1、1目的為了使員工正確熟悉的使用ZYGOF涉儀。本文詳細說明了如何使用ZYGO干涉儀來測試晶體的平行度、波前、平面度等指標。2 范圍本文件涉與用ZYGO干涉儀檢測平面元件的一般方法。3 錄取數據在檢驗過程中將會生成以下記錄：3.1 干涉圖（保存文件名為*.Tif），在實時窗口上點擊FILE-SAVE保存。3.2 測試數據（保存文件名為*.Dat），測試完成后點擊SAVEDATE保存。4 Zygo干涉儀的定義4.1 應用（application）應用是ZYGO干涉儀中一系列功能的組合，保存為后綴名為“*app”的文件。不同的應用用于不同項目的測量。比較常用的是GIP.app用于一般的平面和球面的測

2、量，GPI-Cylinde.app用于柱面面形的測量，Angle.app用于平行角度的測試。4.2 貓眼像（cateye）又稱為標準鏡的像。標準鏡的出射光在焦點處被返回時出現的干涉條紋，是透過干涉儀的光線與和它對稱的標準面之間的干涉圖形。4.3 鏡片像從標準鏡出射的光在整個零件表面被原路反射回來與標準面的反射光發生干涉產生的干涉圖形。包含待測零件的表面或波前信息，是面形檢測的主要信息來源。4.4 升降臺可以升降的平臺，帶有小傾角調節功能，一般用于放置平面元件。4.5 Align/View模式按下控制盒上的align/view切換的2個模式之一。align模式可以看到一個黑色固定的十字線和反射回

3、干涉儀的光點，一般用于零件對準，特點是視場較大。View模式是按下控制盒上的align/view切換的2個模式之一，可以看到干涉條紋，特點是放大率較高，但是視場較小。一般在align界面對準后在view界面觀察條紋。作業文件文件編號ZYGOF涉儀使用說明版本/修訂貝碼2/84.6標準鏡干涉儀上使用的參考表面，用于生成理想的平面、球面波，作為測量基準。4.7 長度基準設定圖像的長度基準，因為放大率不同或者屈光度不同，同樣大小的干涉圖所代表的零件大小可能有很大的差異。設定長度基準的目的就是告訴干涉儀圖形中的一段長度相當于鏡片中長度的多少，方便控制測量區域和設定掩膜。4.8 掩膜(mask)表明干涉

4、圖中有效區域的工具。可以根據需要設定有效區域的形狀、大小、位置，也可以從有效區域中挖去一部分不需要的。5職責主要包括以下幾個方面：5.1 zygo干涉儀使用和維護部門為品管部。品管部經理負責保證過程實施所需的培訓與資源。5.2 按照校準計劃對設備定期檢定。5.3 指定的儀器使用者需保證使用過程按按照操作規程操作儀器。5.4 定期對設備進行保養。6操作主要內容.6.1 開機依次開啟ZYGO顯示器電源，機箱控制面板上電源按鈕：MASTER、MONITOR、AUX1、AUX2,以與干涉儀主機箱右側下方POWER。6.2 運行程序進入Windows后，雙擊桌面上的Metropro.exe(如圖一)操作

5、軟件，運行程序，進入ZYGO測試操作桌面。啟動完成后會自動進入GPI.app,如果沒有,關閉當前的窗口，待其縮小為按鈕后，在應用選擇窗口中點擊相應的應用。圖一6.3 平行度測試作業文件文件編號ZYGOF涉儀使用說明版本/修訂貝碼3/8主要測試步驟如下：按監視器遙控器上的顯示切換鍵（ALIGN/VIEW）,使監視器處于排列狀態扭動參考反射鏡上方的調節旋鈕，調整鏡面方向，使得反射鏡反射回的最亮光斑與十字分劃線交點重合。完成后，按遙控器上的顯示切換鍵（ALIGN/VIEW）,使監視器處于瀏覽狀態。雙擊ZYGO測試操作桌面中angle.app按鈕進入平行測試操作界面。調整好后將待測晶體放置到樣品支架上

6、，通過觀察監視器調整晶體，使晶體垂直于測試光（監視器中晶體邊緣清晰可見。）點擊操作界面左下角MeasureControls對話框中的Refractiveindex,錄入待測晶體的折射率（選擇632.8nm時對應晶體的折射率，如圖二），按回車鍵確aEoReportProcessVidMon(WedgeVidMon(Angle圈 zygoMeasure CentrolsSetup Type: ffedge ITcans)Refractive Index: 1.SOOOOO點擊測試界面左上角的Calibrate按鈕，在彈出的對話界面中點擊Fringe按鈕，對話框中圖像顯示會進行更新，鎖定并顯示監視器

