3D光學(xué)輪廓儀主要應(yīng)用

時(shí)間：2024-07-26作者：北京儀光科技有限公司瀏覽：58

測(cè)量動(dòng)態(tài)MEMS設(shè)備

 

光學(xué)輪廓儀是確定MEMS設(shè)備表面特征的一種非常有用的工具。傳統(tǒng)意義上，光學(xué)輪廓儀被用來(lái)測(cè)量樣品的表面特性。但是，在測(cè)量過(guò)程中，所測(cè)量的樣品需保持在靜止的狀態(tài)下，如果樣品不穩(wěn)定或者處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則會(huì)引起圖像混亂模糊、數(shù)據(jù)不完整或者數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。然而，對(duì)于MEMS設(shè)備，需要確定該設(shè)備處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的形貌特征，了解和確定其在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的功能和特征對(duì)研發(fā)和生產(chǎn)質(zhì)量控制至關(guān)重要，作為質(zhì)量檢驗(yàn)，只有動(dòng)態(tài)測(cè)量才可以真正模擬MEMS實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，從而達(dá)到正真的功能檢測(cè)。

的3D光學(xué)輪廓儀能夠?qū)崿F(xiàn)這一測(cè)量功能，運(yùn)用NewView?7300和新的動(dòng)態(tài)測(cè)量模塊DMM可以形成一個(gè)動(dòng)態(tài)測(cè)量體系：一個(gè)頻閃的LED光源同步于MEMS設(shè)備的觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)調(diào)整光源的頻閃頻率，其MEMS設(shè)備的運(yùn)動(dòng)被有效“靜止”。實(shí)現(xiàn)光學(xué)輪廓儀在動(dòng)態(tài)設(shè)備上進(jìn)行測(cè)量。

無(wú)論是生產(chǎn)制造過(guò)程中的質(zhì)量控制，還是實(shí)驗(yàn)室的研究，ZYGO裝有DMM模塊的NewView?7300系統(tǒng)對(duì)檢查靜態(tài)和動(dòng)態(tài)MEMS提供了的測(cè)量設(shè)備和**的解決辦法。其*佳的測(cè)量范圍和測(cè)量速度，已成為動(dòng)態(tài)MEMS測(cè)量的理想解決方案。

薄膜分析應(yīng)用

 

白光掃描干涉儀NewView?系列能夠從樣品表面反射和參照反射的相干光中產(chǎn)出形貌高度數(shù)據(jù)。干涉物鏡在垂直方向上進(jìn)行掃描，CCD記錄下干涉條紋的演變。計(jì)算機(jī)通過(guò)分析條紋演變過(guò)程中的強(qiáng)度變化，就能**確定樣品形貌的高度。

過(guò)去，測(cè)試樣品時(shí)，只有一個(gè)調(diào)制信號(hào)被到，但大部分的樣品如半導(dǎo)體、MEMS、平面顯示屏等，這些樣品透射且能在樣品的同一點(diǎn)上產(chǎn)生多個(gè)調(diào)制信號(hào)，利用傳統(tǒng)的分析方法來(lái)處理這些信號(hào)有可能導(dǎo)致不正確或不存在的數(shù)據(jù)。

為分離多個(gè)調(diào)制信號(hào)，MetroPro?8.1.1（或版本）包含ZYGO磚利的薄膜分析軟件——TopSlice和FilmSlice可以這些缺陷并讓用戶獲得下列結(jié)果：

?單測(cè)量薄膜部表面形貌

?單測(cè)量薄膜底部表面形貌

?單測(cè)量薄膜厚度、部表面形貌和底部表面形貌

NewView?7300系統(tǒng)采用一種增強(qiáng)型光源，包括一個(gè)LED光源和一個(gè)可變的光圈來(lái)限定光源的數(shù)值孔徑。其光圈保證所有的物鏡可以用來(lái)測(cè)量薄膜的**個(gè)面和厚度，5倍或者低的物鏡可以測(cè)量光學(xué)厚度1.5μm至75μm薄膜的部面形特征和底部面形特征以及薄膜厚度，大于5倍的物鏡可以得到**測(cè)量，但是可測(cè)量的*大薄膜厚度隨著物鏡的放大倍數(shù)增加而降低。MetroPro?薄膜分析模塊同時(shí)提供部面形、**面（一般稱為底部）面形和薄膜厚度的數(shù)據(jù)。

MetroPro?薄膜分析應(yīng)用結(jié)合ZYGO*優(yōu)良的輪廓儀—NewView?7300—是目前對(duì)薄膜面形和薄膜厚度定量和直接顯示的*快且功能*完善的儀器。ZYGO磚利的TopSlice和FilmSlice算法讓用戶在薄膜中對(duì)薄膜厚度的*大范圍和無(wú)可比擬的重復(fù)性具有充足的信心。

測(cè)量次納米表面形貌

 

眾所周知，白光光學(xué)輪廓儀可以用來(lái)測(cè)量表面形貌。隨著機(jī)械精度和光學(xué)加工能力的提高，光滑或者次納米表面的加工越來(lái)越普及，這些表面的量化已成為過(guò)程控制的關(guān)鍵。

NewView?7000系列光學(xué)輪廓儀運(yùn)用掃描白光干涉技術(shù)配備MetroPro?軟件和磚利的FDA分析技術(shù)使得表面形貌的測(cè)量能夠達(dá)到次納米量級(jí)。如果很好的控制測(cè)量環(huán)境，選擇合適測(cè)量參數(shù)以及的儀器校準(zhǔn)，則表面粗糙度測(cè)量可以達(dá)到皮米量級(jí)（1×10-12）。

