可见光移相点衍射干涉仪的测试误差分析

为了实现对极紫外光刻投影物镜非球面反射镜的超高精度检测,引入了可见光移相点衍射干涉仪,介绍了其工作原理,并采用自行设计的十三步移相算法和传统五步移相算法对可见光移相点衍射干涉仪的测试误差进行了详细的理论分析及仿真计算,分析结果证明了十三步算法优越性的同时,也给出了要实现干涉仪的超高检测精度应该限定的测试组件的性能参数。为了验证可见光移相点衍射干涉仪及十三步算法的切实可行性,搭建了原理实验装置,通过40次重复测量取平均值的方法获得被检元件面形。实验结果表明:十三步算法和五步算法的结果相近,但十三步算法的重复性优于五步算法。采用十三步算法,在所构建的实验装置上实现了RMS值优于λ/10 000(λ=632.8 nm)的检测重复性。

可见光移相点衍射干涉仪的空气扰动误差分析

为了提高可见光移相点衍射干涉仪的测量精度， 对空气扰动误差的分析以及有效的抑制是十分必要的。 利用自行设计的十三步移相算法与传统的五步移相算法对空气扰动误差进行了理论分析与仿真计算，分析结果证明了新算法的优越性，并且通过对干涉仪的空气扰动误差的分析，最终得到了干涉仪工作的环境控制条件， 如果采用十三步移相算法， 保证空气温度变化控制在±0.005 ℃以内，压强变化控制在±1 Pa 以内，水汽压变化控制在±5 Pa 以内，温度梯度变化控制在 0~0.01 ℃范围内，压强梯度变化控制在 0~2 Pa 范围内，最后再对多次测量结果取平均，则空气扰动误差引起的位相误差将在测量精度允许的范围内。 在现有的实验条件下搭建了原理实验装置，实验结果表明：十三步算法和五步算法的结果相近，但十三步算法的重复性优于五步算法。 采用十三步算法，在所构建的实验装置上实现了 RMS 值优于 λ/10 000（λ=632.8 nm）的检测重复性。