7、中畫面。使用鼠標標記晶體通光面寬度，在彈出的對話框中，錄入晶體通光面寬度，按回車鍵確定。點擊測試界面中左上角MaskData按鈕（如圖三、四所示），在彈出的有動態圖像的對話框中，首先從下部選項中選擇晶體外形標定（例如正方形則選擇square）0在動態圖像中，使用鼠標準確標定待測晶體，要求標定范圍不能超出晶體。并在動態圖像上方無晶體的空間內，選擇與待測晶體規格相近的區域，此區域將作為參考區域。廁試按河（也可用Fl健）Trin點擊可初蠟化程序數據我制想祖莖考上域的字線存回區域的條對己同存數據進仃分析）惻試和參考£域）打開進入校樓界面）然后，點擊下部選項中的BGInc使該按鈕變為BGEXC

8、,鎖定選擇區，點擊De巾ne,定義Acq。之后點擊Test,選擇Unfill,去除最后標定的參考區域,點擊De巾ne,定義Test（晶體測試區域）。再點擊Ref,選擇Fill,添加最后標定的參考區域，點擊Pick,然后用鼠標點擊待測晶體區域邊框，選擇Unfill,去除晶體待測區域，點擊Define,定義Ref（參考區域）點擊測試界面中左上角Measure按鈕，系統進行自動測算。當監視器中左下角出現WedgeX.Xsec（表示被測量器件兩表面的夾角為X.X秒）時，記錄下此時X.X即為晶體的平行度。測試完畢后關閉平行度測試操作界面，點擊左上角X符號，退回到ZYGO主測試操作桌面Cal+0.149G

9、4MeasureCt.rlMEASUREAnalyzeMaskData-014250sWHQInLenslLyHapSaveDataLoadDataResetW3V&W白dg它Mag16.0目匕iiiiiHniiii陽白dg電Ang46.K作業文件文件編號ZYGOF涉儀使用說明版本/修訂貝碼4/8Aperture作業文件文件編號ZYGOF涉儀使用說明版本/修訂貝碼5/86.4平面度測試調整監視器遙控器上的顯示切換鍵（ALIGN/VIEW）,使監視器處于排列狀態。移除標準參考反射鏡面，將晶體放置到樣品支架上，調整晶體方向，使其反射回的光斑與十字分劃線交點重合。完成后，按監視器遙控器上的顯

10、示切換鍵，使監視器處于瀏覽狀態。點擊ZYGO測試操作桌面中GPI.app按鈕進入平面度測試操作界面。點擊測試界面左上角的Calibrate按鈕（如圖五所示），在彈出的對話界面中點擊Fringe按鈕，對話框中圖像顯示會進行更新，鎖定并顯示監視器中畫面。使用鼠標標記晶體通光面寬度，在彈出的對話框中，錄入晶體通光面寬度，按回車鍵確定。點擊測試界面中左上角MaskData按鈕（如圖五所示），在彈出的有動態圖像的對話框中，首先從下部選項中選擇晶體外形標定（例如正方形則選擇square）0在動態圖像中，使用鼠標準確標定待測晶體，要求標定范圍不能超出晶體。點擊Define,定義待測區域。點擊測試界面中左上角

11、Measure按鈕，系統進行自動測算。當監視器中左上角出現PVX.XXXWave（表示被測樣品最高點與最低點之間的距離為X.XXX入）時（如圖六所示），記錄此時X.XXX即為晶體的平面度值。測試完畢后關閉測試操作界面，點擊左上角X符號，退回到ZYGO主測試操作桌面。圖五圖六6.5波前畸變測試主要測試步驟如下：調整監視器遙控器上的顯示切換鍵（ALIGN/VIEW）,使監視器處于排列狀態。扭動參考反射鏡上方的調節旋鈕，調整鏡面方向，使得反射鏡反射回的作業文件文件編號ZYGOF涉儀使用說明版本/修訂貝碼6/8最亮光斑與十字分劃線交點重合。完成后，按監視器遙控器上的顯示切換鍵（ALIGN/VIEW）,

12、使監視器處于瀏覽狀態。點擊ZYGO測試操作桌面中GPI.app按鈕進入波面測試操作界面。將待測晶體放置到樣品支架上，通過觀察監視器調整晶體，使晶體垂直于測試光（監視器中晶體邊緣清晰可見）。點擊測試界面左上角的Calibrate按鈕，在彈出的對話界面中點擊Fringe按鈕，對話框中圖像顯示會進行更新，鎖定并顯示監視器中畫面。使用鼠標標記晶體通光面寬度，在彈出的對話框中，錄入晶體通光面寬度，按回車鍵確定。點擊測試界面中左上角MaskData按鈕，在彈出的有動態圖像的對話框中，首先從下部選項中選擇晶體外形標定（例如正方形則選擇square。在動態圖像中，使用鼠標準確標定待測晶體，要求標定范圍不能超出

13、晶體。點擊Define,定義待測區域。點擊測試界面中左上角Measure按鈕，系統進行自動測算。當監視器中左上角出現PVX.XXXWave（表示被測樣品最高點與最低點之間的距離為X.XXX入）時，記錄此時X.XXX即為晶體的波面數值（如圖五所示）。測試完畢后關閉波面測試操作界面，點擊左上角X符號，退回到ZYGO主測試操作桌面。7細節說明和結語7.1 安全要求測量過程中，注意對透鏡的防護，尤其是表面和邊角容易損壞的部位。標準鏡使用時要插入到位，螺絲擰緊。不用時要擺放到盒子中避免意外損壞。使用干涉儀測量面形主要包括以下步驟：開機，選擇、安裝標準鏡，找到待測零件表面干涉條紋，輸入零件號等相關信息，設

