Durch AZoNano
Inhaltsverzeichnis
Einleitung Optische Interferometrie Grenzen auf Seitlicher Auflösung Schlagen der Beugungsgrenze Schlussfolgerungen Über Bruker Einleitung
Interferometrie der Weißen Leuchte ist eine der schnellsten, genauesten und vielseitigen Oberflächenmaßtechniken, die für Forscher und Hersteller erhältlich sind. Herkömmlich hat interferometric Technologie Beschränkungen in der seitlichen Auflösung, wenn sie mit ein paar anderen Techniken verglichen wird.
Diese Anwendungsanmerkung erklärt Brukers Entwicklung eines interferometric Maßmodus, AcuityXR, das effizient diese optische Beugungsgrenze ausgleicht und löst feineres Sonderkommando in einigen Oberflächen, ohne die anderen Vorteile von Interferometrie der weißen Leuchte zu kompromittieren.
Optische Interferometrie
Interferometric Methoden bieten Rapid, Hochgenauigkeit und vielseitige Oberflächenmaße an. Das Maßprinzip ist verhältnismäßig einfach, wird ein einzelner Lichtstrahl in zwei Teile aufgespaltet, worin ein Teil weg weg einer hochwertigen Bezugsfläche und von einem Teil von der Prüfungsoberfläche reflektiert wird; die Leuchte wird dann wiederverbunden und entweder die Phase des resultierenden Signals oder sein Kontrast wird gemessen, während das Testobjekt durch Fokus sich bewegt. Dieses resultiert in einer Reihe von optischen Fransen, die der Topographie der Beispieloberfläche entsprechen, ganz wie eine topographische Karte für geografische Gebiete.
Mit dieser Methode ist es möglich, vertikale Geräuschböden weniger als 0.01nm unter Verwendung einer Standardhandelsanlage, mit Maßzeiten im Auftrag einiger Sekunden und praktisch keiner Installationszeit zu erhalten.
Grenzen auf Seitlicher Auflösung
Es gibt zwei mögliche Grenzen auf der seitlichen Auflösung einer optischen Anlage. Sie sind, wie folgt:
- Das erste ist Pixel-begrenzte Auflösung, in der zwei anliegende Merkmale in ein einzelnes Kamerapixel abgebildet sind, und folglich gibt es keine Methode, zwischen den Merkmalen im abschließenden digitalisierten Bild wie in Abbildung 1. gezeigt zu unterscheiden. Die schwarzen Zeilen stellen Kamerapixel dar und die roten Kurven sind die Bilder von perfekten Zeilen, wie durch die optische Anlage heraus ausgebreitet. Da beide roten Kurven auf das gleiche Pixel abgebildet sind, nur ein heller Fleck eher als einer für jedes Merkmal beobachtet wird. Pixel-Begrenzte Auflösung wird an den niedrigen Mikroskopvergrößerungen, wie 2.5X, 5X oder 10X angetroffen, in dem die optische Auflösung häufig die Pixelauflösung der Anlage überschreitet.
- Eine Andere mögliche Beschränkung zur seitlichen Auflösung ist Optik-begrenzt, wo es mindestens zwei Kamerapixel für jedes Merkmal gibt, aber wo mehrfache Merkmale so durch die Optik verwischt werden, dass sie nicht von einander wie in Abbildung 2. gezeigt betriebsbereit bemerkenswert noch sein können. Dieses bekannt als beugungsbegrenzte Auflösung. Das beugungsbegrenzte Auflösungsd wird gewöhnlich unter Verwendung der Spatzenkriteriumsformel d = 0.47l/NA definiert, wo l die Wellenlänge der Leuchte ist und NA die numerische Öffnung der optischen Anlage ist, die zum Bild das Merkmal verwendet wird. Für Sichtbarleuchte Mikroskopanlagen einschließlich Weißleuchte Interferometer, ist diese Grenze normalerweise ungefähr 350 bis 400 nm. Hoch-Vergrößerung Lernziele, wie gewöhnlich beugungsbegrenzte Bilder des Erzeugnisses 20X, 50X und 115X.

