白光干涉儀是一種高精度的光學測量儀器，它利用白光干涉原理來測量物體表面的形貌和高度等信息。在白光干涉儀中，垂直掃描干涉測量模式（VSI）、相移干涉測量模式（PSI）以及結合VSI和PSI的高分辨測量模式（VXI）是三種重要的測量模式。以下是對這三種測量模式的詳細介紹：

一、垂直掃描干涉測量模式（VSI）

原理：

VSI模式是基于白光干涉的一種垂直掃描測量方法。它利用白光作為光源，通過測量分析干涉圖零光程差位置來提取樣品表面的高度信息。

由于白光是寬帶光源，因此白光干涉圖是不同波長光干涉的疊加。在零光程差位置，即被測表面與參考平面等光程的位置，干涉圖的光強、對比度等特征參數會達到最大值。

特點：

VSI模式適合測量從光滑到適度粗糙的表面，無論物鏡的數值孔徑（NA）或放大倍數如何變化，都可以提供納米的垂直分辨率。

它克服了PSI模式在臺階高度測量上的限制，能夠測量更高的臺階或更粗糙的表面。

然而，與PSI模式相比，VSI模式在精度上可能稍低。

二、相移干涉測量模式（PSI）

原理：

PSI模式是基于單色光干涉的一種相位測量方法。它利用單色光作為光源，通過測量分析干涉圖的干涉相位來提取樣品表面的高度信息。

由于光源波長已知，PSI模式可以通過精確移動測量平面來產生干涉圖相位的移動，并利用多幅相移干涉圖光強值來求取高度值。

特點：

PSI模式具有極高的測量精度，通?？梢赃_到納米級別。

它適合測量連續高度變化較小的微納結構表面。

但是，PSI模式存在?波長臺階高度的測量限制，即當相鄰兩個點的高度超過光源波長的?時，干涉相位值會發生模糊，導致測量不準確。

三、結合VSI和PSI的高分辨測量模式（VXI）

原理：

VXI模式是結合VSI和PSI兩種測量模式的高分辨測量模式。它利用VSI模式的垂直掃描能力和PSI模式的高精度相位測量能力，通過綜合兩種模式的優點來實現更高分辨率和更廣泛測量范圍的測量。

特點：

VXI模式結合了VSI和PSI兩種模式的優點，既具有VSI模式的垂直掃描能力和對粗糙表面的適應性，又具有PSI模式的高精度和相位測量能力。

它能夠提供更廣泛的高度測量范圍和更高的測量精度，適用于各種復雜表面的測量。

綜上所述，白光干涉儀中的VSI、PSI和VXI三種測量模式各具特點，適用于不同的測量需求和場景。在選擇測量模式時，需要根據被測表面的特性、測量精度要求以及測量環境等因素進行綜合考慮。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實時”動態/靜態 微納級3D輪廓測量的白光干涉儀

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實際案例

1，優于1nm分辨率，輕松測量硅片表面粗糙度測量，Ra=0.7nm

2，毫米級視野，實現5nm-有機油膜厚度掃描

3，卓越的“高深寬比”測量能力，實現光刻圖形凹槽深度和開口寬度測量。