- 通过光学干扰使纳米尺度垂直分辨率

1。简介
在精确制造 ， 半导体加工和微/纳米尺度的表面工程中 ， 对准确的垂直表面轮廓测量的需求继续上升。在准确性和效率方面 ， 传统的基于接触或低分辨率的方法通常不足。专门研究非接触表面高度测量值的垂直轮廓仪 传统的基于接触或低分辨率的方法通常不足。专门研究非接触表面高度测量值的垂直轮廓仪））

2。白光干涉法的基础
白光干涉测量法利用宽带光源（例如（（ led ）（ led） ， 并且基于米歇尔森 将梁重新组合以形成干扰条纹。 将梁重新组合以形成干扰条纹。 将梁重新组合以形成干扰条纹。

与单色光不同 ， 白光的相干长度很短。因此 ， 仅当两个梁之间的光路差几乎为零时 干扰条纹才会出现。该属性可以沿垂直轴的表面高度进行精确定位。 ， 干扰条纹才会出现。该属性可以沿垂直轴的表面高度进行精确定位。 干扰条纹才会出现。该属性可以沿垂直轴的表面高度进行精确定位。

3。使用 WLI 的垂直轮廓仪的系统体系结构
一个典型的基于 WLI ：：.

宽带光源 ： 在可见范围内提供连续的光谱光；

干涉目标（例如 Mirau 或 Linnik 类型） ： 结合参考和测量光束；

z 轴扫描机制 ： 以纳米尺度的精度垂直移动干涉率或样品；

成像系统 ： 使用 CCD 或 CMOS 摄像机捕获干扰图像序列；

图像处理算法 ： 分析每个像素处的条纹对比度变化以确定表面高度。

4。实现纳米尺度垂直分辨率
基于 WLI 的轮廓学的核心能力在于其垂直分辨率 ， 该分辨率是通过特定算法实现的 ：：.

信封峰检测 ： 适用于粗糙或阶梯表面；通过在干扰信封中定位最大对比度位置来确定表面高度。典型分辨率 ： 1-10 nm。

： ： 非常适合平滑表面；分析干涉条纹的相变 ， 以提取亚纳米高度信息。 以提取亚纳米高度信息。 ， 以提取亚纳米高度信息。

这些算法可以根据表面类型组合或自动选择 ， 从而使系统能够适应各种测量场景。 从而使系统能够适应各种测量场景。 从而使系统能够适应各种测量场景。 从而使系统能够适应各种测量场景。

5。优势和限制
优点 ：

非接触 ， 非破坏性测量； 非破坏性测量； 非破坏性测量； 非破坏性测量；

高垂直分辨率（降至（（ 1 nm ）；

适用于反射性 ， 透明或中等粗糙的表面。 透明或中等粗糙的表面。 透明或中等粗糙的表面。 透明或中等粗糙的表面。

限制 ：

对环境振动敏感；建议隔离系统；

测量陡峭的侧壁或深沟的能力有限；

更高的成本 ， 更适合具有严格准确要求的高端应用。 更适合具有严格准确要求的高端应用。 更适合具有严格准确要求的高端应用。 更适合具有严格准确要求的高端应用。

6。结论
白光干涉法是一种完善的光学技术 ， 它使垂直的轮廓仪能够实现高分辨率的非接触表面测量值。 ， 发现在半导体 发现在半导体 ， 光学和精密材料行业中广泛应用。展望未来 它与更快的扫描系统