ZYGO干涉仪使用说明

1目的

为了使员工正确熟悉的使用ZYGO干涉仪。本文详细说明了如何使用ZYGO 干涉仪来测试晶体的平行度、波前、平面度等指标。

2范围

本文件涉及用ZYGO 干涉仪检测平面元件的一般方法。

3 录取数据

在检验过程中将会生成以下记录：

3.1干涉图（保存文件名为*.Tif），在实时窗口上点击FILE-SAVE保存。

3.2测试数据（保存文件名为*.Dat），测试完成后点击SAVE DATE保存。

4 Zygo干涉仪的定义

4.1 应用（application）

应用是ZYGO 干涉仪中一系列功能的组合，保存为后缀名为“*.app”的文件。不同的应用用于不同项目的测量。比较常用的是GIP.app 用于一般的平面和球面的测量，GPI-Cylinde.app 用于柱面面形的测量，Angle.app用于平行角度的测试。

4.2 猫眼像（cateye）

又称为标准镜的像。标准镜的出射光在焦点处被返回时出现的干涉条纹，是透过干涉仪的光线与和它对称的标准面之间的干涉图形。

4.3 镜片像

从标准镜出射的光在整个零件表面被原路反射回来与标准面的反射光发生干涉产生的干涉图形。包含待测零件的表面或波前信息，是面形检测的主要信息来源。

4.4 升降台

可以升降的平台，带有小倾角调节功能，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 切换的2 个模式之一。align模式可以看到一个黑色固定的十字线和反射回干涉仪的光点，一般用于零件对准，特点是视场较大。View 模式是按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一，可以看到干涉条纹，特点是放大率较高，但是视场较小。一般在align界面对准后在view

界面观察条纹。

4.6 标准镜

干涉仪上使用的参考表面，用于生成理想的平面、球面波，作为测量基准。

4.7 长度基准

设定图像的长度基准，因为放大率不同或者屈光度不同，同样大小的干涉图所代表的零件大小可能有很大的差异。设定长度基准的目的就是告诉干涉仪图形中的一段长度相当于镜片中长度的多少，方便控制测量区域和设定掩膜。

4.8 掩膜（mask）

表明干涉图中有效区域的工具。可以根据需要设定有效区域的形状、大小、

位置，也可以从有效区域中挖去一部分不需要的。

5 职责

主要包括以下几个方面：

5.1 zygo干涉仪使用和维护部门为品管部。品管部经理负责保证过程实施所需的培训及资源。

5.2 按照校准计划对设备定期检定。

5.3 指定的仪器使用者需保证使用过程按按照操作规程操作仪器。

5.4 定期对设备进行保养。

6 操作主要内容.

6.1开机

依次开启ZYGO显示器电源，机箱控制面板上电源按钮：MASTER、MONITOR、AUX1、AUX2，以及干涉仪主机箱右侧下方POWER。

6.2运行程序

进入Windows 后，双击桌面上的Metropro.exe （如图一）操作软件，运行程序，进入ZYGO测试操作桌面。启动完成后会自动进入GPI.app，如果没有，关闭当前的窗口，待其缩小为按钮后，在应用选择窗口中点击相应的应用。

图一

6.3平行度测试

主要测试步骤如下：

6.3.1按监视器遥控器上的显示切换键（ALIGN/VIEW），使监视器处于排列状态。扭动参考反射镜上方的调节旋钮，调整镜面方向，使得反射镜反射回的最亮光斑与十字分划线交点重合。完成后,按遥控器上的显示切换键（ALIGN/VIEW），使监视器处于浏览状态。双击ZYGO测试操作桌面中angle.app按钮进入平行测试操作界面。

6.3.2调整好后将待测晶体放置到样品支架上，通过观察监视器调整晶体，使晶体垂直于测试光（监视器中晶体边缘清晰可见。）

6.3.3点击操作界面左下角Measure Controls 对话框中的 Refractive

index, 录入待测晶体的折射率（选择632.8nm时对应晶体的折射率，如图二），按回车键确定。

图二

6.3.4点击测试界面左上角的Calibrate按钮，在弹出的对话界面中点击Fringe

按钮,对话框中图像显示会进行更新，锁定并显示监视器中画面。使用鼠标标记晶体通光面宽度，在弹出的对话框中，录入晶体通光面宽度，按回车键确定。

6.3.5点击测试界面中左上角Mask Data按钮（如图三、四所示）, 在弹出的有动态图像的对话框中，首先从下部选项中选择晶体外形标定（例如正方形则选择square）。在动态图像中，使用鼠标准确标定待测晶体，要求标定范围不能超出晶体。并在动态图像上方无晶体的空间内，选择与待测晶体规格相近的区域，此区域将作为参考区域。

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ZYGO干涉仪使用说明

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图三

然后，点击下部选项中的BG Inc使该按钮变为BG EXC，锁定选择区，点击Define，定义Acq。之后点击Test，选择Unfill，去除最后标定的参考区域，

图四

点击Define，定义Test（晶体测试区域）。再点击Ref，选择Fill，添加最后标定的参考区域，点击Pick，然后用鼠标点击待测晶体区域边框，选择Unfill，去除晶体待测区域，点击Define，定义Ref（参考区域）。

6.3.6点击测试界面中左上角Measure按钮，系统进行自动测算。当监视器中左下角出现Wedge X.X sec（表示被测量器件两表面的夹角为X.X秒）时，记录下此时X.X 即为晶体的平行度。测试完毕后关闭平行度测试操作界面，点击

左上角X符号，退回到ZYGO主测试操作桌面。

6.4 平面度测试

6.4.1 调整监视器遥控器上的显示切换键（ALIGN/VIEW），使监视器处于排列状态。移除标准参考反射镜面，将晶体放置到样品支架上，调整晶体方向，使其反射回的光斑与十字分划线交点重合。完成后，按监视器遥控器上的显示切换键，使监视器处于浏览状态。点击ZYGO测试操作桌面中GPI.app按钮进入平面度测试操作界面。

6.4.2点击测试界面左上角的Calibrate按钮（如图五所示），在弹出的对话界面中点击Fringe按钮,对话框中图像显示会进行更新，锁定并显示监视器中画面。使用鼠标标记晶体通光面宽度，在弹出的对话框中，录入晶体通光面宽度，按回车键确定。

6.4.3点击测试界面中左上角Mask Data按钮（如图五所示）, 在弹出的有动态图像的对话框中，首先从下部选项中选择晶体外形标定（例如正方形则选择square）。在动态图像中，使用鼠标准确标定待测晶体，要求标定范围不能超出晶体。点击Define，定义待测区域。