白光干涉儀是一種高精度的光學(xué)測(cè)量?jī)x器，它利用白光干涉原理來(lái)測(cè)量物體表面的形貌和高度等信息。在白光干涉儀中，垂直掃描干涉測(cè)量模式（VSI）、相移干涉測(cè)量模式（PSI）以及結(jié)合VSI和PSI的高分辨測(cè)量模式（VXI）是三種重要的測(cè)量模式。以下是對(duì)這三種測(cè)量模式的詳細(xì)介紹：

一、垂直掃描干涉測(cè)量模式（VSI）

原理：

VSI模式是基于白光干涉的一種垂直掃描測(cè)量方法。它利用白光作為光源，通過(guò)測(cè)量分析干涉圖零光程差位置來(lái)提取樣品表面的高度信息。

由于白光是寬帶光源，因此白光干涉圖是不同波長(zhǎng)光干涉的疊加。在零光程差位置，即被測(cè)表面與參考平面等光程的位置，干涉圖的光強(qiáng)、對(duì)比度等特征參數(shù)會(huì)達(dá)到zui大值。

特點(diǎn)：

VSI模式適合測(cè)量從光滑到適度粗糙的表面，無(wú)論物鏡的數(shù)值孔徑（NA）或放大倍數(shù)如何變化，都可以提供納米的垂直分辨率。

它克服了PSI模式在臺(tái)階高度測(cè)量上的限制，能夠測(cè)量更高的臺(tái)階或更粗糙的表面。

然而，與PSI模式相比，VSI模式在精度上可能稍低。

二、相移干涉測(cè)量模式（PSI）

原理：

PSI模式是基于單色光干涉的一種相位測(cè)量方法。它利用單色光作為光源，通過(guò)測(cè)量分析干涉圖的干涉相位來(lái)提取樣品表面的高度信息。

由于光源波長(zhǎng)已知，PSI模式可以通過(guò)精確移動(dòng)測(cè)量平面來(lái)產(chǎn)生干涉圖相位的移動(dòng)，并利用多幅相移干涉圖光強(qiáng)值來(lái)求取高度值。

特點(diǎn)：

PSI模式具有較高的測(cè)量精度，通?？梢赃_(dá)到納米級(jí)別。

它適合測(cè)量連續(xù)高度變化較小的微納結(jié)構(gòu)表面。

但是，PSI模式存在1/4波長(zhǎng)臺(tái)階高度的測(cè)量限制，即當(dāng)相鄰兩個(gè)點(diǎn)的高度超過(guò)光源波長(zhǎng)的1/4時(shí)，干涉相位值會(huì)發(fā)生模糊，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。

三、結(jié)合VSI和PSI的高分辨測(cè)量模式（VXI）

原理：

VXI模式是結(jié)合VSI和PSI兩種測(cè)量模式的高分辨測(cè)量模式。它利用VSI模式的垂直掃描能力和PSI模式的高精度相位測(cè)量能力，通過(guò)綜合兩種模式的優(yōu)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高分辨率和更廣泛測(cè)量范圍的測(cè)量。

特點(diǎn)：

VXI模式結(jié)合了VSI和PSI兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，既具有VSI模式的垂直掃描能力和對(duì)粗糙表面的適應(yīng)性，又具有PSI模式的高精度和相位測(cè)量能力。

它能夠提供更廣泛的高度測(cè)量范圍和更高的測(cè)量精度，適用于各種復(fù)雜表面的測(cè)量。

綜上所述，白光干涉儀中的VSI、PSI和VXI三種測(cè)量模式各具特點(diǎn)，適用于不同的測(cè)量需求和場(chǎng)景。在選擇測(cè)量模式時(shí)，需要根據(jù)被測(cè)表面的特性、測(cè)量精度要求以及測(cè)量環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實(shí)時(shí)”動(dòng)態(tài)/靜態(tài) 微納級(jí)3D輪廓測(cè)量的白光干涉儀

1)一改傳統(tǒng)白光干涉操作復(fù)雜的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的重復(fù)性表現(xiàn)。

2)系統(tǒng)集成CST連續(xù)掃描技術(shù)，Z向測(cè)量范圍高達(dá)100mm，不受物鏡放大倍率的影響的高精度垂直分辨率，為復(fù)雜形貌測(cè)量提供全面解決方案。

3）可搭載多普勒激光測(cè)振系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)”3D輪廓測(cè)量。

實(shí)際案例

1，優(yōu)于1nm分辨率，輕松測(cè)量硅片表面粗糙度測(cè)量，Ra=0.7nm

2，毫米級(jí)視野，實(shí)現(xiàn)5nm-有機(jī)油膜厚度掃描

3，優(yōu)秀的“高深寬比”測(cè)量能力，實(shí)現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開(kāi)口寬度測(cè)量。