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3D光學輪廓顯微鏡

產品時間:2021-06-10

簡要描述:

3D光學輪廓顯微鏡使用光學輪廓儀,集成了共聚焦計數和干涉測量技術,并具有薄膜測量能力,該系統可以用于標準的明場彩色顯微成像,共焦成像,三維共焦建模,PSI、VSI及高分辨率薄膜厚度測量。

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產品名稱:3D光學輪廓顯微鏡
 產品型號:PZ-3010D
產品簡介:使用sensofar有技術開發的Neox光學輪廓儀,集成了共聚焦計數和干涉測量技術,并具有薄膜測量能力,該系統可以用于標準的明場彩色顯微成像,共焦成像,三維共焦建模,PSI、VSI及高分辨率薄膜厚度測量。

產品特點:

3D光學輪廓顯微鏡使用Sensofar有技術開發的neox光學輪廓儀,其共聚焦部分的主要是有著高發光效率的照明硬件和高對比度算法。這些特點使系統成為測量有著陡峭斜面、粗糙的、反光表面和含有異種材料樣品的理想設備。高品質干涉光學系統和集成壓電掃描器是干涉輪廓儀部分的關鍵。這項技術對于測量非常光滑至適度粗糙的表面比較理想。這些技術的組合為neox輪廓儀提供了無限寬廣的應用領域。

可用于標準的明場彩色顯微成像、共焦成像、三維共焦建模、PSI、VSI及高分辨率薄膜厚度測量。沒有移動部件使其擁有堅固而緊湊的設計,同時也使得該探頭適合很多應用。極其簡單的、符合人體工程學的軟件界面使用戶獲得非??斓臏y量速度,只需方便地切換適當的物鏡,調焦,并選擇適當的采集模式即可。

產品功能:

※共聚焦 (Confocal Profiling)
共聚焦輪廓儀可以測量較光滑或非常粗糙的表面高度。借助消除虛焦部分光線的共焦成像系統,可提供高對比度的圖像。籍由表面的垂直掃描,物鏡的焦點掃過表面上的每一個點,以此找出每個像素位置的對應高度(即共聚焦圖像)。
共聚焦輪廓儀可以由其光學組件實現超高的水平解析度,空間采樣可以減小到0.10μm,這是一些重要尺寸測量的理想選擇。高數值孔徑NA(0.95)和放大倍率(150X和200X)的物鏡可測量斜率超過70°的光滑表面。具有高的光效,共聚焦算法可提供納米級的垂直方向重復性。超長工作距離(SLWD)可測量高寬比較大、形狀較陡的樣品。

 

● PSI 模式 (PSI Profiling)
相位差干涉儀 (Phase Shift Interferometers)可以亞納米級的分辨率測量非常光滑與和連續的表面高度。必須準確對焦在樣品上,并進行多步垂直掃描,步長是波長的準確的分數。PSI算法借助適當的程序將表面相位圖轉換為樣品高度分布圖。
PSI模式可在所有的數值孔徑(NA)下提供亞納米級的垂直分辨率。放大倍率較小時(2.5X)可以測量較大視場范圍,并具有同樣的垂直分辨率。但是光波相干長度使其測量范圍限制在微米級。PSI算法使neox 得到納米尺度的形態特征,并以亞納米尺度對超平滑的表面紋理參數作出評估。 
● VSI 模式 (VSI Profiling)
白光干涉儀 (White-Light Vertical Scanning Interferometers)可用于測量光滑表面或適度粗糙表面的高度。當樣品表面各個點處于焦點位置時可得到干涉條紋對比度。多步垂直掃描樣品,表面上的每一個點會通過對焦點,通過檢測干涉條紋峰值得到各像素位置的高度。
VSI模式可在所有的數值孔徑(NA)下提供納米級垂直分辨率。VSI算法使neox在各放大倍率下得到具有相同垂直分辨率的形態特征。其測量范圍在理論上是無限的,盡管在實踐中其將受限于物鏡實際工作距離。掃描速度和數據采集速率可以非???,當然這會導致一定程度垂直分辨率損失。

