Rannsóknir á þrívíddarlögunargreiningu á ósamhliða ljóstruflanasmásjá
Hröð þróun vélaframleiðslu og rafeindaiðnaðar hefur sett fram meiri kröfur um uppgötvunartækni smásjárformgerðar. Sem stendur er hægt að skipta greiningu á þrívíddarformi í tvo flokka: snertingu og snertingu án snertingar. Snertiaðferðin vísar aðallega til stílaðferðarinnar. Meginreglan þess er að breyta litlu tilfærslunni í lóðrétta stefnu stílsins í rafmerki og magna það til að fá þrívíddar formdreifingu skynjunarflatarins. Snertilausar uppgötvunaraðferðir fela aðallega í sér geislafókusaðferð, skipulagða ljósvörpunaðferð og víxlmælingar. Geislafóksaðferðin notar ljósblettinn með fókus sem sjónnema til að skanna greiningaryfirborðið til að fá þrívíddargögn. Þessi aðferð getur framkvæmt þrívíddargreiningu á flóknum útlínum, en mælihraðinn er hægur. Interferometry og skipulagðar ljósvörpuaðferðir greina yfirborðsútlínur með því að leysa jaðaraflögun, þar sem interferometry notar meginregluna um samhengi trefja eða samhliða geislasamhengi, þar á meðal leysir interferometry og hvítt ljós skönnun interferometry. Þegar samhengi ljósleiðarans er notað þarf það að vinna með hlutlinsunni með mikilli vinnufjarlægð, sem takmarkar stækkun hlutlinsunnar. Hvítt ljósskönnunartruflun notar breitt hvítt ljós sem ljósgjafa og notar meginregluna um samhliða geislasamhengi. Villa í einni mælingu er innan 20nm. Upplýsingar eins og birtuskil og ljósstyrkur ákvarða algera dýpt yfirborðsins sem verið er að mæla. Skipulögð ljósvörpun aðferðin forðast notkun skönnunartækja og hefur hraðasta endurbyggingarhraða. Hins vegar, þegar horn er á milli vörpunarplansins og sviðsplansins, þarf að leiðrétta jaðartímabilið, þannig að þessi aðferð hentar ekki fyrir nákvæmnisformfræði undir míkrónustigi. Mæling Í þessari grein eru kostir skipulagðrar ljósvarpsaðferðar og samhliða ljósviðskiptaaðferðar sameinuð, ljósgeislinn er sveigður af staðbundnu ljósmótaranum og tvær dreifingarröð með nánum ljósstyrk eru notaðar til að trufla til að mynda jaðar. Stillir jaðarfasa. Þar sem forðast er að nota skönnunartæki og viðmiðunarplan, krefst fyrirhuguð aðferð ekki notkunar truflunarmarkmiða og hefur engar takmarkanir á tölulegu ljósopi notuðu markmiðanna, endurbyggingarferlið er hratt og hægt er að ná hærri hliðarupplausn. Þar að auki, þar sem jaðarin eru mynduð af truflunum ljósgeisla, er fasanum dreift línulega með pixlahnitunum og það er ekkert fyrirbæri um reglubundnar jaðarbreytingar í vörpunaðferðinni. Að lokum notar þessi grein grófleikasamanburðareininguna með Ra upp á 100nm sem prófað sýni til að gera tilraunir. Fjögurra þrepa fasabreytingaraðferðin er notuð til að fá þrívítt punktskýið á yfirborði prófaða sýnisins. Raunveruleg hlutfallsleg hæð milli punkta.
Tilraunaljósleið
Það er ljósleiðarskýringarmynd ósamhliða ljóstruflunar lýsingarsmásjár sem lögð er til í þessari grein. Leisargeislinn fer inn í geislaskiptiprisma smásjáarinnar í gegnum geislaútvíkkann L3, staðbundna ljósmótarann og fókuslinsuna L2 og myndar lýsingarljóssbraut smásjákerfisins. Staðbundinn ljósstýribúnaður getur stillt amplitude innfallsljóssins í samræmi við myndina sem hlaðið er upp. Þegar myndin sem hlaðið er upp er jaðar jafngildir virkni hennar endurskinsristi, sem stillir sveigju rýmisljósmótara þannig að tveir geislar af dreifðu ljósi með svipuðum ljósstyrk komist inn í tvílita prisma, eftir að hafa verið stillt af hlutlinsunni í smásjá, truflar yfirborð mælda sýnisins til að mynda truflunarkanta.
