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白光干涉儀

白光干涉儀

光的干涉現象,即從目標物件表面到某點為止的光線距離(光徑)上產生差異的現象。光干涉儀就是利用此現象來檢測目標物件表面的凹凸起伏。左圖為干涉儀的結構圖,光源(半導體雷射等)發出的光經過半透明反光鏡,一部分會穿透到參考面,另一部分則反射到樣本表面。穿透的光在參考面反射,在受光元件CCD 元件上成像。而反射到樣本表面的光,則在目標物件表面反射,再穿透半透明反光鏡,同樣在受光元件CCD 元件上成像。


事先將CCD 元件到參考面的光學距離(光徑),設計成和CCD 元件到樣本表面的光學距離一樣,讓聚焦在CCD 元件上的影像,反映出樣本表面凹凸造成的光徑差異所產生的干涉條紋。只要計算干涉條紋的線數,就可以讀取樣本表面的凹凸(高度)。


優點 缺點
  • - 可量測大視野(數角)。
    可用次奈米級的高解析度(0.1 nm)量測大視野(數角)。
  • - 量測時間快。
  • - 角度特性不佳。
  • - 可使用的目標物件有限。
    光干涉儀只能用來量測反射能力強的面,沒辦法針對太多種的目標物件使用。有時來自參考面的反射光,和來自量測面的反射光,差異不夠明顯的話,就無法量測(適用於量測鏡面,但對於凹凸明顯或反射率低的樣本就難以量測)。
  • - 必須進行傾斜補正。
    量測前必須先用角度(傾斜)工作臺進行樣本的傾斜補正。樣本傾斜時干涉條紋就會密集集中,無法進行正確量測。此外,部分光干涉式形狀量測系統,會有內建自動補正樣本傾斜的傾斜機構產品。
  • - XY 檢測解析度不佳。
    取樣資料數少(約30 萬筆),XY 檢測解析度不佳。部分光干涉式形狀量測系統,使用選購配件可擴充到約98 萬筆資料。
  • - 不耐震動。
    對震動非常敏感,設置地點有限,還必須裝設除震台。



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