Оптический профилометр

Сканирующие интерферометры белого света серии SURFIEW GLtech

  • Разрешение по высоте 0.1 нм
  • Вертикальное разрешение: VSI/VEI < 0.5 нм, VPI < 0.1 нм
  • Неразрушающий контроль и отсутствие пробоподготовки
  • Возможность измерения различных типов образцов: прозрачные, полупрозрачные, непрозрачные и т.п.

Производитель GLtech

Основные параметры
  • Разрешение по высоте:
    0.1 нм
  • Вертикальное разрешение:
    VSI/VEI < 0.5 нм, VPI < 0.1 нм
  • Неразрушающий контроль и отсутствие пробоподготовки
  • Возможность измерения различных типов образцов: прозрачные, полупрозрачные, непрозрачные и т.п.

Описание

Бесконтактные 3D оптические профилометры компании GLtech, работающие на основе интерферометрии белого света, позволяют измерять различные структуры с высотами профиля, находящимися в диапазоне от 1 нм до 10 мм, с разрешением в доли нанометров. В силу технологической особенности метода измерения, данное оборудование не оказывает разрушающего воздействия на исследуемый объект и обладает одинаковой разрешающей способностью вне зависимости от используемого объектива (с различным увеличением). Также данные системы имеют более широкое поле зрения и скорость измерения по сравнению с АСМ.

Отличительные особенности

  • Разрешение по высоте 0.1 нм
  • Разрешение системы не зависит от используемого объектива
  • Измерение структур на уровне наномасштабов
  • Высокая скорость измерений и разрешение
  • Возможность измерения различных типов образцов: прозрачные, полупрозрачные, непрозрачные и т.п.
  • Неразрушающий контроль и отсутствие пробоподготовки
  • Превосходная воспроизводимость и точность

Основные области применения

  • Построение трехмерного изображения поверхности
  • Измерение параметров шероховатости (Ra, Rq, Rp, Rv, Rt, Rz)
  • Измерение топографии структур и мелких объектов (высота, ширина, глубина, диаметр, объем, площадь, углы и т.п.)

Основные направления

  • Полупроводниковая промышленность
  • LCD/OLED дисплеи и мониторы
  • Подложки для печатных плат
  • Микрооптика
  • MEMS структуры
  • Изделия лазерной микрообработки
  • Сопла струйных принтеров и плоттеров

Принцип работы сканирующего интерферометра

оптический профилометр

Работа данных сканирующих интерферометров основана на двух принципах:

  1. VSI/VEI: вертикальная сканирующая интерферометрия белого света
    • VSI – видимая интерферометрия Сандоз
    • VEI – видимая огибающая интерферометрия
  2. VPI: сканирующая интерферометрия с фазовым сдвигом

Аппаратная часть

Высокая точность сканирования за счет использования пьезосканера:

  • Работа каждого пьезосканера компенсируется емкостным сенсором с механизмом обратной связи
  • Гарантированная линейность получаемого изображения: ошибка не более 0.1% по всей области сканирования
  • Дальнейшее улучшение линейности за счет механизмов коррекции первого и второго порядков

Диапазон сканирования:

Широкий выбор диапазонов сканирования: 100 мкм, 150 мкм, 300 мкм, 500 мкм, 10 мм

Объективы:

Широкий выбор объективов: 2.5Х, 5Х, 10Х, 20Х, 50Х, 100Х

Интерферометрические объективы:

  • Объективы типа Майкельсона: 0.3Х, 2.5Х, 5Х
  • Объективы типа Миро: 10Х, 20Х, 50Х, 100Х

Набор фильтров:

Широкий выбор оптических полосовых фильтров

Подстройка интерферометрических фильтров:

Возможность подстройки сдвига интерференционной картины при изменении температуры окружающей среды

Дополнительные аксессуары:

  • Вакуумные столики
  • Вращающиеся столики
  • Центрирующиеся столики

Программная часть

Программное обеспечение для управления интерферометрами состоит из двух подпрограмм:

  • Surface View – основная управляющая программа
  • Surface Map – программа для анализа полученных данных