在對(duì)光滑表面進(jìn)行定量測(cè)試時(shí)，要清楚每一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)均存在其固有本底噪聲。這些噪聲來(lái)源電子噪聲、噪聲、參考鏡表面的微小不平整以及測(cè)量環(huán)境引起的微小振動(dòng)等。對(duì)大多數(shù)樣品，NewView系統(tǒng)的測(cè)量噪聲基本上可以忽略，因?yàn)樗鶞y(cè)量的結(jié)果遠(yuǎn)大于本底噪聲。但對(duì)于非常光滑的表面，本底噪聲就得加以考慮，對(duì)這些樣品的測(cè)量就需要清楚知道噪聲的來(lái)源并加以很好的控制。

測(cè)量光滑表面需要對(duì)測(cè)量環(huán)境很好的控制，理想的測(cè)量環(huán)境是：

?機(jī)械和聲波振動(dòng)的*小化

?在測(cè)量時(shí)間內(nèi)嚴(yán)格控制溫度的變化，使樣品，物鏡溫度變化*小化

?嚴(yán)格控制物鏡和樣品之間的氣流，使氣流對(duì)測(cè)量影響*小化

許多噪聲源可以通過(guò)以下的方法來(lái)或減低，一是很好控制測(cè)試環(huán)境如聲波、氣流、溫度及其變化等；二是進(jìn)行多次測(cè)量并將測(cè)量結(jié)果加以平均從而獲得很好的測(cè)量結(jié)果。

通過(guò)上述描述的方法和測(cè)量過(guò)程，可以證明ZYGO有能力測(cè)量粗糙度小于0.05nm的光滑表面，很好地控制環(huán)境并選擇合適的內(nèi)部精度以及基于系統(tǒng)優(yōu)化函數(shù)的位相平均次數(shù)，就能讓光學(xué)輪廓儀測(cè)量高質(zhì)量的表面形貌。因此，NewView?7300的高采樣速度和高分辨率使得光滑表面形貌測(cè)量變得輕而易舉。

機(jī)械加工中的應(yīng)用

 

傳統(tǒng)的機(jī)械零件由于受加工設(shè)備的限制，對(duì)精度包括平面度，粗糙度的要求常規(guī)下停留在微米量級(jí)。但隨著技術(shù)發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械零件的加工精度要求開(kāi)始向納米量級(jí)邁進(jìn)，設(shè)備加工精度的提高帶動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的手段包括接觸式和2D方式的檢測(cè)方法對(duì)檢測(cè)納米量級(jí)精度的機(jī)械零件有很大的局限性。

光學(xué)輪廓儀*初應(yīng)用在光學(xué)加工時(shí)，其3D、高速、精密、和穩(wěn)定，開(kāi)始引起加工人士的注意并開(kāi)始應(yīng)用。ZYGO光學(xué)輪廓儀已在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴、半導(dǎo)體切割、制造、量塊標(biāo)定等方面有大量的應(yīng)用。ZYGO的MetroPro?分析軟件中的一些特定功能如平面度、粗糙度、直線度和高度差等在機(jī)械加工中呈現(xiàn)出新的應(yīng)用。


北京儀光科技有限公司專注于三維光學(xué)輪廓儀,共聚焦白光干涉儀,各類型的金相顯微鏡等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• ZYGO NewView? 9000 光學(xué)輪廓儀

  NewView? 9000 3D光學(xué)輪廓儀提供了強(qiáng)大、多功能的非接觸式光學(xué)表面分析。它可以簡(jiǎn)單和快速地測(cè)量各種表面類型，包括光滑、粗糙、平坦、傾斜和階梯式的表面。所有的測(cè)量都是無(wú)損、快速、樣品制備的。ZYGO相干掃描干涉技術(shù)(CSI)是系統(tǒng)的技術(shù)，在所有放大倍數(shù)下實(shí)現(xiàn)亞納米的精度，并且能夠快速準(zhǔn)確的測(cè)試各種樣品表面，為客戶提供高率的體驗(yàn)。性能，和多樣性靈活性是ZYGO NewView產(chǎn)品的標(biāo)志。N

• 3D光學(xué)輪廓儀主要應(yīng)用

  測(cè)量動(dòng)態(tài)MEMS設(shè)備?光學(xué)輪廓儀是確定MEMS設(shè)備表面特征的一種非常有用的工具。傳統(tǒng)意義上，光學(xué)輪廓儀被用來(lái)測(cè)量樣品的表面特性。但是，在測(cè)量過(guò)程中，所測(cè)量的樣品需保持在靜止的狀態(tài)下，如果樣品不穩(wěn)定或者處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則會(huì)引起圖像混亂模糊、數(shù)據(jù)不完整或者數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。然而，對(duì)于MEMS設(shè)備，需要確定該設(shè)備處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的形貌特征，了解和確定其在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的功能和特征對(duì)研發(fā)和生產(chǎn)質(zhì)量控制至關(guān)重

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  可直接用于生產(chǎn)的三維光學(xué)輪廓儀系統(tǒng)。ZeGage? Pro?和 ZeGage? Pro HR 三維光學(xué)輪廓儀可對(duì)多種類型表面的微米和納米級(jí)特征進(jìn)行非接觸式測(cè)量和表征，實(shí)現(xiàn)制造環(huán)境中的質(zhì)量控制和過(guò)程監(jiān)控。我們行業(yè)的 ZeGage Pro 系列由于其的性能、易用性、靈活性和精度為臺(tái)式工業(yè)非接觸表面輪廓儀設(shè)立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。ZeGage Pro 在 ZYGO 專有 CSI 技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用一系列

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