波前传感器电铸镍层应力实时检测精度评估

目的搭建电铸应力实时检测平台,评估其测量精度,并探明电化学沉积过程中镍层平均内应力的变化规律。方法采用横向剪切波前传感器搭建电铸应力实时检测平台,通过测量在铸层应力作用下电铸基底弯曲的曲率半径,利用Stoney公式计算铸层平均应力。采用参考球面反射镜评估横向剪切波前传感器曲率半径的测量精度,并在0.5 A/dm^2电流密度下进行电铸应力实时检测实验,对铸层平均应力测量极限进行评估,同时对检测误差进行分析。结果横向波前传感器曲率半径测量精度为99.22%,在0.5 A/dm^2电流密度下,所搭建的铸层应力实时检测平台可测量的最小厚度为5.1μm,由曲率测量波动带来的应力检测误差为1.3 MPa。实验测得铸层平均应力随铸层厚度的增加而变大,当铸层厚度达到30μm左右,铸层平均应力趋于稳定,应力大小为79.7 MPa。同时发现,当铸层厚度小于30μm时,沿电铸基底长度方向的铸层平均应力明显大于宽度方向铸层平均应力,随铸层厚度的增加,两个方向的应力大小趋于等值。结论采用横向剪切波前传感器搭建的电铸应力检测平台,能有效对铸层应力进行高精度的实时测量,为精密电铸过程中应力变化规律的研究提供了检测技术基础。

基于Ronchi剪切干涉的投影物镜数值孔径测量方法

数值孔径(NA)作为投影物镜的基本参数,决定了投影物镜的成像分辨率。在利用双光栅Ronchi剪切干涉仪测量投影物镜波像差时,NA也是实现波像差高精度检测的一项基本参数。提出了一种基于Ronchi剪切干涉像面光栅轴向离焦的投影物镜NA测量方法,理论推导了像面光栅离焦时空间光程差的数学表达式,通过测量轴向两个不同位置处的剪切波前并提取倾斜项系数,利用两个轴向位置的距离以及倾斜项系数的差值计算得到投影物镜NA值。在此基础上,开展了仿真分析和实验,以NA设计值为0.3的投影物镜为测量对象,实验测得NA为0.292,测量误差小于0.004。同时开展了几何光学测量方法的对比实验,进一步验证了所提方法的有效性。该方法利用波像差检测装置测得的剪切波前实现投影物镜NA的在线测量,不需要使用额外的装置或器件。

在干涉计量中用矢量法判别物体离面位移方向

详细讨论了采用波前剪切进行物体离面位移方向判别的方法,指出波前剪切可用矢量来描述,用矢量分析的方法可以对物体各种复杂形变引起的离面位移方向进行判别,并给出了有关的实验结果。