Aumentando a Definição Lateral de Perfiladores Ópticos da Luz Branca Usando a Tecnologia de AcuityXR

A interferometria da luz Branca é uma das técnicas de medida de superfície as mais rápidas, as mais precisas e versáteis disponíveis aos pesquisadores e aos fabricantes. Convencionalmente, a tecnologia interferometric tem limitações na definição lateral quando comparada a um par outras técnicas.

Os métodos Interferometric oferecem o rapid, a alto-precisão e medidas de superfície versáteis. O princípio de medida é relativamente simples, um único feixe de luz é separação em duas porções onde de uma parte é reflectido fora de uma superfície de referência de alta qualidade e de uma parte da superfície do teste; a luz recombined então e a fase do sinal resultante ou seu contraste são medidos enquanto o objeto de teste se move através do foco. Isto conduz a uma série de franjas ópticas que correspondem à topografia da superfície da amostra, bem como um mapa topográfico para áreas geográficas.

Com este método é possível obter assoalhos verticais do ruído menos do que 0.01nm usando um sistema comercial padrão, com tempos da medida na ordem de alguns segundos e de virtualmente nenhuma hora de instalação.

Há dois limites potenciais na definição lateral de um sistema óptico. São como segue:

• O primeiro é a definição pixel-limitada, onde duas características adjacentes são imaged em um único pixel da câmera, e assim não há nenhuma maneira de diferenciar-se entre as características na imagem digitada final segundo as indicações de Figura 1. As linhas pretas representam pixéis da câmera e as curvas vermelhas são as imagens de linhas perfeitas como espalhadas para fora pelo sistema óptico. Desde Que ambas as curvas vermelhas são imaged no mesmo pixel, simplesmente um ponto brilhante será observado um pouco do que um para cada característica. a definição Pixel-Limitada é encontrada em baixas ampliações do microscópio, tais como 2.5X, 5X, ou 10X onde a definição óptica excede frequentemente a definição do pixel do sistema.
• Uma Outra limitação possível à definição lateral é sistema-limitada onde há pelo menos dois pixéis da câmera para cada característica mas onde as características múltiplas são borradas assim pelo sistema ótico que ainda não podem ser prontamente distintas de se segundo as indicações de Figura 2. Isto é sabido como a definição limitada difracção. O d difracção-limitado da definição é definido tipicamente usando a fórmula do critério do Pardal d = 0.47l/NA, onde o l é o comprimento de onda da luz e o NA é a abertura numérica do sistema óptico usado à imagem a característica. Para sistemas do microscópio da visível-luz, incluindo interferómetro da branco-luz, este limite é geralmente aproximadamente 350 a 400 nanômetro. objetivos da Alto-Ampliação, tais como tipicamente imagens difracção-limitadas do produto 20X, 50X, e 115X.

Figura 1. Ilustração de definição pixel-limitada. As barras vermelhas representam a luz total recolhida em cada pixel. As duas características adjacentes não serão distintas devido ao afastamento inadequado do pixel da câmera.

Figura 2. Ilustração de definição difracção-limitada. As Características são mais largas do que o afastamento do pixel da câmera mas são borrado devido ao sistema ótico do sistema e são separadas neste caso mal.

Superar este limite de difracção oferecerá vantagens significativas ao usuário de tal sistema óptico. Algumas das aplicações preliminares onde tal técnica seria útil incluem o seguinte:

• Defect a detecção no vidro, no silicone, no plástico, ou nas outras carcaças
• Exame dos micro-riscos dos processos de lustro, como para a ortopedia ou outras superfícies finamente mmoídas
• Medidas do Linewidth de características muito pequenas
• Determinação da aspereza de Nanoscale de superfícies lisas
• Distinguindo características finas e determinação de movimentos precisos de dispositivos de MEMS
• Controle da qualidade de Nanoscale para implantes médicos, incluir o sistema ótico, ortopedia, e monitorar dispositivos
• Imagem Lactente de estruturas secundário-celulares em aplicações biológicas

Os Vários métodos foram propor superar a definição lateral limitada dos sistemas ópticos. Para melhorar definição difracção-limitada, somente alguns casos muito específicos, bem-controlados foram descritos na literatura.