Den mer Stora Mätningen Specificerar med Interferometry för Scanning för KickDefinitionLodlinje från Bruker

Vid AZoNano

Ämnet Listar

Bakgrund
Optiska ProfilerFunktionsFunktionslägen
Arrangera Gradvis den Skiftande Interferometryen, PSI
LodlinjeScanningInterferometry, VSI
Interferometry för Scanning för KickDefinitionLodlinje, HDVSI

Bakgrund

Optiska profilers är specialiserade störningsmikroskop som använder störningen av två strålar av ljust för att karakterisera ytbehandlar topografier. Bruker är världens ledande bärare, och producenten av interferometric optiska profilers för en bred variation av forskning och industriella applikationer, från MEMS som testar till tribologykarakteriseringen av bearbetat med maskin, ytbehandlar till undersökningen av biomaterials.

Dessa preciserar, non-kontakten, full-sätter in högt mätning instrumenterar har planlagts att leverera subnanometermätningsprecision med exakthet, repeatability och pålitlighet.

Emellertid som dentech branschen fortsätter för att förfölja någonsin-shrinking, dimensionerar, mer och mer stränga kvalitets- begärningar och snabbare genomgång, det har varit nödvändigt beträffande att fortsätta för att utvidga begränsar av interferometric teknologi. Metrologyinstrumentationproducenter har måste att reagera till denna utmaning med fortsatte framflyttningar i profilerteknologi. Brukers använder det nya funktionsläget för interferometryen för scanningen (HDVSI) för dendefinition lodlinjen en innovativ algoritm för att leverera subnanometerprecision på en lång räcka av ytbehandlar i en singelmätning som rationaliserar markant profilerfunktionen för en spänna av applikationer (se figurerar 1 & 2).

 

Figurera 1. Resultat från en HDVSI avläser på ett wavy ytbehandlar. Notera boten specificerar av ytbehandlafullföljandet.

 

Figurera 2. Lowen stojar av HDVSI-funktionsläge låter för specificerade mätningen för fi den nely av detta högväxt galler för 3 nm.

Optiska ProfilerFunktionsFunktionslägen

Varje mätning börjar, genom att utvärdera testa, tar prov och därefter att bestämma det bäst långt för att mäta det. Optiska profilers har traditionellt använt kompletterande funktionsläge två av funktionen, arrangerar gradvis skiftande interferometry- (PSI) och lodlinjescanninginterferometry (VSI). PSI är preciserar och är mycket van vid mäter slätar, fortlöpande ytbehandlar, liksom micromirrors som är plast- filmar, och sol- cellsubstrates. VSI kan mäta ett mer bred spänner av ytbehandlar, men med ett något lägre jämnt av precision, än är möjligheten med PSI.

Arrangera Gradvis den Skiftande Interferometryen, PSI

PSI är van vid kartlägger slätar optiskt ytbehandlar topografier och kan uppnå under-nanometeren lodlinjeupplösning som är bättre än någon annan optisk metod. Lodlinjeupplösning ser till peka var mätningsdata tappar in i stoja av systemet. Detta funktionsläge kan mäta tar prov så högväxt som tio av mikroner, men tar prov med plötsliga mer stor höjdavbrott, än omkring 150 nanometers på en släta ytbehandlar annars resultat i otydlighetar som är svåra för att denna metod ska att lösa. PSI-funktionsläget använder en nästan monochromatic ljus källa för att frambringa störningsfranser, och ytbehandlatopografin beräknas, genom att mäta forma (placera), av franserna på ta prov (se fi-gure 3). Endast några inramar samlas av den halvledar- kameran under den ungefärligt 1 mikron lodlinjebildläsningen, och densätta in mätningen avslutas i mer mindre än 200 millisekunder. De frambragda franserna föreställer en topografi kartlägger av prövkopian ytbehandlar från vilket forma härledas därefter. Brukers PSI-funktionsläget är fastar, repeatable och högt exakt.

 

Figurera 3. Franser för ett sfäriskt ytbehandlar i PSI-funktionsläget (monochromatic belysning) är synliga i sätta in av beskådar överallt.

LodlinjeScanningInterferometry, VSI

Även Om mindre preciserar än PSI, låter VSI för mätningen av busen ytbehandlar eller de med större höjdavbrott. VSI-funktionslägearbeten väller fram för att mäta tar prov, att PSI inte kan mäta effektivt, liksom inbyggt - gå runt stiger ombord, skyler över brister, tyg eller skummar. Busen ytbehandlar kan vara diffikult som ska mätas, därför att endast tända lite reflekteras tillbaka in i systemet. Emellertid är VSI-funktionsläget mångsidigt nog att acceptera hög nivå av belysning som krävs för att erhålla mätningar på buse, ytbehandlar stunder som ger fortfarande bra data för de områden på ta prov var fransen signalerar genomdränkas något.

VSI använder typisk en ljus källa för vit och ser franskontrasten ganska än forma av franserna som i PSI. Under VSI-mätningen besegrar de sakliga flyttningarna vertikalt den fulla höjden spänner av samla för ta provstunder inramar på kameran inramar klassar. även om flyttningarna för bildläsaren på rusar allmänt av understöder omkring, 5 mikroner per, 100 mikron-per-understöder bildläsningar är möjligheten med förminskande lodlinjeupplösning. Under en VSI-bildläsning ser varje PIXEL på kameran att franser när endast givna pekar på ta prov kommer in i fokuserar (se för att figurera 4). Placera av maximat franskontrast finnas därefter för varje PIXEL. Därför Att den ljusa källan för vit har en kort sammanhållninglängd, visas franser endast runt om det bäst fokuserar placerar. För detta resonera VSI kan vara ansett en samling av bäst-fokuserar avkännare. VSI är ett extremt mångsidigt funktionsläge, for den kan mäta det fullt spänner av mest ytbehandlar.

