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摘要
为实现对蓝宝石衬底加工过程的质量监控,开发了一套蓝宝石衬底表面形貌检测和评价专用系统。基于经典垂直扫描白光干涉技术,利用其干涉图像的波动性,采用图像十字截面的灰度值方差作为清晰度评价函数,以实现系统的自动对焦;参考国家标准GB/T 29505-2013推荐的衬底测量点数及其位置分布,针对不同尺寸的蓝宝石衬底,依据同一层单位圆相邻圆心的距离来增加相应的测量点数;选取了二维、三维粗糙度评价参数作为系统评价参数,并对多点位置的粗糙度做统计参数分析。用Ra为0.1,0.2,0.4,0.8μm的标准件对系统进行误差补偿,得到误差补偿方程,之后,用商业仪器3D光学轮廓仪Zygo7300进行对比实验,对Ra为0.8μm标准件的5个不同位置进行了对比测量,两者测量的Ra值的误差为-0.012～0.011μm;误差补偿完成后,分别对2英寸和4英寸蓝宝石衬底进行测量和评价分析。实验结果表明:该测量系统的精度为纳米级,能够实现不同尺寸蓝宝石衬底表面形貌的测量与分析,以及表面质量分布的评价。
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