度值的局部极值的位置而定。
全文摘要
抗振型干涉扫描系统与其方法，包括光源模组模块；光学模组模块，其是接收该光源模组模块所产生的光场以分别形成对应于一待测物的表面形貌的一高同调性干涉图案与一低同调性干涉图案；以及控制单元，其是锁定该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定该低同调性干涉图案的条纹分布；或该控制单元是先进行具有一特定行程的快速扫描动作，再根据该特定行程、形成该高同调性干涉图案的光场的光波波长与扫描动作开始前的该高同调性干涉图案的亮暗分布，锁定扫描动作完成后的该高同调性干涉图案的亮暗分布，进而锁定扫描动作完成后的该低同调性干涉图案的条纹分布。以使当受到外部振动或待测物内部产生振动时，该待测物的表面形貌得以被精确测得。
文档编号G01B11/25GK101726260SQ20081016745
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月13日 优先权日2008年10月13日
发明者叶胜利, 林世聪, 陈亮嘉 申请人:陈亮嘉