 

Figurera 4. Franser för sfäriskt ytbehandlar i VSI, och HDVSI-funktionsläget (ljus belysning för vit) är synligt endast det bäst fokuserar mycket nästan plant för tre som den olika bildläsningen placerar: nästan överträffar bottnen, en mitt och av tar prov.

PSI och VSI är kompletterande metoder och, som funktionsläget för att använda beror på ta prov, ytbehandlar. Emellertid spänner har befordran av ny teknik och närvaroen av ett mer bred av applikationer för optiska profilers utmanat kapaciteterna av både PSI och VSI. Till exempel for en MEMS-apparat med en släta ytbehandla, och höjdavbrott mindre än 150 nanometers, PSI-funktionsläge kunde användas. Ett liknande ytbehandlar med kliver större höjder, än 150 skulle nanometers kräver VSI-funktionsläge; stoja naturligt i VSI begränsar lodlinjeupplösningen till runt om 3nm, som är väl nedanför PSI-funktionslägets upplösning för lodlinje av 0.1nm, emellertid, även om VSI kunde mäta klivahöjden. För dessa sorter av ytbehandlar, Brukers profilers kan erbjuda ett det mätningsfunktionsläge sammanslutningar exaktheten av PSI med versatilityen av VSI.

Interferometry för Scanning för KickDefinitionLodlinje, HDVSI

De nya HDVSI-funktionslägesammanslutningarna kicklodlinjeupplösningen av PSI med VSIS kapacitet att mäta avbrutet och grovt ytbehandlar. Framflyttningar Brukers för HDVSI mer ytterligare ytbehandlar kartlägga teknologier i ett nummer av viktig väg. Från en singeluppsättning av data som fås under en VSI-bildläsning, beräknas båda placera av maximat franskontrast (VSI) och placera av franserna på ta prov (PSI) samtidigt och självständigt av varje annat. VSI-datan ger ett ungefärligt ytbehandlar profilerar, fördriver informationen om PSI ger under-nanometer precision till mätningen (se för att figurera 5). Systemsärdrag liksom Brukers hänvisar till signalerar källor för fel för teknologihjälp betagna liksom bildläsarnonlinearity och mekanisk vibration.

 

Figurera 5. Med HDVSI arg-kläcker korsärdragen av dessa högväxt 90nm bommar för kan mätas exakt och lätt

I tekniskt benämner, detoavgjorda HDVSI-funktionsläget applicerar en unik PSI-quadature-demodulering algoritm till fransdatan som redan ar innehållna i VSI-mätningen. Detta tillvägagångssätt låter placera av franserna (arrangera gradvis), beräknas självständigt av placera av maximat franskontrast. VSI-datan kombineras därefter med PSI-datan för att undvika otydlighetarna som är naturliga i mätningar PSI-endast på grovt, eller avbrutet ytbehandlar. Den resulterande topografin kartlägger sammanfogning som under-nanometeren lodlinjeupplösningen av PSI med den stora lodlinjescanningen spänner av VSI (se för att figurera 6).

 

Figurera 6. Den breda mätbara höjden spänner av HDVSI-funktionsläge låter för mätningen av denna laddningsvirvellins (om en 2 mikron kliva storleksanpassar), och förhållandevis låga HDVSI stojar möjliggör teckningen av ebeamen som är processaa på släta, ytbehandlar av virveln som ska observeras. (Virvellins som göras av Daniel Wilson, JPL genom att använda ebeamlithography.

HDVSIS betydelse är dess kapacitet att leverera under-nanometer precision på en lång räcka av ytbehandlar i en singelmätning. Ruffa mot på måfå ytbehandlar eller ytbehandlar den ändring med tiden kan nu mätas Med HDVSI. Till exempel kräver höftledutbyten att testa både rätt efter produktion och efter en period av att ha på sig. Skulle Stunder PSI är van vid mäter slätaposta-produktionen ytbehandlar, det slitet, anfrätt, eller roughened ytbehandla styrkan necessitate VSI-funktionsläge. Singelfunktionsläget, HDVSI, kunde vara van vid mäter båda ytbehandlar. Med andra ord kan HDVSI gå från toppen-slätar för att ruffa mot ytbehandlar alla i en mätning med precision near-PSI (se för att figurera 7).

 

Figurera 7. HDVSI-funktionsläget var van vid mäter roughnessen av detta tar prov; resultatet jämfördes därefter till kalibrerad värderar nått fram till genom att använda en nålprofiler med en bot

HDVSI utför bestämt på slätar väl ytbehandlar som innehåller stora avbrott eller sluttar liksom apparater för MEMS/MOEMS, gallrar, och microopticsen, som kan vara svår att mäta på, kantar med andra tekniker. Mätningar, var ändringar ytbehandlar in roughness med tiden, kan spåras är en annan applikation var HDVSI levererar preciserar resultat. HDVSI ger en kick - jämna av mätningsprecision och böjlighet till den materiella vetenskapen, halvledaren och mikro och bransch-all nano-teknologi in ett singelmätningsfunktionsläge.

Denna information har varit sourced, granskat, och anpassat från material förutsatt att av Nano Bruker Ytbehandlar.

För mer information på denna källa behaga besök Nano Bruker Ytbehandlar.

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

Last Update: 23. January 2014 11:31

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit