納米尺度3D光學干涉測量系統(tǒng) VS1800

◆ 測量表面形貌的新標準

隨著材料不斷趨向平坦化、薄膜化及結構的微細化，人們開始要求比傳統(tǒng)的普通SPM（掃描探針顯微鏡）、觸針式粗糙度測量儀及激光顯微鏡等產品更高的測量精度。相比較利用光干涉原理的白光干涉掃描顯微鏡，納米尺度3D光學干涉測量系統(tǒng)VS1800，使用更方便，測量精度跟高，測量范圍更大。此外，傳統(tǒng)的采用線粗的測量方式仍存在“測量位置導致的結果偏差"和“掃描方向導致的結果偏差"等重大課題。VS1800的解決對策是通過參照國際標準ISO25178規(guī)定的表面形貌評估方法來計算參數，建立測量表面形貌的新標準，從而受到了各界的關注。

■與普通測量儀器比較

原子力顯微鏡的納米尺度3D探針測量系統(tǒng)AFM5500M同樣可實現(xiàn)高度的分辨率為0.1nm以下，與此相比，納米尺度3D光學干涉測量系統(tǒng)VS1800的一大特點在于面內方向的測量范圍更大。發(fā)揮兩種測量系統(tǒng)各自的優(yōu)點，根據需求選擇好的測量系統(tǒng)有利于生產率的提高。

◆ 優(yōu)點

1.高分辨率、大范圍

采用的算法，實現(xiàn)垂直方向分辨率0.01 nm（Phase模式下）。由于無需依賴于物鏡的倍率即可實現(xiàn)較高的垂直方向分辨率，即使是大范圍（測量視野6.4 mm × 6.4 mm）的情況下，也能測量納米尺度的粗糙度、高差。

                                   Wafer研磨表面形貌（表面粗糙度Sa 0.58 nm）

2.測量數據的重現(xiàn)性高

高度測量使用干涉條紋，將Z驅動產生的影響控制在最小程度，從而實現(xiàn)測量重現(xiàn)性誤差低于0.1%（Phase模式下）。

3.高速測量

通過以平面捕捉樣品，不對X、Y方向進行掃描，從而實現(xiàn)高速測量，并且由于采用非接觸方式，測量時能夠保證不會給樣品帶來損傷。

4.無損傷測量

對于以往切割樣品后形成截面來對多層膜層結構及層內部進行的異物測量，VS1800能夠以無損傷方式進行。對于透明層結構樣品，利用透鏡的高度坐標以及各界面產生的反射光，通過各光學界面出現(xiàn)的干涉條紋輸出虛擬截面圖像。

5.測量簡單

搭載有可直觀性使用的操作畫面，可以當場確認處理后的圖像?？梢院唵蔚貙⑻幚砑胺治鰞热萘斜?、生成原始分析庫、重復使用分析庫等。還支持數據的批量處理，統(tǒng)一管理多個樣品及分析結果，減輕繁雜的后處理程序。

此外，導入表面形貌評估方法的國際標準ISO25178的項目，自動按每個樣品選擇合適的參數。VS1800搭載有可對參數選擇提供建議的工具，有助于提高管理的精度。

6.配置靈活

手動XY樣品臺為基本型號Type 1，并提樣品臺電動化逐級提升的Type 2以及Type 3。各型號的升級可通過需求來進行，根據用途輕松引進系統(tǒng)

技術指標:

軟件一覽：

隨著各種電子零配件實現(xiàn)微細化，電鍍越來越趨向薄膜化。在電鍍的質量管理方面，要求采用更精確、更精密的分析方法。 掃描探針顯微鏡具有Z軸分辨率較高的特點，而另一方面觀察范圍被限制得很窄。此外，使用普通的光學觀察儀器可以進行更大視野范圍的觀察，但是Z軸分辨率會降低。

納米尺度3D光學干涉測量系統(tǒng)VS1800兼具面內方向的大觀察視野及高度方向的高分辨率兩大特點，因此對于像電鍍線之類較大的高差形狀及其表面粗糙度，均可進行簡單方便的測量。

根據不同的用途及目的，電鍍表面可能會施加表面處理，一般的表面觀察方法有SEM觀察。

通過SEM圖像，能夠清楚地顯現(xiàn)出表面性狀的不同，一般SEM所獲信息屬于二維圖像，因此很難高精度測量立體特征。

關于在電鍍Ni表面施加了粗化處理的樣品，使用FlexSEM 1000（SEM）以及AFM5500 M（AFM）、VS1800（納米尺度3D光學干涉測量系統(tǒng)/CSI）進行觀察及測量所得結果如圖所示。

對比FlexSEM 1000/AFM5500 M的觀察及測量結果，可了解到SEM觀察的形狀在AFM測量結果中也能看到同樣的捕捉信息。此外，還可看出AFM與CSI的算術平均粗糙度Sa顯示幾乎相同的數值，納米尺度3D光學干涉測量系統(tǒng)可同樣測量出AFM所捕捉的微細形狀。由此可知，如果使用具有高空間分辨率的AFM，則可以交叉檢查CSI數據。納米尺度3D光學干涉測量系統(tǒng)發(fā)揮高速測量的優(yōu)點，有利于提高多個樣品的測量速度，另外如前所述，通過增加用SEM及AFM進行觀察和測量，可實現(xiàn)多方面評估。