Большая Деталь Измерения с Высокой Интерферометрией Вертикальной Скеннирования Определения от Bruker

AZoNano

Список Темы

Предпосылка
Оптически Режимы Деятельности Profiler
Интерферометрия Участка Перенося, PSI
Интерферометрия Вертикальной Скеннирования, VSI
Высокая Интерферометрия Вертикальной Скеннирования Определения, HDVSI

Предпосылка

Оптически profilers специализированные интерференционные микроскопы которые используют взаимодействие 2 луч светов для характеризовать поверхностные топографии. Bruker проявитель и изготовление мира ведущий интерферометрических оптически profilers для большого разнообразия исследования и промышленных применений, от MEMS испытывая к характеризации трибологии, котор подвергли механической обработке поверхностей к рассмотрению биоматериалов.

Эти сильно точные, внеконтактно, аппаратуры измерения полн-поля были конструированы для того чтобы поставить точность измерения subnanometer с точностью, повторимостью и надежностью.

Однако, по мере того как промышленность высоких технологий продолжается последовать всегда-застенчивые размеры, все больше и больше строгие требования качества, и более быстрое объём, необходимо продолжать расширить пределы интерферометрической технологии. Изготовления измерительного оборудования Метрологии ответить к этой возможности с продолжаемыми выдвижениями в технологию profiler. Режим интерферометрии вертикальной скеннирования высок-определения Bruker (HDVSI) новый использует новаторский алгоритм для того чтобы поставить точность subnanometer на широком диапазоне поверхностей в одиночном измерении, значительно модернизируя деятельность profiler для диапозона применения (см. диаграммы 1 & 2).

 

Диаграмма 1. Результаты от HDVSI просматривает на волнистой поверхности. Заметьте точные детали поверхностной отделки.

 

Диаграмма 2. Малошумное режима HDVSI позволяет для измерения fi nely детализированного этой решетки 3 nm высокорослой.

Оптически Режимы Деятельности Profiler

Каждое измерение начинает путем оценивать образец испытания и после этого определять самый лучший путь измерить его. Оптически profilers традиционно использовали комплементарный режим 2 деятельности, интерферометрии участка перенося (PSI) и интерферометрии вертикальной скеннирования (VSI). PSI очень точен и использован для того чтобы измерить ровные, непрерывные поверхности, как micromirrors, полиэтиленовые пленки, и субстраты фотоэлемента. VSI может измерить широкийа ассортимент поверхностей, но с несколько lower level точности чем возможен с PSI.

Интерферометрия Участка Перенося, PSI

PSI использован для того чтобы отобразить оптически ровные поверхностные топографии и может достигнуть разложения в вертикальном направлении sub-нанометра более лучше чем любой другой оптически метод. Разложение в вертикальном направлении ссылается к пункту куда данные по измерения падают в шум системы. Этот режим может измерить образцы как высокорослые как 10 микронов, но образцы с нанометрами скачком скачкообразност высоты большими чем около 150 на в противном случае ровном поверхностном результате в неоднозначностях которые трудны для этого метода для того чтобы разрешить. Режим PSI использует почти однокрасочный источник света для того чтобы произвести интерференционные полосы, и поверхностная топография высчитана путем измерять форму (положение) краев на образце (см. gure fi 3). Только немного рамок собраны полупроводниковой камерой во время развертки приблизительно 1 микрона вертикальной, и измерение полн-поля выполнено в меньш чем 200 миллисекундах. Произведенные края представляют карту топографии поверхности образца от которой форма после этого выведена. Режим PSI Bruker быстрый, repeatable и сильно точный.

 

Диаграмма 3. Края для сферически поверхности в режиме PSI (однокрасочном освещении) видима везде в области видимости.

Интерферометрия Вертикальной Скеннирования, VSI

Хотя более менее точно чем PSI, VSI позволяет для измерения грубых поверхностей или тех с более большими скачкообразност высоты. Режим VSI работает хорошо для измеряя образцов которым PSI не может измерить эффектно, как доски интегральной схемаы, бумага, ткань или пена. Грубые поверхности могут быть культом diffi, котор нужно измерить потому что только меньший свет отражен назад в систему. Однако, режим VSI разностороннь достаточно для того чтобы признавать высокие уровни освещения необходим, что получил измерения на грубых поверхностях пока все еще обеспечивающ хорошие данные для тех областей на образце где сигнал края несколько насыщен.

VSI типично использует источник белого света и смотрит контраст края вернее чем форма краев как в PSI. Во Время измерения VSI задача двигает вертикально вниз с полного ряда высоты образца пока собирать обрамляет на частоте кадров камеры. хотя блок развертки вообще двигает на скорости около 5 микронов в секунду, 100 микрон-в-вторых разверток возможны с уменьшенным разложением в вертикальном направлении. Во Время развертки VSI каждый пиксел на камере видит края только когда, котор дали пункт на образце приходит в фокус (см. диаграмму 4). Положение максимального контраста края после этого найдено для каждого пиксела. Потому Что источник белого света имеет короткую длину сцепления, края только появляются вокруг самого лучшего положения фокуса. Для этой причины VSI можно рассматривать блок датчиков лучш-фокуса. VSI весьма разносторонний режим, ибо оно может измерить полный диапасон большинств поверхностей.

