上期，小優(yōu)博士講述了常見的測量儀器/傳感器的精度相關概念。

今天，小優(yōu)博士為大家繼續(xù)帶來：

《和白光干涉儀相關的精度概念》

一、Z軸垂直精度相關概念
1、垂直分辨率：
測量表面高度差異時能夠分辨的最小高度變化量。

2、RMS重復性：

多組SiC晶圓片Rq的標準偏差，一般取32組樣本值偏離其平均值的平均程度的一種度量。

3、臺階重復性：

多次測量相同臺階或類似微結構時，得到的測量結果之間的一致性和穩(wěn)定性程度。

臺階重復性=1σ臺階高標準差 / Hˉ

Hmax是樣本的最大值

Hmin是樣本的最小值

Hˉ 是樣本的平均值

4、臺階準度：

多次測量相同臺階或類似微結構時，得到的測量結果之間的平均值和真實值的偏差。

臺階準度=|Hˉ -H_true|/H_true

H_true是臺階真值

Hˉ 是樣本的平均值

Z軸垂直精度的高低、取決于如下幾點：

• 光路設計、鏡頭畸變率、鏡頭相差；
• 光源的波長范圍和穩(wěn)定性；
• 數(shù)據(jù)采集的裝置，例如：納米級位移壓電陶瓷和微米級位移電機；
• 采集和處理干涉條紋的圖像處理算法。

二、XY橫向精度相關概念

1、單視野時 XY橫向精度相關概念：

1-1 相機像素

指的是相機傳感器上的像素數(shù)目，它決定了相機能夠捕捉到圖像中細節(jié)的數(shù)量和精度。

每個像素代表圖像中的一個點，其顏色和亮度信息由相機傳感器捕捉和記錄。

1-2 水平分辨率

指的是測量表面特征能夠分辨的最小特征尺寸。

越高光學放大倍率，意味著更高的分辨率，可以捕捉更多的細節(jié)和更清晰的圖像。

2、拼接視野時 XY橫向精度相關概念:

拼接視野時，除了如上相機像素和水平分辨率外，引入了平臺移動的精度和圖像拼接精度。

2-1 定位精度

指系統(tǒng)能夠將測量或定位對象準確地放置在期望位置的能力。

通常用于描述系統(tǒng)在XY平面內的位置偏差。

2-2 重復定位精度

指系統(tǒng)在多次重復測量或定位中，測量結果在XY平面上的一致性和穩(wěn)定性。

重復定位精度好的系統(tǒng)能夠在不同時間和條件下準確地重復相同的測量或定位。

好的定位精度&重復定位精度

一般的定位精度&重復定位精度

2-3 平臺拼接精度

指的是在進行多個平臺或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、圖像或信息拼接時，所能達到的精確度和準確性水平。

一般通過空間精度（平臺位置、旋轉角的準確對齊）和圖像處理算法保證。

好的空間精度

一般的空間精度

精確的算法

普通的算法

XY橫向精度取決于如下幾點：

1、相機像素

2、鏡頭倍率

3、XY平臺及拼接圖像處理算法

三、環(huán)境影響精度

除了儀器自身精度外，所處的使用環(huán)境同樣也非常重要。

1、穩(wěn)定的溫、濕度控制：

白光干涉儀對溫、濕度的穩(wěn)定性要求較高，因為溫、濕變化會影響光學元件的尺寸和折射率，從而影響干涉圖樣的穩(wěn)定性和測量精度。

通常要求在在溫、濕度變化較小的環(huán)境中操作。

2、低振動環(huán)境：

由于白光干涉儀對于光路的穩(wěn)定性和相位測量的敏感性，要求在低振動的環(huán)境中使用，避免氣流、建筑晃動、周邊設備運轉等引起的干擾。

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