Improved topography measurement with a high dynamic range using phase difference sensing technology

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作者
Jinhui Shi,Yuanfei Gong,Dong Guang,Cheng Zuo,Xuqiang Wu,Liang Lü,Guosheng Zhang,Shili Li,Qianqian Wang,Benli Yu
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:48 (17): 4657-4657 被引量:1
标识
DOI:10.1364/ol.495680
摘要

Phase difference sensing technology (PDST) is employed for topography measurement, and two interference structures are proposed to achieve upper-limit adjustment and high resolution in the measurement range: a dual-wavelength system with a single Fabry–Perot (FP) cavity and a single-wavelength system with dual FP cavities. The phase difference between the two interference signals is determined by an elliptic fitting algorithm (EFA), and this change in phase difference is utilized to characterize the step height. Experimental results indicate that the measurement upper-limit can be adjusted to either 410 µm, 187 µm, or 108 µm by varying the wavelength difference in the dual-wavelength system, which gives a measurement error of 2.96%. In contrast, while offering a measurement resolution of 3.47 nm, the single-wavelength system exhibits a measurement error of 5.38%. The proposed method is capable of satisfying the measurement requirements during micro-electromechanical system (MEMS) processing with proficiency.
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