基于小孔點衍射的超精面形瞬態干涉測量技術

張金鵬，高芬，李兵

（1 西安工業大學 光電工程學院，西安 710021）

（2 西安交通大學機械制造系統工程國家重點實驗室，西安 710049）

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隨著我國光刻技術由深紫外向極紫外領域發展，對光刻物鏡面形提出了納米以下甚至亞納米的檢測精度需求［1-2］，商用化泰曼-格林和菲索干涉儀的檢測精度因受限于其自身標準參考鏡面形精度，已經無法滿足上述超精度檢測發展需求。點衍射干涉測量法［3-5］利用微米級小孔衍射產生近乎理想的球面波作為參考波，擺脫了標準參考鏡對測量精度的限制，為光刻領域的超精面形檢測開辟了有效途徑。

點衍射法于19 世紀初被提出，美國和日本已經研發了光纖點衍射［3］與小孔點衍射干涉儀［4］的成型設備。國內對于點衍射干涉儀的研究起步較晚，特別是在小孔點衍射干涉測量領域，目前研究多處于實驗室階段［6-9］，其中制約其精度提高及成形設備發展的一個最重要原因在于其相移問題。現有的小孔點衍射干涉儀［6-9］多采用高精度的壓電陶瓷相移器（Piezoe-lectric Transducer，PZT）帶動被測件進行多次移動，采集多幅干涉圖像進行相位提取。這種時域多步相移技術的實現，一方面依賴于進口昂貴的PZT，另一方面干涉圖像長時間采集過程中易受環境干擾的影響，導致實際檢測精度尤其是重復性精度低。若能將同步相移技術引入點衍射干涉測量中，通過一次測量即能獲得多幅具有不同移相量的干涉圖像，實現超精面形的瞬態檢測，將有望解決點衍射干涉儀發展中的上述瓶頸問題。……