Способ измерения кривизны отражающей поверхности и соответствующее оптическое устройство - RU2019142477A

1. Способ измерения деформации по меньшей мере одной отражающей поверхности (10) предмета измерительным устройством, причем вышеупомянутое измерительное устройство содержит по меньшей мере осветительную структуру (21), содержащую светящиеся точки (22), камеру (30, 31) и устройство (40) анализа изображений, при этом осветительная структура и камера размещаются так, чтобы в состоянии измерения деформации вышеупомянутой поверхности мнимое или действительное изображение (23) осветительной структуры было видимо детектором камеры сквозь поверхность, причем вышеупомянутое изображение отображает деформацию зоны (11) поверхности, освещенной посредством осветительной структуры, отличающийся тем, что способ осуществления измерения включает в себя следующие этапы:

i. измерения по меньшей мере расстояния между изображениями двух светящихся точек;

ii. вычисления отношения между этим измеренным расстоянием и по меньшей мере одним опорным расстоянием;

iii. вычисления, на основании упомянутого отношения, расширения в заданном направлении;

iv. вычисления деформации отражающей поверхности в вышеупомянутом заданном направлении.

2. Способ измерения по п.1, отличающийся тем, что способ содержит пятый этап, в котором этапы i–iv осуществляются для множества изображений светящихся точек таким образом, чтобы измерить расширение во множестве данных направлений и вычислить анизотропию деформации отражающей поверхности.

3. Способ измерения по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что осветительная структура включает в себя совокупность отдельных светящихся точек, распределенных в матрице.

4. Способ измерения по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что осветительная структура включает в себя по меньшей мере светящийся круг или эллипс, причем измерение осуществляется на изображениях точек, принадлежащих этому светящемуся кругу или этому светящемуся эллипсу.

5. Способ измерения по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что способ включает в себя этап осуществления по меньшей мере одного второго измерения, причем это второе измерение включает в себя излучение второй осветительной структуры, причем вышеупомянутые средства осуществления обоих измерений установлены так, чтобы первая осветительная структура, относящаяся к первому измерению, освещала первую зону поверхности, отличную от второй зоны поверхности, освещаемой второй осветительной структурой, относящейся ко второму измерению, при этом камера остается неподвижной между двумя измерениями.

6. Устройство измерения деформации по меньшей мере отражающей поверхности (10) предмета, причем вышеупомянутое устройство измерения содержит по меньшей мере одну осветительную структуру (21), включающую в себя светящиеся точки (22), камеру (30, 31) и устройство (40) анализа изображений, причем осветительная структура и камера размещаются так, чтобы в состоянии измерения деформации вышеупомянутой поверхности мнимое или действительное изображение (23) осветительной структуры было видимо детектором камеры сквозь поверхность, и при этом вышеупомянутое изображение отображает деформацию зоны (11) поверхности, освещенной осветительной структурой, отличающееся тем, что устройство анализа изображений включает в себя:

средства для измерения по меньшей мере одного расстояния между изображениями двух светящихся точек;

первые средства вычисления отношения между этим измеренным расстоянием и по меньшей мере одним опорным расстоянием;

вторые средства вычисления, на основании упомянутого отношения, расширения в заданном направлении;

третьи средства вычисления деформации отражающей поверхности в вышеупомянутом заданном направлении.

7. Устройство измерения по п.6, отличающееся тем, что устройство включает в себя средства осуществления по меньшей мере двух измерений, причем каждое измерение включает в себя излучение осветительной структуры, и при этом вышеупомянутые средства осуществления обоих измерений устанавливаются так, чтобы первая осветительная структура, относящаяся к первому измерению, освещала первую зону поверхности, отличную от второй зоны поверхности, освещаемой второй осветительной структурой, относящейся ко второму измерению, причем камера остается неподвижной между двумя измерениями.

8. Устройство измерения по одному из пп.6–7, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя средства перемещения, деформации или увеличения осветительной структуры.

9. Устройство измерения по одному из пп.6–8, отличающееся тем, что средства осуществления включают в себя средства перемещения (50) предмета в плоскости, определяемой между двумя измерениями, и средства измерения упомянутого перемещения.

10. Устройство измерения по п.9, отличающееся тем, что средства перемещения предмета в вышеупомянутой плоскости представляют собой средства вращения или параллельного переноса.

11. Устройство измерения по одному из пп.6–10, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя экран (20) для визуального вывода и графические средства для воспроизведения упомянутой осветительной структуры на вышеупомянутом экране визуального вывода.

12. Устройство измерения по п.11, отличающееся тем, что осветительная структура представляет собой матрицу отдельных светящихся точек.

13. Устройство измерения по п.11, отличающееся тем, что осветительная структура представляет собой светящийся круг или светящийся эллипс, или набор светящихся кругов или светящихся эллипсов.

14. Устройство измерения по одному из пп.6–10, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя источник освещения, освещающий непрозрачный экран, включающий в себя отверстия, размещаемые таким образом, чтобы образовать осветительную структуру.

15. Устройство измерения по одному из пп.6–14, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя оптический разделитель (60) с полупрозрачной плоскостью, установленный так, чтобы изображение структуры точек образовывалось на детекторе камеры после пропускания вышеупомянутым оптическим разделителем, отражения от вышеупомянутой поверхности и отражения от вышеупомянутого оптического разделителя, или образовывалось на детекторе камеры после отражения от вышеупомянутого оптического разделителе, отражения от вышеупомянутой поверхности и пропускания вышеупомянутым оптическим разделителем.

16. Устройство измерения по одному из пп.6–15, отличающееся тем, что устройство измерения включает в себя средства осуществления множества измерений, реализующих полную картографию деформации вышеупомянутой поверхности.

17. Устройство измерения по одному из пп.6–15, отличающееся тем, что локальный радиус кривизны, вогнутой или выпуклой, деформаций варьируется между несколькими миллиметрами и несколькими десятками километров.

18. Устройство измерения по одному из пп.6–17, отличающееся тем, что вышеупомянутый предмет представляет собой полупроводниковую пластину, причем отражающая поверхность является одной из граней вышеупомянутой пластины.

19. Использование устройства измерения по одному из пп.6–18 для измерения вогнутой отражающей поверхности, отличающееся тем, что осветительная структура и камера расположены так, чтобы изображение осветительной структуры, отраженное вогнутой отражающей поверхностью, было расположено вблизи линзы камеры.

20. Использование устройства измерения по одному из пп.6–18 для контроля обработки, вызывающей деформацию отражающей поверхности предмета в рамке роста материала, отличающееся тем, что измерения осуществляются во время нанесения по меньшей мере одного слоя материала на вышеупомянутую отражающую поверхность.

21. Использование устройства измерения по одному из пп.6–18 в устройстве контроля полупроводниковых пластин, отличающееся тем, что измерения осуществляются непрерывно на по меньшей мере двух различных предметах.