Staðbundinn ljósstýribúnaður er kjarnabúnaður kerfisins og hægt er að stilla tímabil og fasa brúnarinnar nákvæmlega með því að breyta hlaða jaðarmynstrinum meðan á tilrauninni stendur. Venjulega, til þess að bæta hliðarnákvæmni 3D endurbyggingarpunktaskýsins, er nauðsynlegt að stilla jaðartímabilið til að það sé nálægt hliðarupplausn smásjáarinnar. Á þessum tíma er hægt að reikna út hámarks truflunarhorn beggja geislanna út frá tölulegu ljósopi NA á hlutlinsunni.
Samkvæmt breytum smásjárhlutlinsunnar sem notuð er í kerfinu (100, NA=0.8), er hámarks truflunarhorn tvöföldu geislanna 106 gráður og kerfisupplausnin sem reiknuð er með Rayleigh viðmiðun er 406nm. Í tilrauninni er lágmarks jaðartímabilið sem hægt er að stilla 452nm, sem gefur til kynna að innan jaðartímabils sé samsvarandi samband á milli fasaskiptingar og hæðar að minnsta kosti eins pixlapunkts, það er hliðarnákvæmni endurgerðarinnar. punktský er 452nm, sem er nálægt myndupplausn kerfisins. Vegna lítils jaðartímabils er aflögun brúnarinnar næmari en stórra tímabils jaðarsins, þannig að það hefur meiri axial nákvæmni. Hvað varðar fasaaðlögun, þarf hvíta ljósskönnunartruflun að færa truflunarhlutlinsuna í axial átt með hjálp piezoelectric tækis og passa síðan fasann með því að kvarða núll ljósleiðarmuninn á hverri skönnunarmynd, þannig að það er ákveðin villa í fasagildinu. Í kerfinu okkar er fasaaðlögunin að veruleika með því að stjórna punktunum á staðbundnum ljósmótaranum án skönnunarbúnaðar, þannig að það hefur meiri nákvæmni fasastillingar. Á þessum grundvelli er fasabreytingaraðferðin notuð til að reikna út fasamótunargildi hvers punkts á myndinni. Hægt er að fá niðurstöður þrívíddaruppbyggingar með mikilli hliðarupplausn með hraðari endurreisnaralgrími.
endurbyggingar reiknirit
Í þessari grein er fjögurra þrepa fasabreytingaraðferðin notuð til að endurgera þrívíddar útlínur mælda sýnisins, sem er skipt í þrjú skref: forvinnslu mynd, fasamótunarmyndaútdrátt og hávaðapunktasíun. Eftirfarandi mun taka grófleikasamanburðseininguna með Ra=100nm sem sýnishorn til að útskýra reikniritið sem notað er í hverju skrefi. 2.1 Myndaforvinnsla Þar sem myndgreiningarkerfið notar leysirlýsingu er óhjákvæmilegt að hafa áhrif leysisflekka á truflunarmynstrið. Í því ferli að forvinna truflunarkantana, notar þetta blað sporöskjulaga lágpassasíu, þannig að síunarradíus meðfram jaðarstefnunni í tíðnisviði myndarinnar er tvöfalt meiri en lóðrétta stefnu brúnanna. Jaðarmynstrið birtist sem tveir miðjusamhverfir ljósir blettir í tíðnisviðinu og stefna tengilínunnar á milli punktanna tveggja er hornrétt á stefnu jaðarsins og stefna tengilínunnar er stillt sem langás á sporbaugurinn. Þar sem jaðartímabilið er nálægt myndupplausninni er aðalásinn stilltur á að vera tvöföld fjarlægð frá 2 björtum blettum og minniásinn er jöfn fjarlægðinni 2 punkta. Slík hönnun getur annars vegar dregið úr áhrifum flekkhávaða í hlutfallslega fasalausninni og hins vegar komið í veg fyrir að mótunarupplýsingarnar í truflunarmynstrinu séu síaðar út eins mikið og mögulegt er. Sýndar eru vinnsluniðurstöður undir jafntrópískum og anisotropic síunaraðferðum, samanburðurinn getur dregið úr hávaða myndarinnar meðfram jaðarstefnunni, en haldið aflögun brúnarinnar.
