MEASURING APPARATUS AND METHOD FOR ROUGHNESS AND/OR DEFECT MEASUREMENT ON A SURFACE

• Main Authors: VON FINCK, Alexander, NEUMANN, Maciej, HALM, Simon, MARKEL, Ingo
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 15.09.2022
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASURING; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS; MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEARDIMENSIONS; PHYSICS; SEMICONDUCTOR DEVICES; TESTING

A measuring apparatus (100) which is configured for roughness and/or defect measurement on a plurality of surface sections (2) of a surface of a sample (1) to be investigated comprises an illumination device (10) having at least two light sources (11A, 11B, 11C, 11D) which are arranged for illuminating a measuring region (3) of the surface with measuring light, a detector device (20) having a detector array (21) with a plurality of detector pixels which are arranged for capturing scattered light scattered at the surface, and an evaluation device (30) which is configured for determining at least one roughness feature of the surface, from the captured scattered light, the at least two light sources (11A, 11B, 11C, 11D) being configured for illuminating the measuring region (3) along at least two illumination beam paths (LA, LB, LC, LD) at different angles of incidence relative to a surface normal of the surface, the at least two light sources (11A, 11B, 11C, 11D) being able to be fixed with respect to the detector device (20), the detector device (20) being provided with imaging optics (22) arranged for imaging the measuring region (3) of the surface on the detector array (21), the detector device (20) being configured for detecting at least two scattered light images (4A, 4B, 4C, 4D) of surface sections (2) in the illuminated measuring region (3) at a predetermined viewing angle relative to the surface normal of the surface, portions of the scattered light received by the detector pixels, which portions are formed in each case by the illumination in one of the illumination beam paths (LA, LB, LC, LD), in each case having a common spatial frequency, and the evaluation device (30) being configured for determining the at least one roughness feature of the surface sections (2) from the at least two scattered light images (4A, 4B, 4C, 4D). A method for roughness and/or defect measurement is also described. Un appareil de mesure (100) configuré pour une mesure de rugosité et/ou de défaut sur une pluralité de sections de surface (2) d'une surface d'un échantillon (1) à examiner comprend un dispositif d'éclairage (10) doté d'au moins deux sources de lumière (11A, 11B, 11C, 11D) qui sont agencées pour éclairer une région de mesure (3) de la surface à l'aide d'une lumière de mesure, un dispositif de détection (20) doté d'un réseau de détecteurs (21) comprenant une pluralité de pixels de détection agencés pour capturer la lumière diffusée diffusée au niveau de la surface, et un dispositif d'évaluation (30) configuré pour déterminer au moins une caractéristique de rugosité de la surface, à partir de la lumière diffusée capturée, les au moins deux sources de lumière (11A, 11B, 11C, 11D) étant configurées pour éclairer la région de mesure (3) le long d'au moins deux chemins de faisceau d'éclairage (LA, LB, LC, LD) à des angles d'incidence différents par rapport à une normale de surface de la surface, les au moins deux sources de lumière (11A, 11B, 11C, 11D) pouvant être fixées par rapport au dispositif de détection (20), le dispositif de détection (20) étant pourvu d'une optique d'imagerie (22) agencée pour imager la région de mesure (3) de la surface sur le réseau de détection (21), le dispositif de détection (20) étant configuré pour détecter au moins deux images de lumière diffusée (4A, 4B, 4C, 4D) de sections de surface (2) dans la région de mesure éclairée (3) à un angle de visualisation prédéterminé par rapport à la normale de surface de la surface, des parties de la lumière diffusée reçue par les pixels de détection, lesdites parties étant formées dans chaque cas par l'éclairage dans l'un des chemins de faisceau d'éclairage (LA, LB, LC, LD), présentant dans chaque cas une fréquence spatiale commune, et le dispositif d'évaluation (30) étant configuré pour déterminer l'au moins une caractéristique de rugosité des sections de surface (2) à partir des au moins deux images de lumière diffusée (4A, 4B, 4C, 4D). L'invention concerne également un procédé de mesure de rugosité et/ou de défaut.