※薄膜測量 (Thin Film)
光譜反射法是薄膜測量的方法之一,因為它準確、無損、迅速且無需制備樣品。測量時,白光照射到樣品表面,并將在膜層中的不同界面反射,并發生干涉和疊加效應。結果,反射光強度將顯示出波長變化,這種變化取決于薄膜結構不同層面的厚度和折射率。軟件將測得的真實光譜同模擬光譜進行比較擬合,并不斷優化厚度值,直到實現匹配。
Neox也可用作高分辨率的薄膜測量系統,它適用于單層箔,膜或基板上的單層薄膜,而且還可以處理更復雜結構(可至基板上10層薄膜)??稍谝幻雰葴y量從10nm到20μm的透明薄膜,厚度分辨率0.1 nm,橫向分辨率達5μm。
使用Sensofar有技術開發的neox光學輪廓儀,其共聚焦部分的主要優點是有著*發光效率的照明硬件和高對比度算法。這些特點使系統成為測量有著陡峭斜面、粗糙的、反光表面和含有異種材料樣品的理想設備。高品質干涉光學系統和集成壓電掃描器是干涉輪廓儀部分的關鍵。這項技術對于測量非常光滑至適度粗糙的表面比較理想。這些技術的組合為neox輪廓儀提供了無限寬廣的應用領域。
可用于標準的明場彩色顯微成像、共焦成像、三維共焦建模、PSI、VSI及高分辨率薄膜厚度測量。沒有移動部件使其擁有堅固而緊湊的設計,同時也使得該探頭適合很多OEM應用。極其簡單的、符合人體工程學的軟件界面使用戶獲得非??斓臏y量速度,只需方便地切換適當的物鏡,調焦,并選擇適當的采集模式即可。
特點:
※ 微顯示共聚焦掃描
目前的共聚焦顯微鏡都使用有著可移動機械裝置的鏡面掃描頭,這會限制其使用壽命,并且在高倍率時降低像素抖動優化效果。對于共焦掃描,neox使用基于微型顯示器的Sensofar有技術。該微型顯示器基于鐵電液晶硅(FLCoS),一種沒有運動部件的快速切換裝置,使共焦圖像的掃描更快速、穩定并擁有無限的壽命。
※ 彩色CCD攝像頭
Neox使用一個高速高分辨率的黑白CCD攝像頭為系統計量探頭。另一個彩色攝像頭可用于明場表面觀察。這樣使得它很容易找出所分析樣品的特點。此外,地貌測量功能可得到全聚焦彩色圖像。該系統在垂直掃描過程中記錄圖像合焦位置像素,并和其Z軸位置匹配從而得到全聚焦彩色圖像,并以此來創建出色的三維模型。
※ 物鏡
Neox使用的CFI60 Nikon物鏡,在各NA時都有hen大的工作距離??蛇x用的物鏡超過50種,每一款都可對應某種特別應用:可用于共聚焦成像和建模的較高NA,倍率范圍2.5X至200X,超長工作距離,特長工作距離及浸水物鏡;帶調焦環的物鏡可在厚2mm范圍的透明介質對焦;2.5X至100X帶參考鏡校正及傾斜的物鏡。
※ 雙垂直掃描器
雙垂直掃描器包括一個電動平臺和壓電掃描器,以獲得hen高的掃描范圍和高的測量準確度及重復準確度。高定位的線性平臺行程40mm,小步進可達10nm,用于共聚焦掃描非常理想。集成的壓電掃描器高掃描范圍200μm,壓電電阻傳感器高定位分辨率0.2nm,全行程準確度1nm?,F有的其它掃描平臺使用光學編碼器,準確度僅30nm且不確定,限制了系統的準確度和重復性。結合線性平臺和壓電掃描器的*設計,使Neox在0.1納米至幾毫米測量范圍內的準確度,線性和重復性。
※ 集成反射光譜儀
共聚焦及干擾法測量薄膜厚度的實際限制約為1μm單層膜。Neox集成了一個反射光譜儀,通過光纖進行薄膜的測量,厚度范圍在10nm,可達10層膜。該光纖通過顯微目鏡成像,因此,薄膜測量點尺寸小可達5微米。測量使用集成的LED光源,可提供樣品以及薄膜測量的實時明場影像。
※ 雙LED
照明光源內置了兩個高功率LED,其中白光LED用于彩色明場觀察,薄膜測量,VSI和ePSI。另一個藍光LED用于高分辨率共聚焦影像和PSI。藍光LED較短的波長可有效提升水平分辨率至0.15μm(L&S),并改善PSI噪聲為0.01nm垂直分辨率。
※ 高速度 (12.5 fps 共聚焦幀速率)
基于FLCoS微型顯示器的高速轉換速度和*的快速共聚焦算法,本設備可達到12.5幀/秒的共聚焦圖像幀率,垂直3D掃描達到8層/秒,這意味著3D共焦測量掃描速度范圍為0.5至350μm/s。干涉掃描速度為50 fps,即垂直掃描速度高達800μm/s。一次典型的測量時長,其中包括掃描后的運算,通常小于5秒。
光譜反射法是薄膜測量的方法之一,因為它準確、無損、迅速且無需制備樣品。測量時,白光照射到樣品表面,并將在膜層中的不同界面反射,并發生干涉和疊加效應。結果,反射光強度將顯示出波長變化,這種變化取決于薄膜結構不同層面的厚度和折射率。軟件將測得的真實光譜同模擬光譜進行比較擬合,并不斷優化厚度值,直到實現匹配。
Neox也可用作高分辨率的薄膜測量系統,它適用于單層箔,膜或基板上的單層薄膜,而且還可以處理更復雜結構(高可至基板上10層薄膜)??稍谝幻雰葴y量從10nm到20μm的透明薄膜,厚度分辨率0.1 nm,橫向分辨率達5μm。

 

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