
Высокоскоростной конфокальный лазерный сканирующий микроскоп NS-3500
- Неразрушающий оптический 3D-контроль с высоким разрешением
- Получение конфокального изображения в реальном времени
- Одновременная конфокальная микроскопия и микроскопия белого света
- Автоматический поиск усиления для тонкой фокусировки
- Различное оптическое увеличение для наблюдаемой области
Производитель NANOSCOPE Systems, Inc
Особенности
NS-3500 представляет собой высокоскоростной конфокальный лазерный сканирующий микроскоп (CLSM) для проведения высокоточных и надежных трехмерных измерений топографии поверхности. Получение конфокального микроскопического изображения в реальном времени достигается за счет использования быстрых сканирующих оптических модулей и алгоритмов обработки данных.
Данная система является перспективным решением для измерения и проверки трехмерных микроскопических структур, таких как полупроводниковые подложки, FPD панели, MEMS устройства, стеклянные подложки и просто различные поверхности. Микроскоп NS-3500 позволяет проводить измерения в различных областях (область сканирования размером до 10 × 10 мм) образцов с размерами до 150×150 мм за счет большого диапазона перемещения предметного столика. Также имеется опциональная возможность расширения платформы до 200×200 мм.
При необходимости измерения различных точек/областей более габаритных образцов доступна модификация измерительной головки промышленного типа (см. NS-3800).
- Неразрушающий оптический 3D-контроль с высоким разрешением
- Получение конфокального изображения в реальном времени
- Различное оптическое увеличение для наблюдаемой области
- Одновременная конфокальная микроскопия и микроскопия белого света
- Автоматический поиск усиления для тонкой фокусировки
- Компенсация наклона
- Простота анализа полученных данных
- Высокоточное и высокоскоростное измерение высоты
- Возможность качественного анализа толщины полупрозрачных материалов
- Отсутствие пробоподготовки
- Режим двойного сканирования вдоль вертикальной оси Z
- Сшивание изображений для анализа больших областей
Области применения
Лазерный сканирующий микроскоп NS-3500 является идеальным решением для измерения высоты, ширины, глубины, углов, площади, а также объемной визуализации микроструктур, таких как:
- Полупроводники – IC подложки, высота выступов/ступеней и проволочных петлей, анализ дефектов, CPM процессы (химико-механическая планаризация)
- Плоскопанельные дисплеи (FPD) – анализ сенсорных панелей, ITO подложек, высота разделительной колонны в ЖК-дисплее
- МЭМС устройства – трехмерный профиль структуры, шероховатость поверхности, подложки
- Стеклянные поверхности – тонкопленочные солнечные элементы, текстура солнечного элемента, анализ рисунка после лазерного воздействия
- Исследование материалов – анализ опорных поверхностей зажимного устройства, шероховатости и сколов
- Исследование прозрачных слоев
Программное обеспечение NSWorks & NSViewer
Управляющее программное обеспечение NSWorks |
Программное обеспечение для анализа данных NSViewer |
- Простое и интуитивное управление даже для новых пользователей
- ПЗС изображение, конфокальное изображение, а также основная панель управления одновременно отображаются на одном экране
- Разные параметры настройки предназначены для передовых приложений
- Построение конфокального изображения в режиме реального времени обеспечивает немедленную обратную связь с оборудованием
- Отдельное окно анализа с удобными графическими инструментами для создания отчетности
- Объемный графический вид позволяет пользователю легко распознать микроскопическую структуру образца
Сшивание изображения
При необходимости анализа большой области сканирования (до 15×15 мм макс.) доступно последовательное поточечное измерение мелких областей с их последующим сшиванием. Данная особенность реализована за счет использования моторизированного предметного столика и программной утилиты NSMosaic. После сшивания полученное изображения может быть проанализировано как единое целое со всеми доступными функциями из NSViewer.