Основная управляющая программа

  • Сохранение изображений, отображение значений яркости, цифровое увеличение, возможность видеосъемки при движении
  • Скорость движения: медленно, нормально, быстро
  • Режимы измерения: VSI/VEI, VPI
  • Скорость сканирования: 1×, 3×
  • Функция калибровки: калибровка высоты и ширины
  • Двумерные измерения: линейное, ширина, диаметр, угол, расстояние
  • Функция сшивания изображений

Программа для анализа полученных данных

Функции двумерного (2D) анализа:

  • Измерение шероховатости поверхности: Sa, Sq, Sp, Sv, St, Sz, Ssk, Sku, Sm, Sdr
  • Измерение шероховатости вдоль линии: Ra, Rq, Rp, Rv, Rt, Rz, Rsk, Rku
  • Выбор различных областей для анализа (ROI)
  • Функция приближения/отдаления
  • Анализ профиля поперечного сечения (произвольный и многокомпонентный): ширина, высота, угол, диаметр, шероховатость, высота ступеньки
  • Различные опции цветокодирования
  • Фильтрация: низкочастотная, среднечастотная, удаление шума от засветок
  • Функция восстановления: радиационная переменная, прямолинейное восстановление, центр масс
  • Форматы сохранения данных: *.dat, *.csv

Функции трехмерного (3D) анализа:

  • Различные опции цветокодирования
  • Растяжение, сжатие, вращение
  • Отображение падения света под разными углами
  • Функция масштабирования
  • Вид спереди, вид сверху, вид сбоку
  • Измерение диаметров и расстояний

Гистограмма:

  • Анализ гистограмм для измерения площади поперечного сечения, объема и средней высоты

Функции составления отчета об измерениях:

  • Сохранение изображения
  • Сохранение файла данных
  • Сохранение результатов измерений

Технические характеристики

Серия Surfiew Academy Surfiew Compact Surfiew Economy Surfiew Premium Surfiew Master
Модель Surfiew 500 Surfiew 1000 Surfiew 2000 Surfiew 2500 Surfiew 3000 Surfiew 4000 Surfiew 6000
Вертикальное разрешение1) VSI/VEI < 0.5 нм, VPI < 0.1 нм
Горизонтальное разрешение 0.05 – 7.2 мкм (зависит от увеличения)
Воспроизводимость измерения высоты ≤ 0.3% при 1σ ≤ 0.1% при 1σ
Объектив Один До 5 (ручная турель) До 5 (автоматизированная турель)
Изображающая линза Одна До 2 (автом. турель) До 3 (автом. турель)
Камера 1/2”, одноцветная ПЗС (1/3” или 2/3” – опция)
Метод сканирования Пьезопривод на основе SGS2), закрытый цикл Пьезопривод на основе емкостного сенсора, закрытый цикл
Диапазон сканирования ≤ 100 мкм (≤ 250 мкм опция) ≤ 150 мкм (пьезо ≤ 300 мкм опция) ≤ 150 мкм (пьезо ≤ 300 мкм или мотор ≤ 10 мм опция) ≤ 300 мкм (мотор ≤ 10 мм опция)
Скорость сканирования 7.5 мкм/сек (1×), 22.5 мкм/сек (3×)
Подсветка Белый LED Белый LED/ Зеленый LED
Фильтр 2 (ручная смена) 2 (автом. смена) 3 (автом. смена)
Диапазон перемещения предметного столика 25 × 13 мм (ручное) 50 × 50 мм (ручное) 100 × 100 мм (автом.) 200 × 200 мм (автом.) 300 × 300 мм (автом.) 600 × 600 мм (автом.)
Диапазон перемещения сканирующей головки 13 мм (ручное) 50 мм (ручное грубое и точное) 100 мм (автом.) 50 мм (автом.)
Наклон столика ± 2° (ручное) ± 3° (ручное) ± 4° (ручное) ± 6° (автом.) недоступно
Размеры предметного столика 80 × 80 мм 100 × 100 мм 200 × 200 мм 250 × 250 мм 350 × 350 мм 650 × 650 мм (вакуумного типа)
Максимальный вес образца ≤ 1 кг ≤ 2 кг ≤ 10 кг
Габаритные размеры 1100×700×1450 мм 1300×700× 1640 мм 1680× 870× 1630 мм 1680× 870× 1700 мм 1780×960× 1500 мм 1780×960× 1500 мм 2200×1800× 2100 мм
Общий вес системы ≈ 35 кг ≈ 40 кг ≈ 60 кг ≈ 75 кг ≈ 300 кг ≈ 400 кг ≈ 1500 кг
Автофокусировка Нет Да
Программное сшивание Нет Да
Программное обеспечение Surface View + Surface Map (совместимо с Windows 10, 64-разрядная версия)
Виброизоляция Пассивный тип (вертикальный резонанс на 2.5 Гц) Пассивный тип (вертикальный резонанс на 1.5 Гц)
Напряжение питания 110 В / 220 В (± 10%), 50/60 Гц