Abbildung 1. Abbildung der Pixel-begrenzten Auflösung. Die rote Gericht stellt die Gesamtleuchte dar, die in jedem Pixel montiert wird. Die zwei anliegenden Merkmale sind nicht wegen des unzulänglichen Kamerapixelabstandes bemerkenswert.

Abbildung 2. Abbildung der beugungsbegrenzten Auflösung. Merkmale sind, breiter als der Kamerapixelabstand aber liegen an der Optik der Anlage unscharfes und in diesem Fall werden blank getrennt.
Schlagen der Beugungsgrenze
Das Ausgleichen dieser Beugungsgrenze bietet beträchtliche Vorteile dem Benutzer solch einer optischer Anlage an. Einige der Hauptanwendungen, in denen solch eine Technik nützlich sein würde, enthalten das folgende:
- Setzen Sie sich Befund auf Glas, Silikon, Plastik oder anderen Substratflächen ab
- Prüfung von Mikrokratzern von Polierprozessen, wie für Orthopädie oder anderen fein gemahlenen Oberflächen
- Linienstärkemaße von sehr kleinen Merkmalen
- Nanoscale-Rauheitsbestimmung von glatten Oberflächen
- Feine Merkmale und die Bestimmung von genauen Anträgen von MEMS-Einheiten Unterscheiden
- Nanoscale-Qualitätskontrolle für medizinisches pflanzt, einschließlich Optik, Orthopädie und Überwachungseinheiten ein
- Darstellung von subzellularen Zellen in den biologischen Anwendungen
Verschiedene Methoden sind vorgeschlagen worden, um die begrenzte seitliche Auflösung von optischen Anlagen auszugleichen. Für das Verbessern der beugungsbegrenzten Auflösung, nur einige sehr spezifische, gut-kontrollierte Fälle sind in der Literatur beschrieben worden.
AcuityXR, ist konstruiert worden, sodass es die seitliche Auflösung für eine breite Klasse Maße beträchtlich erhöhen kann. AcuityXR arbeitet an jeder glatten Oberfläche, in der die Phase der Leuchte geprüft und verwendet wird, um die Oberfläche vom weiß-Leuchte-interferometric Signal zu berechnen.
Schlussfolgerungen
AcuityXR ist eine innovative Technologie, die für die meisten Baumuster von Brukers optischen Auswerteprogrammen erhältlich ist. Es setzt die Anlagenformung, die lärmarmen Maße und die Integration von mehrfachen Oberflächenscans ein. Mit dieser Kombination kann die Unschärfe, die durch die optischen Elemente verursacht wird, verringert werden und seitliche Auflösung beträchtlich erhöht werden. Größeres Sonderkommando kann in vielen Oberflächen gesehen werden. Für schmale Merkmale bietet AcuityXR auch die beträchtlich erhöhte Quantifikation von Varianten an und macht prozesskontrolliertes mögliches sogar auf kleinen Zellen. Während AcuityXR nicht für alle Oberflächen, für die glatten, feinen Merkmale geeignet ist, verbessert es die Maßfähigkeit des optischen Auswerteprogramms.
Über Bruker
Nano Bruker liefert AtomKraft-Mikroskop-/Scannen-Fühler-Mikroskop(AFM/SPM) Produkte, die heraus von anderen handelsüblichen Anlagen für ihre robuste Auslegung und Benutzerfreundlichkeit stehen, während, die höchste Auflösung beibehalten. Der NANOS-Messkopf, der ein Teil aller unserer Instrumente ist, setzt ein eindeutiges Glasfaserinterferometer für das Messen des freitragenden Ausschlags ein, der macht den Vertrag der Installation so, dass er nicht größer als ein Standardforschungsmikroskoplernziel ist.

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