测量超光滑表面一般需要使用光学计量工具,但重要的是要注意,光学解决方案并不都是一样的。超光滑表面的选择计量解决方案必须能够提供极端的精度、准确性和重复性,如果是正确的支持质量和过程控制措施。
超级光滑的表面司空见惯大范围的微电子和光学应用,在这些行业和产品创新是推动通过使用表面影响功能的性能。控制,因此测量、表面特征已经成为越来越重要的一部分转向小型化和精密工程。
表面纹理要求先进制造过程继续趋势事实上的水平,导致大量的计量工具的新的和不同的挑战,包括增加要求高效的过程控制和质量。
直到最近,标准等方法测量涉及接触等工具的使用原子力显微镜(afm)或手写笔表面光度仪。不幸的是,这些技术被广泛认为是耗时和容易破坏表面。他们也需要相当大的运营商培训时提供测量点密度相对较低。
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这些问题可以解决使用非接触式光学测量工具,测量表面粗糙度的方法选择的超光滑表面。并不是所有的光学技术提供所需级别的重复性和精度;然而,任何供应商和技术决策之前必须仔细考虑。
非接触式光学测量技术
常见的光学测量技术利用表面包括焦点变化,共焦显微镜,相干扫描干涉法(CSI)。
共焦显微镜
激光扫描和白光共焦显微镜观察反射光信号通过一个小孔。在这里,光只是收到探测器成像系统时的焦点。
这个方法是有价值的时候迅速生产高度倾斜的或粗糙表面的3 d图像,但它不是有效当试图测量光滑、无特色的样本。共焦扫描才真正实用的光滑表面在非常高的放大,然而,由于其精度取决于显微镜物镜的放大倍数。
焦点变化
共焦显微镜,这种技术的精度也依赖于目标放大。焦点变化的工作原理是基于一束光被投射在一个相对较小的区域表面的评估对象。景深的分析将确定表面高度,所以为了实现这一焦点,变异分析一组探测器的数据点确定一个高度的位置。这导致一个固有的横向富达的损失。
虽然焦点变化是一个相对通用的技术,但它不能用于被测表面情况不提供结构图像;例如,非常光滑的玻璃或毫无特色的晶片。
相干扫描干涉法
CSI采用光学干涉的原则来评估一个部分对“完美”的参考。在这里,照明分为两条路径。一条路径旅行参考表面,而其他路径前往测试表面。
反射从每个表面结合在一个探测器,干扰,创造一个光明与黑暗强度的模式。这个干涉图样特征测试表面的地形。
CSI使用白光,它有一个非常短的相干长度。这使干扰信号是本地化。这只发生在测试和参考腿长度相等。CSI通过关注“扫描”目标,调查样本中出现的各种高度。
本地化和扫描干涉参与CSI允许测量粗糙表面或结构化表面与其他步骤或不连续,以及表面非常光滑。
CSI了其他几个关键优势共焦和confocal-like非接触式方法:
- 高度精确,提供纳米或事实上高度精度在每一个放大。
- 这是一个快速、一致的测量,通常生产~ 190万像素在几秒钟之内,无论放大。
- CSI可用于测量光学透明或超光滑表面,以及透明的光学薄膜的表面。
这些好处将提供优秀的应用程序的通用性。CSI也适当的低倍镜下工作时或者当处理大视场成像(< 5 x)和更高的放大结构计量。在每种情况下,CSI提供相同的事实上的性能水平。
一流CSI-Based工具
重要的是要注意,并非所有CSI-based工具是相同的,所以用户寻找一个3 d光学计量解决方案应该选择一个工具基于其速度,更广泛的放大,Z-resolution优越,测量两个超光滑和粗糙表面的能力。
ZYGO公司是世界上最重要的机电设备和电子仪器的制造商。公司已开发出CSI-based解决方案与数以百计的可报告的参数,适合测量表面纹理和结构在一系列表面鳞片,包括二维剖面参数符合ISO 4287/4288和区域表面粗糙度ISO 25178标准。
ZYGO CSI-based 3 d光学分析器为用户提供准确、精确和可重复的测量工具。公司的最新系列的3 d分析器包括很多有用的特性,包括SmartPSI、智能设置,和无方向性的PSD,都是理想的生产极其精确的表面。
SmartPSI
ZYGO SmartPSI技术集成了一流的CSI和移相干涉测量(PSI)提供快速、高度精确测量以尽可能低的测量噪声。这种技术还集成了自动校准和集中在扫描过程中,确保数据是每个测量获得完美的焦点的。
SmartPSI可以提供一系列的表面在不长时间内连续测量,产生最佳结果超光滑表面在几秒钟。表面形貌可重复性(噪声地板)的0.06 0.005 nm rms可重复性。成功甚至平滑表面和改进的可重复性测量也可以通过增加平均获得。
聪明的设置
智能设置消除了高级培训需求和猜测在准备测量的一部分。系统可以自动优化参数设置一个按钮按下,导致表面提供可靠的数据。
这个功能也可以测量到事实上的水平,理想在处理超光滑表面,通常缺乏明显的特性和细节。
无方向性的PSD
而每一个三维光学测量必须能够简化数据采集工具,简化智能数据分析的概念也必须加以考虑。
功率谱密度(PSD)情节就是这样一个工具,可以帮助实现这一目标。PSDs显示频率含量在地形表面的地图,这些通常从行创建配置文件,可以轻松地从一个表面地图通过Mx™、ZYGO内置的控制和数据分析软件。
然而,值得注意的是,这条线配置文件是高度敏感的定位和对齐,如果做不正确,PSD信息甚至可能会误导人。为了解决这个问题,ZYGO的无方向性的PSD分析可以生成一个位置不敏感PSD为整个地图,使快速、直观有趣的特性在表面结构的识别。
总结
CSI通常以其高分辨率、速度,测量范围宽,大的测量区域,其纯粹的多功能性在测量范围广泛的材料。亚博网站下载
CSI可以扩展标准的干涉技术,使他们适应表面复杂的步骤,粗糙度,不连续,结构(如透明的电影)。方法的额外的好处包括相当于一个自动对焦在每个领域的角度,有效地减轻散射光干扰的影响。
ZYGO公司集中的CSI技术工作,优化它作为一系列新的先进的一部分,完全可编程和自动化工具。
这些工具允许开发序列测量多个部分,一部分广域缝合的一部分表面成一个单一的测量,或食谱公文筐部分测量。配方配置和用户级登录确保建立计量程序不能意外改变。
这些信息已经采购,审核并改编自Zygo公司提供的材料。亚博网站下载
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