Kohärenz-Scaninterferometrie (CSI)

Bei der Spezifikation einer optischen 3D-Messlösung muss berücksichtigt werden, dass nicht alle Werkzeuge gleichwertig sind. Nutzer sollten nach Lösungen suchen, die sich durch ihre Geschwindigkeit, hervorragende Messgenauigkeit, ihren Vergrößerungsbereich und die Fähigkeit zur Messung einer großen Bandbreite von Oberflächen, von superglatt bis extrem rau, auszeichnen.

Optische 3D-Profilometer basierend auf der Kohärenz-Scaninterferometrie (CSI) von ZYGO bieten erstklassige Leistung in allen diesen Kategorien. Diese Systeme setzen zur Messung einer Probe das Prinzip der optischen Interferenz ein.

Kohärenz-Scaninterferometrie-Diagramm

Wie dargestellt wird das Licht auf zwei Pfade aufgeteilt, wobei ein Pfad zu einer Präzisions-Referenzfläche führt und der andere auf die Testoberfläche fällt. Die Reflexionen dieser beiden Flächen fallen am Kameradetektor zusammen, wo sie sich kreuzen und ein Lichtmuster mit dunklen Intensitäten erzeugen. Dieses Interferenzmuster stellt die Oberflächentopografie der zu testenden Fläche dar.

Bei ZYGO-Systemen ist das Interferometer im Mikroskopobjektiv enthalten, das sowohl die Vergrößerung als auch die integrierte Referenz liefert. Eine gefilterte Weißlichtquelle wird zur Beleuchtung der Oberfläche durch das Objektiv eingesetzt. Die kurze Kohärenzlänge des Weißlichts bedingt eine relativ flache Fokustiefe, in welcher die Interferenz auftritt – auf diese Weise erlaubt die CSI die Prüfung rauer und diskontinuierlichen Oberflächen genauso einfach wie die Prüfung glatter Oberflächen.

Zur Erstellung einer Abbildung der Prüfoberfläche wird das Objektiv oder der gesamte Mikroskopkopf im rechten Winkel zur zu prüfenden Probe bewegt („gescannt“). Eine rauscharme Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera überwacht das Interferenzsignal und die fortschrittlichen Algorithmen zur Signalverarbeitung in ZYGOs Mx-Software interpretieren dieses Signal innerhalb von Sekunden für jeden Pixel im Sichtfeld.

Die CSI bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Technologien zur Oberflächenmessung:

  • Sie bietet eine äußerst genaue Höhenpräzision im Nanometer- und Sub-Nanometerbereich bei allen Vergrößerungen
  • Messungen können schnell und konsistent durchgeführt werden und erzeugen in der Regel – 1,9 Millionen Pixel in nur wenigen Sekunden – ebenfalls bei allen Vergrößerungen
  • Die CSI kann für Oberflächen praktisch jedes Materials, jeder Farbe und mit jeder Oberflächenbeschaffenheit eingesetzt werden. Sie funktioniert ungeachtet dessen, ob die Probe superglatt, besonders rau, flach, gekrümmt, geneigt, optisch transparent, lichtdurchlässig oder opak ist.
  • Die CSI kann zusätzliche Signalverarbeitung nutzen, um bei Vorliegen transparenter optischer Folien zu messen, bei welchen andere Messverfahren Schwierigkeiten haben.

Diese Vorteile bieten in Kombination eine herausragende Vielseitigkeit bei den Anwendungsbereichen, da das gleiche Instrument für eine große Bandbreite von Anwendungen eingesetzt werden kann.

X
Durch die weitere Nutzung dieser Webseite stimmen Sie unserer Datenschutzerklärung und Cookie-Richtlinie zu.
OK