白光干涉儀中的VSI和PSI以及VXI模式的區(qū)別

白光干涉儀是一種高精度的光學測量儀器，它利用白光干涉原理來測量物體表面的形貌和高度等信息。在白光干涉儀中，垂直掃描干涉測量模式（VSI）、相移干涉測量模式（PSI）以及結合VSI和PSI的高分辨測量模式（VXI）是三種重要的測量模式。以下是對這三種測量模式的詳細介紹：

一、垂直掃描干涉測量模式（VSI）

原理：

VSI模式是基于白光干涉的一種垂直掃描測量方法。它利用白光作為光源，通過測量分析干涉圖零光程差位置來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光干涉的疊加。在零光程差位置，即被測表面與參考平面等光程的位置，干涉圖的光強、對比度等特征參數(shù)會達到zui大值。

特點：

VSI模式適合測量從光滑到適度粗糙的表面，無論物鏡的數(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模式在臺階高度測量上的限制，能夠測量更高的臺階或更粗糙的表面。

然而，與PSI模式相比，VSI模式在精度上可能稍低。

二、相移干涉測量模式（PSI）

原理：

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

由于光源波長已知，PSI模式可以通過精確移動測量平面來產生干涉圖相位的移動，并利用多幅相移干涉圖光強值來求取高度值。

特點：

PSI模式具有較高的測量精度，通?？梢赃_到納米級別。

它適合測量連續(xù)高度變化較小的微納結構表面。

但是，PSI模式存在1/4波長臺階高度的測量限制，即當相鄰兩個點的高度超過光源波長的1/4時，干涉相位值會發(fā)生模糊，導致測量不準確。

三、結合VSI和PSI的高分辨測量模式（VXI）

原理：

VXI模式是結合VSI和PSI兩種測量模式的高分辨測量模式。它利用VSI模式的垂直掃描能力和PSI模式的高精度相位測量能力，通過綜合兩種模式的優(yōu)點來實現(xiàn)更高分辨率和更廣泛測量范圍的測量。

特點：

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

它能夠提供更廣泛的高度測量范圍和更高的測量精度，適用于各種復雜表面的測量。

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

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實時”動態(tài)/靜態(tài) 微納級3D輪廓測量的白光干涉儀

1)一改傳統(tǒng)白光干涉操作復雜的問題，實現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實現(xiàn)優(yōu)秀的重復性表現(xiàn)。

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

3）可搭載多普勒激光測振系統(tǒng)，實現(xiàn)實現(xiàn)“動態(tài)”3D輪廓測量。

實際案例

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

2，毫米級視野，實現(xiàn)5nm-有機油膜厚度掃描

3，優(yōu)秀的“高深寬比”測量能力，實現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開口寬度測量。