Het Verbeteren van de ZijResolutie die van Witte Lichte Optische Profilers Technologie AcuityXR Gebruikt

Witte lichte interferometry is één van de snelste, nauwkeurige en veelzijdige technieken van de oppervlaktemeting beschikbaar aan onderzoekers en fabrikanten. Conventioneel, heeft interferometric technologie beperkingen in zijresolutie wanneer vergeleken bij een paar andere technieken.

Interferometric methodes bieden snel, hoog-nauwkeurigheid en veelzijdige oppervlaktemetingen aan. Het metingsprincipe is vrij eenvoudig, is één enkele lichtstraal verdeeld in twee delen waarin één deel van een verwijzingsoppervlakte van uitstekende kwaliteit en één deel van de testoppervlakte wordt weerspiegeld; het licht wordt dan opnieuw gecombineerd en of de fase van het resulterende signaal of zijn contrast worden gemeten als testobjecten bewegingen door nadruk. Dit vloeit in een reeks van optische randen voort die aan de topografie van de steekproefoppervlakte, heel erg zoals een topografische kaart voor geografische gebieden beantwoorden.

Met deze methode is het mogelijk om verticale lawaaivloeren te verkrijgen minder dan 0.01nm die een standaard commercieel systeem, met metingstijden met behulp van op de orde van een paar seconden en vrijwel geen opstellingstijd.

Er zijn twee potentiële grenzen op de zijresolutie van een optisch systeem. Zij zijn als volgt:

• De eerste is pixel-beperkte resolutie, waar twee aangrenzende eigenschappen in één enkel camerapixel imaged zijn, en zo er geen manier om tussen de eigenschappen in het definitieve digitaal weergegeven beeld zoals aangetoond in Figuur 1 is te onderscheiden. De zwarte lijnen vertegenwoordigen camerapixel en de rode krommen zijn de beelden van perfecte lijnen zoals die uit door het optische systeem worden uitgespreid. Aangezien de beide rode krommen op het zelfde pixel imaged zijn, zal slechts één heldere vlek eerder dan voor elke eigenschap worden waargenomen. De pixel-Beperkte resolutie wordt ontmoet bij lage microscoopvergrotingen, zoals 2.5X, 5X, of 10X waar de optische resolutie vaak de pixelresolutie van het systeem overschrijdt.
• Een Andere mogelijke beperking aan zijresolutie is optica-beperktde waar er minstens twee camerapixel voor elke eigenschap zijn maar waar de veelvoudige eigenschappen zo door de optica worden vertroebeld dat zij nog niet gemakkelijk van elkaar zoals aangetoond in Figuur 2 kunnen worden onderscheiden. Dit is genoemd geworden diffractie beperkte resolutie. Het diffractie-beperkte resolutied wordt typisch bepaald gebruikend de het criteriumformule van de Mus D = 0.47l/NA, waar het l de golflengte van licht is en NA de numerieke opening van het optische die systeem aan beeld de eigenschap wordt gebruikt is. Voor zichtbaar-lichte microscoopsystemen, met inbegrip van wit-lichte interferometers, is deze grens gewoonlijk ongeveer 350 tot 400 NM. De doelstellingen van de hoog-Vergroting, zoals 20X, 50X, en 115X typisch opbrengst diffractie-beperkte beelden.

Figuur 1. Illustratie van pixel-beperkte resolutie. De rode bars vertegenwoordigen het algemene die licht in elk pixel wordt verzameld. De twee aangrenzende eigenschappen zullen niet onderscheiden worden wegens het ontoereikende camerapixel uit elkaar plaatsen.

Figuur 2. Illustratie van diffractie-beperkte resolutie. De Eigenschappen zijn breder dan het camerapixel uit elkaar plaatsend maar zijn vaag wegens de optica van het systeem en in dit geval zijn nauwelijks gescheiden.

Het Overwinnen van deze diffractiegrens zal significante voordelen aan de gebruiker van zulk een optische systeem aanbieden. Enkele primaire toepassingen waar zulk een techniek nuttig zou zijn omvatten het volgende:

• De opsporing van het Tekort op glas, silicium, plastiek, of andere substraten
• Onderzoek van micro-krassen van het oppoetsen processen, zoals voor orthopedie of andere fijn gemalen oppervlakten
• De metingen van de Lijnbreedte van zeer kleine eigenschappen
• De ruwheidsbepaling van Nanoscale van vlotte oppervlakten
• Onderscheidende fijne eigenschappen en bepalende nauwkeurige moties van apparaten MEMS
• Kwaliteitsbeheersing van Nanoscale voor medische implants, met inbegrip van optica, orthopedie, en controleapparaten
• Weergave van sub-cellular structuren in biologische toepassingen

Diverse methodes zijn voorgesteld om de beperkte zijresolutie van optische systemen te overwinnen. Voor het verbeteren van diffractie-beperkte resolutie, slechts zijn een paar zeer specifieke, goed-gecontroleerde gevallen beschreven in de literatuur.