Видео-обзор: Сшивание изображений на конфокальном лазерном сканирующем микроскопе NS-3500
Примеры измерений с помощью NS-3500
Технические характеристики
Модель | NS-3500 | ||||||
Контроллер | NS-3500E | ||||||
Увеличение рабочего объектива | 10Х | 20Х | 50Х | 100Х | 150Х | ||
Поле зрения объектива | По горизонтали (мкм) | 1400 | 700 | 280 | 140 | 93 | |
По вертикали (мкм) | 1050 | 525 | 210 | 105 | 70 | ||
Рабочее расстояние (мм) | 16.5 | 3.1 | 0.54 | 0.3 | 0.2 | ||
Числовая апертура (NA) | 0.30 | 0.46 | 0.80 | 0.95 | 0.95 | ||
Оптическое увеличение | От 1Х до 6Х | ||||||
Общее увеличение | От 178Х до 26700Х | ||||||
Измерение высоты | Диапазон измерения по высоте 1) | Точное сканирование: 400 мкм и/или Грубое сканирование: 10 мм (NS-3500-S) |
|||||
Точное сканирование: 200 мкм или Грубое сканирование: 10 мм (NS-3500-T) |
|||||||
Пространственное разрешение | 0.001 мкм | ||||||
Воспроизводимость (3σ) 2) | 0.010 мкм | ||||||
Измерение ширины | Пространственное разрешение | 0.001 мкм | |||||
Воспроизводимость (3σ) 3) | 0.020 мкм | ||||||
Получение кадров данных | Разрешающая способность | 1024×768, 1024×384, 1024×192, 1024×96 пикс. | |||||
Конфокальное изображение | 12 бит | ||||||
Цветное изображение | 8 бит для каждого RGB элемента | ||||||
Измерение высоты | 16 бит | ||||||
Скорость сканирования | Сканирование поверхности | 20 – 160 Гц | |||||
Линейное сканирование | ≈8 кГц | ||||||
Автоматические функции | Автоусиление, автофокусировка | ||||||
Лазерный источник для конфокальных измерений | Длина волны | 405 нм | |||||
Выходная мощность | ≈ 2 мВт | ||||||
Класс лазера | Класс 3b | ||||||
Детектор лазерного излучения | ФЭУ | ||||||
Источник света для оптического наблюдения | LED диод, 10 Вт | ||||||
Камера для оптического наблюдения | Тип | Цветная ПЗС, 1/2” | |||||
Разрешающая способность | 640 × 480 | ||||||
Автонастройка | Усиление, скорость затвора | ||||||
Блок обработки данных | Специализированный ПК | ||||||
Источник питания | Напряжение питания | 100 – 240 В, перем. ток, 50/60 Гц | |||||
Энергопотребление | Макс. 500 ВА | ||||||
Вес | Микроскоп | ≈ 50 кг (сканирующая головка ≈ 11 кг) | |||||
Контроллер | ≈ 8 кг | ||||||
Система виброизоляции (опционально) | Активная виброизоляция |
1)Точное сканирование осуществляется за счет пьезоэлектрического привода (PZT). Режим двойного сканирования –SD (точное + грубое) доступен только для модели NS-3500-S (с одним объективом).
2)Стандартный образец с высотой ступени 1 мкм измерен 100 раз с помощью объектива 100Х/NA 0.95
3)Стандартный образец с шагом структуры 5 мкм измерен 100 раз с помощью объектива 100Х/NA 0.95
Габаритные размеры
Издание | Название статьи | Страницы | Год публикации | Авторы |
APPLIED PHYSICS LETTERS | Litdographic resolution enhancement of a maskless litdography system based on a wobulation technique for flow litdography | Appl. Phys. Lett. 109, 234101 | 2016 | Kibeom Kim, Sangkwon Han, Jinsik Yoon, Sunghoon Kwon, Hun-Kuk Park, and Wook Park |
Journal of Micromechanics and Microengineering | Effect of printing parameters on gravure patterning witd conductive silver ink | J. Micromech. Microeng. 25 (2015) 045004 (14pp) | 2015 | Seunghwan Kim and Hyung Jin Sung |
Surface Engineering | Surface modification tdrough self-assembled microrod networks | Surface Engineering, 30:3, 172-176 | 2014 | Sunhyung Kim, Sangwoo Park and Sang-Yup Lee |
OPTICS EXPRESS | Design and fabrication of an optical probe witd a phase filter for extended deptd of focus | OPTICS EXPRESS, Vol.24, No.2, 1037-1044 | 2016 | Jingchao Xing, Junyoung Kim, and Hongki Yoo |
Measurement Science and Technology | High speed 3D surface profile witdout axial scanning: dual-detection confocal reflectance microscopy | Meas. Sci. Technol. 25 (2014) 125403 (6pp) | 2014 | Dong-Ryoung Lee, Young-Duk Kim, Dae-Gab Gweon and Hongki Yoo |
OPTICS EXPRESS | Dual-detection confocal fluorescence microscopy: fluorescence axial imaging witdout axial scanning | OPTICS EXPRESS, Vol.21, No.15, 17839-17848 | 2013 | Dong-Ryoung Lee, Young-Duk Kim, Dae-Gab Gweon,and Hongki Yoo |
Journal of tde Korean Society of Manufacturing Technology Engineers | Development and Evaluation of Stitching Algoritdm Witd five Degrees of Freedom for tdree-dimensional High-precision Texture of Large Surface | 23:2 (2014) 118~126 | 2014 | Dong-Hyeok Lee, Jung-Hwa Ahn, Nham Gyoo Cho |
Journal of tde Korean Society of Marine Environment & Safety | Surface Characteristics and Antifouling Performance of Inorganic MnOx-WO3-TiO2 Nanopowder for Self-polishing Copolymer Paint Applications | Vol. 22, No. 2, pp. 253-258 | 2016 | Byeongkil Shin, Hyun Park |
Journal of tde Korean Society of Manufacturing Process Engineers | Comparison of Ablation Characteristics of Carbon Nanotube reinforced Hybrid Al2O3 by using Ultrashort Pulse Laser | Vol.12, No.6, pp.23-29 | 2013 | Jun-Young Lee, Ji-Wook Yoon, Myung-Chang Kang, Sung-Hak Cho |
Department of Materials Science & Engineering, KAIST | Effects of Mo on tde Localized Corrosion of Stainless Steels and tdeir Corrosion Behaviors in Molten Carbonate Fuel Cell Environment | Ph. D. Dissertation | 2015 | Ahn Soo Hoon |