部分重復(fù)該方法直到測量了樣本1的整個測試表面。
[0095]如所描述的，光學(xué)輪廓儀是白光干涉測量設(shè)備，然而也可以使用諸如移相干涉測量裝置或波長掃描干涉測量裝置等的其它光學(xué)輪廓儀。
[0096]用于上述示例性設(shè)備的控制軟件可以是基于圖形用戶界面(GUI)的。這將允許展示來自預(yù)映射傳感器31的粗糙高度圖，或者，在圖像傳感器用作預(yù)映射傳感器的情況下，展示來自圖像傳感器的較大視野的圖像。如圖2中所示，能夠展示來自預(yù)映射傳感器的一些相鄰視野41的顯示。軟件可以允許在屏幕上的交互來選擇將要通過高精度高度圖光學(xué)輪廓儀(在本示例中，為干涉儀)來測量的視野43。這可以通過用戶動作來完成關(guān)注區(qū)域的選擇。
[0097]接下來，可以將干涉儀的所需視野45自動地分配得適合于關(guān)注區(qū)域(圖3)。針對通過干涉儀的測量的所需視野可能在區(qū)域47中重疊，以使得能夠在測量之后拼合。重疊的程度可以是固定的，作為預(yù)映射傳感器視野內(nèi)的柵格呈現(xiàn)重疊區(qū)域。不期望的視野49可以隨后通過用戶動作來取消選擇，或者通過相同的方式選擇根據(jù)期望創(chuàng)建的附加視野51 (圖4)0
[0098]可選地，(如果有期望)可以經(jīng)由用戶動作53被用戶指定位置和重疊百分比，以盡可能地允許靈活性(圖5)并且例如避免帶有大的高度差異的相鄰視野的拼合問題。也可以選擇不變的重疊百分比55。
[0099]所提及的用于選擇或取消選擇的用戶動作可以是但不局限為點(diǎn)擊、點(diǎn)擊和拖動、按鍵、使用操縱桿、觸摸和輕觸、或者與控制硬件和軟件的其它任意這種交互。
[0100]圖6a至6f描述了如何能夠使用所述方法進(jìn)行真正的測量。在圖6a中，設(shè)置在光學(xué)輪廓儀上的預(yù)映射傳感器所測量的四個測量高度圖61合并成圖6b中的粗糙高度圖63并存儲在存儲器中。將圖6b的粗糙高度圖細(xì)分為多個部分65，以適合于設(shè)置于光學(xué)輪廓儀的相對高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器的視野(參見圖6c)。接下來，計(jì)算高分辨率光學(xué)輪廓儀傳感器相對于測試表面的相應(yīng)地X、Y和Z位置和高分辨率光學(xué)輪廓儀傳感器相對于測試表面在X、Y和Z方向上的軌跡。根據(jù)所述軌跡，在X、Y和Z方向上相對于測試表面移動光學(xué)輪廓儀，并且通過高分辨率光學(xué)輪廓儀傳感器測量高精度高度圖67 (圖6d)直到測量了整個高精度高度圖測試表面，并將各自的視野合并(圖6e)。可以通過高度圖來擬合平面，并且可以從高精度高度圖中減去所擬合的平面來提高分辨率(圖6f)。
[0101]需要理解的是，所公開的實(shí)施例僅是本發(fā)明的示例，可以采用各種表現(xiàn)形式。因此，這里所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)不解釋為限制，而僅作為權(quán)利要求書的基礎(chǔ)和代表性基礎(chǔ)，來啟示本領(lǐng)域技術(shù)人員采用任何適當(dāng)?shù)脑敿?xì)結(jié)構(gòu)來在實(shí)際中利用各種方式實(shí)施本發(fā)明。此外，這里使用的術(shù)語和短語并非為了限制，而是為本發(fā)明提供可以理解的描述。
[0102]文中所使用的術(shù)語“一”或“一個”含義為一個或一個以上。文中所使用的術(shù)語另一或隨后含義為至少第二個或更多。文中所使用的術(shù)語包括和/或具有含義為包括(即，不排除其他元素或步驟)。權(quán)利要求中的任何參考符號不應(yīng)被解釋為對權(quán)利要求或本發(fā)明的范圍的限定。事實(shí)上，某些方法被不同的從屬權(quán)利要求相互引用，這并不表示不能采用這些方法的組合來表現(xiàn)優(yōu)勢。本發(fā)明的范圍僅通過所附權(quán)利要求書來限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種使用多傳感器光學(xué)輪廓儀來測量測試表面的高精度高度圖的方法，包括以下步驟: 通過設(shè)置于所述光學(xué)輪廓儀的具有相對長的工作距離和/或大的視野的預(yù)映射傳感器來測量所述測試表面的粗糙高度圖； 將所述粗糙高度圖存儲在存儲器中； 將所述粗糙高度圖細(xì)分為多個部分，以適合于設(shè)置于所述光學(xué)輪廓儀的相對高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器的視野； 計(jì)算所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器相對于所述測試表面的相應(yīng)X、Y和Z位置； 使用所計(jì)算出的X、Y和Z位置計(jì)算所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器相對于所述測試表面在X、Y和Z方向上的軌跡； 根據(jù)所述軌跡在X、Y和Z方向上使所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器相對于所述測試表面移動；以及 使用所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器來測量高精度高度圖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)映射傳感器包括:共聚焦傳感器、三角聚焦傳感器、刀口聚焦傳感器、色點(diǎn)傳感器、聚焦點(diǎn)恢復(fù)傳感器、結(jié)構(gòu)照明顯微傳感器、聚焦垂直影像對比度傳感器、聚焦橫向影像對比度傳感器、觸覺傳感器或電容式傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，來自所述預(yù)映射傳感器的所述粗糙高度圖包括多個合并、重疊或接合的來自所述預(yù)映射傳感器的各測量結(jié)果。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述測試表面相對于所述光學(xué)輪廓儀的移動由X、Y和Z測試臺驅(qū)動。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于計(jì)算在X、Υ和Ζ方向上的軌跡的方法包括使得所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器測量所述多個部分的高度圖的順序隨機(jī)化。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于計(jì)算在X、Υ和Ζ方向上的軌跡的方法包括對所述軌跡進(jìn)行排序。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述粗糙高度圖細(xì)分為多個部分以適合于所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器的視野，導(dǎo)致所述多個部分重疊或相鄰。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，計(jì)算所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器在Χ、Υ和Ζ方向上的軌跡包括從所述粗糙高度圖中減去所述預(yù)映射傳感器和所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器之間的經(jīng)過校準(zhǔn)的距離。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，測量所述測試表面的第一部分的高精度高度圖包括在所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器的焦點(diǎn)范圍內(nèi)掃描所述測試表面。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器為白光干涉測量傳感器、移相干涉測量傳感器、波長掃描干涉測量傳感器、共聚焦傳感器、聚焦點(diǎn)恢復(fù)傳感器、結(jié)構(gòu)照明顯微傳感器中的一個。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法包括: 使得用戶能夠觀看由所述預(yù)映射傳感器所創(chuàng)建的圖像； 使得用戶能夠從所述預(yù)映射傳感器所創(chuàng)建的圖像中選擇關(guān)注區(qū)域或者取消對關(guān)注區(qū)域的選擇。
【專利摘要】本發(fā)明涉及使用多傳感器光學(xué)輪廓儀來測量測試表面的高精度高度圖的方法。該方法包括：通過設(shè)置于光學(xué)輪廓儀的具有相對長的工作距離和/或大的視野的預(yù)映射傳感器來測量測試表面的粗糙高度圖；將粗糙高度圖存儲在存儲器中；將粗糙高度圖細(xì)分為多個部分，以適合于設(shè)置于光學(xué)輪廓儀的相對高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器的視野；計(jì)算高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器相對于測試表面的相應(yīng)X、Y和Z位置；使用所計(jì)算出的X、Y和Z位置計(jì)算高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器相對于測試表面在X、Y和Z方向上的軌跡；根據(jù)所述軌跡在X、Y和Z方向上使高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器相對于測試表面移動；以及使用高分辨率的光學(xué)輪廓儀傳感器來測量高精度高度圖。
【IPC分類】G01B11/24, G01B11/02
【公開號】CN105318845
【申請?zhí)枴緾N201510441041
【發(fā)明人】A·T·祖德偉格, J·奎達(dá)克爾斯, H·維斯切
【申請人】株式會社三豐
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年7月24日
【公告號】EP2977720A1, US20160027194