3D光学显微镜的通用表面测量

Bruker引入VXI测量模式可在各种表面上促进几乎通用的测量结果。这种独特的功能仅安装在Bruker 3D光学显微镜上，从而改善了完整的光学信号的处理，完全自动化的，对表面的自动感以及最准确的表面地形测量。

本文讨论了该能力在包括显示，MEMS和LED在内的行业中的应用。

VXI测量模式

许多不同参数的输入和调制对于其他竞争性的“单个测量模式”方法至关重要，可以在同一视场中的各种表面纹理以及低反射率和高反射率的表面上产生更好的结果。

相比之下，可以将VXI测量模式设置为自动感知表面类型，从而提供表面前所未有的3D光学测量表示。

图1。VXI 115倍放大3D图像在制造过程步骤中显示了晶圆上光滑和粗糙的地形区域。

VXI提供了一种单个测量模式，能够在几乎任何垂直范围高至10mm的表面上提供子纳米垂直分辨率。图1中说明了通过自动分辨率设置在LED生产过程中的一个过程中的晶圆测量。结果清楚地显示了光滑和凹坑/粗糙区域。

VXI测量模式的广泛适用性

VXI提供以下操作分辨率模式，可以根据预期的表面纹理从简单的下拉菜单中选择（图2）。

图2。VXI测量设置对话。

• 标准 - 这是一种基于阶段的分辨率模式，具有速度增强算法来处理表面测量信号。
• 高保真度 - 这是另一种基于阶段的算法，即使在粗糙或弥漫性表面上也为应用程序提供了绝对最佳的垂直分辨率。
• 自动 - 此模式使3D显微镜系统能够自动检测表面纹理属性并相应地更改分辨率设置。此设置将切换到相对光滑的表面。对于较不光滑的表面，将设置标准分辨率，以将表面信号数据处理到速度和分辨率之间平衡的地形图中。
• 高速 - 这是质量（COM）增强算法的中心，比早期垂直扫描算法的精度提高了。此模式将提供最快的VXI测量结果，并且可以在表面有长时间进行扫描以进行测量的情况下使用，这是相对粗糙的，或者高垂直分辨率是微不足道的。

在大多数情况下，首选自动传感，因为它可以确保最佳数据质量和获取速度。除了“分辨率设置下拉菜单”外，VXI还提供了SNR阈值设置，以拒绝低质量或有限的质量数据。

Bruker还提供了复杂的AcuityXR测量方法，该方法为特定的放大倍率和视野组合提供了绝对最高的横向分辨率。

与传统的显微镜成像相比，AcuityXR改善了边缘检测并增强了三到五倍的横向重复性。SNR阈值设置拒绝平均调制以下的数据。“ 0”的默认设置不拒绝任何数据，在大多数情况下都方便（图3）。

图3。SNR阈值设置显示默认设置= 0。

应用示例：MEMS惯性和位置传感器

VXI模式非常适合测量粗糙，光滑甚至阶梯式表面。在MEMS传感器的测量中可以观察到这种柔韧性，该MEMS传感器的阶跃高度≥25µm。显微镜视野中也有扁平区域（图4）。

图4。MEMS结构的2.5倍放大图像（由Sandia国家实验室提供）。

布鲁克（Bruker）VXI技术提供的数据质量在50倍放大的MEMS结构的3D交互式中显而易见（图5）。所得的表面数据具有非常低的噪声，并且精确地表征了这个相对较大的富裕区域，并具有最高的保真度。

图5。MEMS结构的50x图像的3D视图。

视场的缩放区域显示了没有衍射效应的干净表面数据，这些效果在其他光学测量中可以看到，这些阶梯式结构具有锋利的边缘和光滑的表面（图6）。VXI方便地测量了该表面地形，提供了高精度分析表面的高质量数据。

图6。MEMS结构和光标分析的缩放区域，显示了高质量的高度信息。

使用VXI的透明涂层玻璃基板测量用于制造活性基质OLED（AMOLED）设备的透明玻璃基板，证明了其在非常光滑的表面上提供准确的大面积测量的能力。在这里，VXI用于成像无缺陷的光滑面积和一个小凹坑缺陷的区域深约100nm（图7）。

图7。AMOLED基板的2.2mm x 1.7mm面积显示<1nm ra用VXI成像。

图8显示了VXI测量表现出埃文级粗糙度的能力，同时处理与理想表面的凹坑偏差。

图8。用VXI成像的约100nm凹坑的AMOLED显示基材的缩放视图。

结论

通过VXI测量模式，Bruker 3D光学显微镜用户能够访问带有按钮的各种表面最准确的3D表面地形测量。

本文讨论的结果是通过在VXI中进行单个测量来实现的。3D显微镜计量学中的这一创新产生了对不同技术表面的最容易获得，最准确的描述。

此信息已从布鲁克·纳米（Bruker Nano）表面提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载

有关此消息来源的更多信息，请访问布鲁克纳米表面。