Interference Techniques for Measuring the surface Profile of Extended Samples

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Two interference techniques for measuring the surface profile of extended samples from 60 to 200 mm in length are developed. The profile is reconstructed by gluing separate frames taken with overlapping. It has been found that the angular reproducibility of the reconstructed profile in both techniques is less than 10 urad, which corresponds to a profile height difference of about 10 nm. When measuring surfaces with curvature radii R > 1 m, it is recommended to use the stitching technique on a highly coherent Zygo Verifire 4 interferometer, which provides a complete surface map. For surfaces with curvature radii R < 1 m, only the stitching technique on a SuperView W1 white light interferometer is suitable. For particularly important measurements, it is advisable to use both methods to achieve maximum measurement accuracy. The results of the study confirm the effectiveness of the proposed approaches in the field of interference metrological control.

About the authors

A. D. Akhsakhalyan

Institute of Physics of Microstructures RAS — Branch of the Federal Research Center “A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics RAS”

Nizhny Novgorod, Russia

M. S. Mikhailenko

Institute of Physics of Microstructures RAS — Branch of the Federal Research Center “A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics RAS”

Email: mikhaylenko@ipmras.ru
Nizhny Novgorod, Russia

A. E. Pestov

Institute of Physics of Microstructures RAS — Branch of the Federal Research Center “A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics RAS”

Nizhny Novgorod, Russia

E. V. Petrakov

Institute of Physics of Microstructures RAS — Branch of the Federal Research Center “A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics RAS”

Nizhny Novgorod, Russia

E. I. Glushkov

Institute of Physics of Microstructures RAS — Branch of the Federal Research Center “A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics RAS”

Nizhny Novgorod, Russia

A. K. Chernyshev

Institute of Physics of Microstructures RAS — Branch of the Federal Research Center “A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics RAS”

Nizhny Novgorod, Russia

N. I. Chkhalo

Institute of Physics of Microstructures RAS — Branch of the Federal Research Center “A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics RAS”

Nizhny Novgorod, Russia

References

  1. Schuster M., Gobel H. // J. Phys. D. 1995. V. 28. № 4A. P. A270. http://doi.org/0.1088/0022-3727/28/4A/053
  2. Gobel H. // Abstracts ACA Annual 1 Meeting. Pittsburg. August 9–14, 1992. V. 20. P. 34.
  3. https://www.bruker.com/en.html
  4. https://www.malvernpanalytical.com/en
  5. Ахсахалян А.А., Ахсахалян А.Д., Клюенков Е.Б., Муравьев В.А., Салащенко Н.Н., Харитонов А.И. // Изв. РАН. Сер. физ. 2005. Т. 69. № 2. С.174.
  6. Ахсахалян А.Д., Клюенков Е.Б., Лопатин А.Я., Лучин В.И., Нечай А.Н., Пестов А.Е., Полковников В.Н., Салащенко Н.Н., Свечников М.В., Торопов М.Н., Цыбин Н.Н., Чхало Н.И., Щербаков А.В. // Поверхность. Рентгеновские., синхротр. и нейтрон. исслед. 2017. № 1. С. 5. http://doi.org/10.7868/S0207352817010048
  7. Mino L., Borfecchia E., Segura-Ruiz J., Giannini C., Martinez-Criado G., Lamberti C. // Rev. Modern Phys. 2018. V. 90. Iss. 2. P. 025007. http://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.025007
  8. Samoylova L., Simi H., Siewert F., Mimura H., Yamauchi K., Tschentscher T. // Proc. SPIE. 2009. V. 7360. P. 73600E. http://doi.org/10.1117/12.822251
  9. Wang T., Huang L., Zhu Y., Giorgio S., Boccabella P., Bouet N., Idir M. // Nanomanuf. Metrol. 2023. V. 6. P. 20. http://doi.org/10.1007/s41871-023-00200-x
  10. Shurvinton R., Wang H. Pradhan P., Nistea I-T., Alcock S., Silva M., Majhia A., Sawhneya K. // J. Synchrotron Radiat. 2024. V. 31. P. 655. http://doi.org/10.1107/S1600577524002935
  11. Demmler M., Zeuner M., Allenstein F., Dunger T., Nestler M., Kiontke S. // Proc. SPIE. 2010. V. 7591. P. 203. http://doi.org/10.1117/12.840908
  12. Arnold T., Pietag F. // Precis. Eng. 2015. V. 41. P. 119. http://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2015.03.009
  13. Xie X., Zhou L., Dai Y., Li S. // Appl. Opt. 2011. V. 50. P. 5221. http://doi.org/10.1364/AO.50.005221
  14. Demmler M., Zeuner M., Luca A., Dunger T., Rost D., Kionike S., Kräger M. // Proc. SPIE. 2011. V. 7934. P. 793416. http://doi.org/10.1117/12.873787
  15. Van Eeckhout A., Sics I., Ribó L., Colldebran C., Nicolas J. // Proc. SPIE. 2023. V. 12576. P. 125760E. http://doi.org/10.1117/12.2665674
  16. https://gitlab.esrf.fr/moonpics_stitching_2018
  17. https://leaps-superflat.eu/pylost/
  18. Петраков Е.В., Чхало Н.И., Глушков Е.И., Чернышев А.К. Методы метрологии крупногабаритных рентгеновских зеркал в субнанометровом диапазоне // Тр. XXVIII Междунар. Симп. “Нанофизика и наноэлектроника”. Т. 1. Нижний Новгород, 15 марта 2024. С. 509.
  19. Wyant J.C. // Proc. SPIE. 2002. V. 4737. P. 98. http://doi.org/10.1117/12.474947
  20. Lehmann P., Tereschenko S., Xie W. // Surf. Topogr.: Metrol. Properties. 2016. V. 4. № 2. P. 024004. http://doi.org/10.1088/2051-672X/4/2/024004
  21. Vo Q., Fang F., Zhang X., Gao H. // Appl. Opt. 2017. V. 56. Iss. 29. P. 8174. http://doi.org/10.1364/AO.56.008174
  22. Ахсахалян А.А., Ахсахалян А.Д., Волгунов Д.Г., Зорина М.В., Торопов М.Н., Чхало Н.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2015. № 7. С. 93. http://doi.org/10.7868/S0207352815070033

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).