[发明专利]干涉系统的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量方法，特别是一种干涉系统的测量方法。

背景技术

在测量技术的领域中，有非常多的测量方法被广泛的运用，干涉系统即为其中一种，一般来说，干涉系统可以被运用来测量待测物的二维与三维表面形貌。

请参阅图1，图1为待测物的示意图。白光干涉系统应用光干涉原理，先以白光照明系统透过准直透镜发射平行光，并经过45度分光镜反射后进入干涉显微物镜，而显微物镜会将入射光分成两道光，一道经由参考镜面反射，另一道则经由置放于扫描平台上的待测物100反射，最后二道反射光再度重合并因光程差不同产生干涉，干涉影像再经45度分光镜、成像物镜聚焦而成像于影像感测装置。

通过干涉显微物镜或扫描平台沿垂直扫描路径D1的移动，使影像感测装置能接收到一系列由不同光程差所产生的干涉影像，而计算机即可对所有的干涉影像中的每一像素点进行分析，以得到待测物100的表面形貌。

请参阅图2，图2为具有干涉条纹的二维形貌图像。虽然白光干涉系统在测量待测物100时，可以经由上述的分析方式得到待测物100的表面形貌高度信息，并通过高度信息得到待测物100的三维形貌图像，然而，由于干涉显微物镜在聚焦时会产生干涉现象，造成影像感测装置所接收到的二维形貌图像I0含有干涉条纹S，无法清楚的分辨待测物100的形貌边界。

而现有技术为了解决二维形貌图像I0含有干涉条纹S的问题，发展出了两种方式，其中一种方式是在干涉系统通过垂直扫描获得多张干涉影像，并由多张干涉影像得到待测物100的三维形貌图像后，再通过调整影像感测装置的位置到二道反射光不会产生光干涉之处，以避免二维形貌图像I0中含有干涉条纹S，然而此一测量方法待测物100的三维形貌图像与二维形貌图像I0通过不同的扫描过程分别取得，因此此一测量方法较传统的测量方法来的复杂。

另一种测量方法于干涉系统通过垂直扫描获得多张干涉影像，并由多张干涉影像得到待测物100的三维形貌图像后，再将干涉显微物镜更换为非干涉的显微物镜，以避免光干涉的产生，并藉以避免二维形貌图像I0中含有干涉条纹S，然而此一测量方法相较于传统的测量方法不仅需要多余的扫描流程，且需要多制备一组非干涉的显微物镜，亦增加了硬件的成本。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种干涉系统的测量方法，此测量方法的目的在于不增加硬件成本与撷取待测物影像流程的情况之下，得到清晰的待测物的二维形貌图像。

为了实现上述目的，本发明提供一种干涉系统的测量方法，用以于一干涉系统沿一垂直扫描路径对一待测物进行一垂直扫描，并在该垂直扫描路径的多个扫描高度依序分别产生多张干涉影像后，藉以利用这些干涉影像以产生一二维形貌图像，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)对各干涉影像中的每一个像素点取样，以得到该干涉影像的一干涉区域面积，并利用该干涉影像所对应的该扫描高度与该干涉区域面积建立一高度-干涉面积对应比信息；

(b)利用该高度-干涉面积对应比信息，在这些干涉影像所对应的这些干涉区域面积中撷取一相对峰值，藉以撷取该相对峰值所对应的该扫描高度，并将其定义为一特征高度；以及

(c)撷取该特征高度与邻近该特征高度上下各一第一预定张数的干涉影像进行一数值处理，以产生该二维形貌图像。

所述的干涉系统的测量方法，其中，该数值处理为一影像叠加处理。

所述的干涉系统的测量方法，其中，该高度-干涉面积对应比信息用以记载于各扫描高度下，所对应的干涉影像中的该干涉区域面积所占的面积百分比。

所述的干涉系统的测量方法，其中，当该干涉系统沿该垂直扫描路径对该待测物进行该垂直扫描时，于该垂直扫描路径的一干涉波包的范围内产生一第二预定张数的干涉影像。

所述的干涉系统的测量方法，其中，该第一预定张数相等于一半的该第二预定张数。

为了实现上述目的，本发明还提供一种干涉系统的测量方法，用以于一干涉系统沿一垂直扫描路径对一待测物进行一垂直扫描，并在该垂直扫描路径的多个扫描高度依序分别产生多张干涉影像后，藉以利用这些干涉影像以产生一二维形貌图像，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(d)对各干涉影像中的每一个像素点取样，以得到该干涉影像的一干涉区域面积，并利用该干涉影像所对应的该扫描高度与该干涉区域面积建立一高度-干涉面积对应比信息；

(e)利用该高度-干涉面积对应比信息，在这些干涉影像所对应的这些干涉区域面积中撷取至少二相对峰值，藉以撷取这些相对峰值所对应的这些扫描高度，并将其定义为至少二特征高度；以及