Surface measurement with super-resolution of aluminum thin films by using phase-shifting interferometry

Abstract

En esta disertación presentamos un procedimiento para medir la fase de interferogramas de desplazamiento de fase no uniformes con el fin de estimar la topografía de la superficie de una película delgada de aluminio. Los interferogramas se obtienen de un microscopio interferencial de Michelson, y los cambios de fase entre los interferogramas son no uniformes porque un transductor piezoeléctrico (PZT), que trabaja en modo de bucle abierto, se utiliza como desplazador de fase. Los cambios de fase no uniformes generan dos tipos de errores en las mediciones de fase: la distorsión de ondulación de doble frecuencia y el pistón espurio. Por lo tanto, para superar los errores antes mencionados, diseñamos algoritmos de corrección de errores y de desplazamiento de fase (PSA) no iterativos.

In this dissertation, we present a procedure to measure the phase from non-uniform phase-shifting interferograms in order to estimate the surface topography of an aluminum thin film. Interferograms are acquired from a Michelson interferential microscope, and phase shifts among interferograms are non-uniform because a piezoelectric transducer (PZT), working in open-loop mode, is used as phase shifter. Non-uniform phase shifts generate two types of errors in phase measurements: the double-frequency ripple distortion and the spurious piston. Thus, in order to overcome the aforementioned errors, we design error-correcting and non-iterative phase shifting algorithms (PSAs).