14、定長度基準，取掩膜，測量，結果保存和打印。不同的零件在找干涉條紋和一些設定方面有所區別，但是基本步驟差不多。7.2 選擇、安裝標準鏡選擇：平面和柱面選擇平面標準鏡TF,球面選擇球面標準鏡。球面標準鏡在選擇的時候要考慮鏡片的曲率半徑和口徑，參照JEMizar的標準鏡選擇。安裝：將標準鏡的兩個插銷對準標準鏡安裝支架上的卡口插入，旋轉，安裝到位，旋轉鎖死螺釘固定好。按下控制盒上align/view切換到align模式，將光點作業文件文件編號ZYGOF涉儀使用說明版本/修訂貝碼7/8調到十字線的中心。7.3 尋找干涉條紋平面：將待測面正對干涉儀主機放置到升降臺上，如果是楔角較小的平片或者直角棱鏡之類的

15、可能需要把背面事先涂上凡士林來消除雜光影響。按下控制盒上的align/view按鈕切換到align模式，調整待測零件的俯仰和水平旋轉在動態窗口中找到零件表面反射回來的光點，并將其調整到十字線中心。再次按下align/view按鈕切換到view模式，微調零件或者標準鏡的俯仰和水平旋轉，將條紋調到3根左右。球面：將鏡片夾到六位調整架上，待測面正對干涉儀主機。切換到view界面，沿導軌前后移動調整架至干涉儀的出射光聚焦到零件表面（可用一張小紙條貼于零件表面觀察）。此時干涉儀中出現的條紋稱為貓眼像（cateyR,也常稱作標準鏡的像。調整六位調整架，使零件上下移動把條紋調到充滿整個視場，微調標準鏡的位置

16、，使得條紋對稱。凸面靠近，凹面遠離干涉儀主機尋找表面像，緊盯剛才找到的貓眼條紋，它會漸漸變小然后又慢慢變大，再次變大的條紋就是零件的表面像，微調六維調整架將條紋調到3根。在整個尋找過程中，光點可能會移動，通過調整來保持光點始終在屏幕中心。如果僅僅要測量面形，找到像之后進入步驟9.4即可；如果還要測量曲率半徑，則在找到鏡片表面像之后按下光柵尺面板上的“X”按鈕讓示數歸零，再次回到貓眼像位置，此時光柵尺的示數即為待測零件的曲率半徑。注意：整個回歸貓眼的過程中不可觸碰任何調整旋鈕。柱面：柱面的情況比平面和球面要復雜一些，除了要使用平面標準鏡以外還需要使用一塊柱面輔助鏡CGH。使用時，切換到align

17、模式，將CGH的平面對準干涉儀，調整左右旋轉，把第3個光點調到十字線中心。切換到view模式，微調標準鏡位置，把CGH周圍的圓環調到無條紋，然后再切換到align模式。將待測柱面母線按與CGH平行的方向放置到調整架上，移動調整架至CGH焦點處，微調待測柱面的左右偏轉，在電腦屏幕中看到有一個現狀亮斑，微微旋轉柱面的母線方向，使得母線方向與CGH的母線方向完全一致，此時屏幕中看到一條細亮的豎線。調整前后將細線縮小成點，并調整到十字線中間。切換到view模式，再次微調柱面的旋轉和角度將條紋調正，微調前后將條紋在弧面方向調直。7.4 輸入零件信息點擊measurementcontrol按鈕，在part

18、number欄中輸入貨號，serialnumber欄中輸入零件編號作業文件文件編號ZYGOF涉儀使用說明版本/修訂貝碼8/8如果測量的是球面還需要在ISO10110窗口中輸入曲率半徑標稱值、實測值、測試波長、零件有效口徑。7.5 設定長度基準點擊calibrate按鈕，在彈出的窗口中劃一條已知長度的線，并在彈出的窗口中輸入長度。一般平面可以以零件邊緣或者標準鏡邊緣為基準，球面可以以干涉圖形的邊緣作為基準。如果測量不到整個面面形的球面按照R/（F/#）計算實際測量的口徑，作為長度基準。7.6 取掩膜自動掩膜：測量圓形（球形）零件的時候，可以使用自動掩膜功能，按一定的百分比選取有效測量區域。點擊analysiscontrol按鈕，在彈出的窗口中選擇autoapertureON,在下面的inside欄中輸入有效百分比，outside欄中輸入中心需要去除的部分。手動掩膜：手動掩膜適用于非圓形零件或者有特殊需求的情況。點擊mask按鈕進入掩膜窗口，按需要選擇circle，rectangle，square，ellipse，curve等形狀的掩膜，在干涉圖上畫出合適的大小，可以通過中間的move，resize，adjust等功能調整到合適的大小和位置。完成后點擊BGINC按鈕來確