 

Диаграмма 4. Края для сферически поверхности в режиме VSI и HDVSI (освещении белого света) видима только очень близко к самой лучшей плоскости фокуса для 3 различных положений развертки: близко к дну, середине и верхней части образца.

PSI и VSI комплементарные методы и которое режим для использования быть в зависимости от поверхность образца. Однако, выдвижение новых видов технологии и присутсвия более широкого диапозона применения для оптически profilers бросало вызов возможности как PSI, так и VSI. Например, для прибора MEMS с ровной поверхностью и скачкообразност высоты чем 150 нанометров, режим PSI смогло быть использовано. Подобная поверхность с нанометрами высот шага более большими чем 150 требовала бы режима VSI; однако, хотя VSI смогло измерить высоту шага, шум своиственный в VSI ограничивает разложение в вертикальном направлении к вокруг 3nm, которое хорошо под разложением в вертикальном направлении режима PSI 0.1nm. Для этих видов поверхностей, profilers Bruker могут предложить режим измерения который совмещает точность PSI с многосторонностью VSI.

Высокая Интерферометрия Вертикальной Скеннирования Определения, HDVSI

Новый режим HDVSI совмещает высокое разложение в вертикальном направлении PSI с способностью VSI измерить прерывные и грубые поверхности. HDVSI продвигают поверхность Bruker выдвижений отображая технологии в нескольких значительно путей. От одиночного комплекта данных приобретенных во время развертки VSI, оба положение максимального контраста края (VSI) и положение краев на образце (PSI) высчитаны одновременно и независимо от одина другого. Данные по VSI обеспечивают приблизительный поверхностный профиль, пока данные по PSI imparts точность sub-нанометра к измерению (см. диаграмму 5). Характеристики Системы как помощь технологии сигнала справки Bruker отжимают источники ошибки как нелинейность блока развертки и механически вибрация.

 

Диаграмма 5. С HDVSI, острые характеристики этих высокорослых адвокатских сословий крест-люка 90nm можно измерить точно и легко

В технические выражения, доступного ожидания режим HDVSI прикладывает уникально алгоритм quadature-демодулирования PSI к данным по края уже, котор содержат в измерении VSI. Эта процедура позволяет положению краев (участка) быть высчитанным независимо от положения максимального контраста края. Данные по VSI после этого совмещены с данными по PSI для того чтобы во избежание неоднозначности своиственные в измерениях PSI-только на грубых или прерывных поверхностях. Приводя к карта топографии сливает разложение в вертикальном направлении sub-нанометра PSI с большим рядом вертикальной скеннирования VSI (см. диаграмму 6).

 

Диаграмма 6. Широкий измеряемый ряд высоты режима HDVSI позволяет для измерения этого объектива вортекса обязанности (о размере шага 2 микронов), и HDVSI относительно малошумные позволяют маркировки процесса ebeam на ровной поверхности вортекса наблюдаться. (Объектив Вортекса сделанный Даниелем Уилсоном, JPL используя литографирование ebeam.

Важность HDVSI своя способность поставить точность sub-нанометра на широком диапазоне поверхностей в одиночном измерении. С HDVSI, случайно грубые поверхности или поверхности которые изменяют над временем можно теперь измерить. Например, замены соединения вальмы требуют испытывать и прямо после продукции и после периода носить. Пока PSI был бы использован для того чтобы измерить ровную поверхность столб-продукции, worn, вытравленная или сделанная шероховатым поверхность могла потребовать режим VSI. Одиночный режим, HDVSI, смог быть использован для того чтобы измерить обе поверхности. Иначе говоря, HDVSI может пойти от супер-ровной к грубым поверхностям всем в одном измерении с точностью близко-PSI (см. диаграмму 7).

 

Диаграмма 7. режим HDVSI была использована для того чтобы измерить шершавость этого образца; результат после этого был сравнен к откалибрированному значению достиганному используя profiler грифеля с штрафом

HDVSI выполняет в частности хорошо на ровных поверхностях которые содержат большие скачкообразност или наклоны как приборы, решетки и microoptics MEMS/MOEMS, которые могут быть трудны для того чтобы измерить на краях с другими методами. Измерения где изменения в поверхностной шершавости над временем можно отслеживать другое применение где HDVSI поставляет точные результаты. HDVSI снабубежит высокий уровень точности и гибкости измерения материальная наука, полупроводник и микро- и нанотехнология индустри-вся внутри одиночный режим измерения.

Эта информация найденный, расмотрена и приспособлена от материалов обеспеченных Поверхностями Bruker Nano.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Поверхности Bruker Nano.

Date Added: Apr 4, 2008 | Updated: Jan 23, 2014

Last Update: 23. January 2014 11:27

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit