[发明专利]表面形貌量测系统与方法

说明书

本申请提供一种表面形貌检测系统与方法，所述表面形貌检测方法包含下列步骤。将测试光线分为第一子光线与第二子光线，第一子光线沿第一轴向入射反射镜，第二子光线沿第二轴向入射对象表面。移动反射镜，使反射镜于第一轴向上的不同位置反射第一子光线，以产生N个反射光。产生关联于反射自对象表面的第二子光线的对象反射光。产生关联于所述N个反射光以及对象反射光的N个影像，每一个影像包含多个干涉条纹。分析每一个影像中的所述多个干涉条纹，以计算出N个弦波曲线算式。由所述N个弦波曲线算式计算对象表面的表面形貌。

技术领域

本申请是关于一种表面形貌量测系统与方法，特别是关于一种利用干涉条纹来量测表面形貌的系统与方法。

背景技术

在产品制造完成后，都会经过一定的测试程序，用来把关产品的质量。一些测试程序中会需要确认产品表面的质量，例如可能会检查产品的表面平整度或者表面上的微结构。一般来说，测试程序中会应用各种测试装置来检查产品表面，例如可以使用摄影机来拍摄产品表面，再放大拍摄到的影像，便可以检查产品表面的特定区域。

以量测产品表面的平整度来说，传统上会使用干涉仪来量测产品表面。于所属技术领域具有通常知识者可以理解，干涉仪是将一束光线分成两束子光线，让产品表面反射其中一束子光线，并利用移动反射镜来改变另一束子光线的光程，最后利用两束子光线的光程差与相位差来量测产品表面的形貌。然而，如果对产品表面的平面精度的要求很高，移动反射镜时带来的机械误差会特别被凸显出来，从而会因为所述机械误差而无法正确判断产品表面的形貌。有鉴于传统的干涉仪有平面精度的限制，业界需要一种能够支持到更高平面精度的表面形貌检测系统与方法。

发明内容

有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种表面形貌检测方法，能够消除移动反射镜时的误差，从而能够正确地量测出表面形貌。

本申请提出一种表面形貌检测方法，包含下列步骤。首先，将测试光线分为第一子光线与第二子光线，第一子光线沿第一轴向入射反射镜，第二子光线沿第二轴向入射对象表面。接着，移动反射镜，使反射镜于第一轴向上的不同位置反射第一子光线，以产生N个反射光。并且，产生对象反射光，对象反射光关联于反射自对象表面的第二子光线。接着，产生N个影像，所述N个影像关联于所述N个反射光以及对象反射光，每一个影像包含多个干涉条纹。并且，分析每一个影像中的所述多个干涉条纹，以计算出N个弦波曲线算式。以及，由所述N个弦波曲线算式计算对象表面的表面形貌。其中反射镜的第一法线与第一轴向夹有第一角度，或对象表面的第二法线与第二轴向夹有第一角度，N为大于2的正整数。

于一些实施例中，于测试光线具有第一波长，且于移动反射镜，使反射镜于第一轴向上的不同位置反射第一子光线，以产生N个反射光的步骤中，更可以包含下列步骤。首先，设定反射镜在第一轴向上的第i个设定位置，以产生所述N个反射光中的第i个反射光。并且，设定反射镜在第一轴向上的第i+1个设定位置，产生所述N个反射光中的第i+1个反射光。其中第i个设定位置与第i+1个设定位置间隔八分之一的第一波长，i为小于N的正整数。此外，于分析每一个影像中的所述多个干涉条纹，以计算出所述N个弦波曲线算式的步骤中，更可以包含下列步骤。首先，于每一个影像中的选择垂直于所述多个干涉条纹的参考线。以及，将参考线上的所述多个干涉条纹进行曲线拟合，以计算出每一个弦波曲线算式。

于一些实施例中，于将参考线上的所述多个干涉条纹进行曲线拟合，以计算出每一个弦波曲线算式的步骤中，于进行曲线拟合时，更可以取得第i个反射光与第i+1个反射光的第i个相位误差值。在此，每一个弦波曲线算式可以包含准位参数、振幅参数以及相位参数，且相位参数关联于对象表面的该表面形貌以及第i个相位误差值。

本申请提供一种表面形貌检测系统，能够消除移动反射镜时的误差，从而能够正确地量测出表面形貌。