1)VSI – Видимая интерферометрия Сандоз; VEI – Видимая огибающая интерферометрия; VPI – Видимая интерферометрия с фазовым сдвигом

2)Метод измерения напряжения с помощью электрических датчиков сопротивления

Дополнительные опции

Интерферометрические объективы 2.5Х, 5Х, 10Х, 20Х, 50Х, 100Х Моторизированное сканирование ≤ 10 мм
Объективы 2.5Х, 5Х, 10Х, 20Х, 50Х, 100Х ПЗС камера 2/3” или 1”
Изображающие линзы 0.55Х, 0.75Х, 1Х, 1.5Х, 2Х Предметный столик Вакуум, вращение

Обзор доступных моделей

SURFIEW 500 Academy

  • Отличная воспроизводимость и точность измерений
  • Встроенная система виброизоляции
  • Возможность установки только одного объектива

SURFIEW 2000 Economy

  • Отличная воспроизводимость и точность измерений
  • Система виброизоляции
  • Возможность установки до 5 объективов (ручная турель)
  • Пьезопривод на основе емкостного сенсора
  • Автоматизированные фильтры
  • Функция сшивания изображений

SURFIEW 1000 Compact

  • Отличная воспроизводимость и точность измерений
  • Система виброизоляции настольного типа
  • Возможность установки до 5 объективов (ручная турель)
  • Пьезопривод на основе емкостного сенсора
  • Автоматизированные фильтры

SURFIEW 2500 Economy

  • Отличная воспроизводимость и точность измерений
  • Система виброизоляции
  • Возможность установки до 5 объективов (автоматизированная турель)
  • Пьезопривод на основе емкостного сенсора
  • Автоматизированные фильтры
  • Функция сшивания изображений
  • Функция автофокусировки

SURFIEW 3000 Premium

  • Отличная воспроизводимость и точность измерений
  • Каркасная конструкция
  • Возможность установки до 5 объективов (автоматизированная турель)
  • Пьезопривод на основе емкостного сенсора
  • Автоматизированные фильтры
  • Функция сшивания изображений
  • Функция автофокусировки
  • Возможность установки до 2 изображающих линз (автоматизированная турель)

SURFIEW 4000 Premium

  • Отличная воспроизводимость и точность измерений
  • Каркасная конструкция
  • Возможность установки до 5 объективов (автоматизированная турель)
  • Пьезопривод на основе емкостного сенсора
  • Автоматизированные фильтры
  • Функция сшивания изображений
  • Функция автофокусировки
  • Возможность установки до 3 изображающих линз (автоматизированная турель)

SURFIEW 6000 Master

  • Отличная воспроизводимость и точность измерений
  • Каркасная конструкция в виде рабочей станции
  • Возможность установки до 5 объективов (автоматизированная турель)
  • Пьезопривод на основе емкостного сенсора
  • Автоматизированные фильтры
  • Функция сшивания изображений
  • Функция автофокусировки
  • Возможность установки до 3 изображающих линз (автоматизированная турель)
  • Вакуумный предметный столик
  • Автоматический, полуавтоматический и ручной режимы измерений