测量测试表面的高精度高度图的方法_2

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校准的距离。
[0032]高垂直分辨率传感器和预映射传感器可以完全分开,因为传感器之间的(X、Υ、Ζ)偏移量能够得到很好的校准。
[0033]根据实施例,测量所述测试表面的第一部分的高精度高度图包括在所述高分辨率的光学轮廓仪传感器的焦点范围内扫描所述测试表面。
[0034]根据实施例,所述高分辨率的光学轮廓仪传感器为白光干涉测量传感器、移相干涉测量传感器、波长扫描干涉测量传感器、共聚焦传感器、聚焦点恢复传感器、结构照明显微传感器中的一个。
[0035]根据实施例,提供了:
[0036]使得用户能够观看由所述预映射传感器所创建的图像;
[0037]使得用户能够从所述预映射传感器所创建的图像中选择关注区域或者取消对关注区域的选择,以例如避免拼合问题。
[0038]在拼合重叠区域时,如果在重叠区域中存在丢失或错误数据,则将会发生拼合误差。通常,丢失或错误数据可能由以下原因造成:样本反射率的局部差异、超出光学系统的角度限制的局部采样角度、或者在样本中的大台阶的阴影效果。通过预映射数据的分析能够消除拼合问题区域。这打开了在用光学轮廓仪进行最终扫描期间预先获取这些拼合误差的可能性。通过增加额外的视野、针对光学轮廓仪切换视野、或者以不同强度反复测量并合并关注区域,能够通过测量在重叠区域中确实存在无效数据来避免拼合问题。
[0039]根据实施例,预映射传感器包括三角测量传感器。预映射传感器可以包括将辐射光束引导到测试表面上的辐射系统,以及接收测试表面的辐射光束的反射的检测器。检测器上的接收到在检测器上的反射的位置是预映射传感器和测试表面之间的距离的指示。
[0040]辐射系统可以是灯、发光二极管、或者激光。辐射系统可以提供宽带辐射光束。
[0041]根据实施例,预映射传感器包括例如使用Foucault结构的刀口聚焦传感器。
[0042]根据实施例,预映射传感器包括色点(chromatic point)传感器。
[0043]根据实施例,预映射传感器包括触觉传感器。
[0044]根据实施例,预映射传感器包括电容式传感器。
[0045]根据实施例,预映射传感器包括共聚焦型传感器。
[0046]在一个实施例中,高精度光学轮廓仪可以是干涉仪设备。为了生成样本的测试表面的干涉信号,包括:
[0047]宽带照射器,以提供宽带照射光束;
[0048]分束器,以经由具有焦点范围的目标将带宽照射光束分束为用于在参考反射镜上反射的参考光束和用于在测试表面上反射的测量光束;
[0049]检测器,以接收由从参考反射镜反射的参考光束和从测试表面反射的测量光束之间的干涉而创建的干涉信号;
[0050]计算机控制的精确(X、Y、Z)测试台,以相对于检测器定位样本。也可以移动检测器。也可以组合样本和传感器移动。
[0051]干涉仪设备可以是例如宽带干涉仪,例如,Mirau、Michelson和/或Linnik干涉仪设备。
[0052]在参考光束的距离与测量光束的距离相等的情况下,检测器所接收到的干涉信号具有最大值。扫描部件可以将测试表面和设备之间的距离在该最大值上下改变几百微米的视野,以确定该表面的高度图。设备因此具有在此最大值附近有限的焦距深度,并且在不具有测试表面所在位置的粗糙表示的情况下,在扫描部件的扫描范围内获取测试表面可能需要时间。
[0053]在一个实施例中,高精度3D传感器可以是旋转盘共聚焦(Nipkov)设备、可编程阵列共聚焦设备、或者单点共聚焦设备。
[0054]在一个实施例中,高精度3D传感器可以是聚焦形状恢复Chape FromFocus (SFF))传感器,也被称为聚焦点恢复(Points From Focus (PFF))传感器。
[0055]在一个实施例中,高精度传感器可以是结构照明设备。照射光束可以在垂直于照射光束的光轴的至少两个方向具有正弦空间模式,该照射光束移动至不同的空间模式位置。可以在不同的扫描位置沿着所述光轴来扫描测试表面。后续的空间模式位置之间的移动距离和后续的扫描位置之间的扫描距离存在固定的关系。在具有相应空间模式位置的空间模式的扫描位置检测由表面反射的光。
[0056]在一个实施例中,高精度光学轮廓仪可以是数字全息设备。
[0057]在一个实施例中,高精度光学轮廓仪可以是具有比预映射传感器的精度高的任意光学轮廓仪。
[0058]根据进一步实施例,提供了一种用于使用多传感器光学轮廓仪来测量测试表面的高度图的方法,包括:
[0059]使用设置在光学轮廓仪的预映射传感器来照射测试表面的部分;
[0060]使用所述预映射传感器来测量从测试表面的部分接收的辐射强度;
[0061]结合所测量的辐射强度和与预映射传感器和高分辨率光学轮廓仪传感器的照射特性有关的先验信息,能够计算使用高分辨率光学轮廓仪传感器来照射测试表面的部分所需要的照射设置;
[0062]作为选择,计算照射在该部分的辐射和从该部分接收的辐射的比率;结合此比率和与预映射传感器和高分辨率光学轮廓仪传感器的照射特性有关的先验信息,能够计算使用高分辨率光学轮廓仪传感器来照射测试表面的部分所需要的照射设置;
[0063]使用高分辨率光学轮廓仪传感器以所需要的照射设置来照射测试表面的部分;以及
[0064]使用高分辨率光学轮廓仪传感器来测量高精度高度图。
[0065]通过计算照射在该部分的辐射和从该部分接收的辐射强度的比率,能够确定测试表面的部分如何散射和/或反射福射。
[0066]通过使用此比率(或者更简单地说,预映射传感器所测量的原始照射强度)和先验信息,以计算使用高分辨率光学轮廓仪传感器来照射测试表面的部分所需要的照射设置,在高分辨率光学轮廓仪传感器处接收合适的辐射变得更容易。因此可以省略确定所需要的照射而使用高分辨率光学轮廓仪传感器的试验性测量,以节省时间和增加光学轮廓仪的生产率。
[0067]可以将比率、预映射传感器照射等级、先验信息、所需要的照射设置等存储在存储器中。在使用高分辨率光学轮廓仪传感器进行测量期间,可以从存储器中取回比率、预映射传感器照射等级、先验信息、或者所需要的照射设置。
[0068]预映射传感器可以包括共聚焦传感器、三角聚焦传感器、刀口聚焦传感器、色点传感器、聚焦点/形状恢复传感器、结构照明显微镜传感器、聚焦垂直影像对比度传感器、或聚焦横向影像对比度传感器。高分辨率光学轮廓仪传感器可以为白光干涉测量传感器、移相干涉测量传感器或波长扫描干涉测量传感器、共聚焦传感器、聚焦点恢复传感器、或结构照明显微镜传感器。
【附图说明】
[0069]以下将参考示意附图,通过示例的方式描述本发明的实施例,其中附图中相应的附图标记表示相应的部件,并且其中:
[0070]图1示出根据实施例的干涉仪设备;
[0071]图2示出来自预映射传感器的、显示可以从中选取关注区域的一些相邻区域的图;
[0072]图3示出如何可以将所需要的视野自动分布于关注区域;
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