光学轮廓仪是一种基于光学干涉原理的精密测量仪器。其测量原理主要基于白光干涉技术,结合精密Z向扫描模块和3D建模算法等,对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像。具体过程如下:
光源与分光:光学轮廓仪的光源发出的光经过扩束准直后,经过分光棱镜分成两束光。
反射与干涉:一束光经被测表面反射回来,另一束光经参考镜反射。这两束反射光最终汇聚并发生干涉。
形貌转化为干涉条纹:显微镜将被测表面的形貌特征转化为干涉条纹信号。
数据处理:通过系统软件对干涉条纹信号进行数据处理与分析,获取反映器件表面质量的2D、3D参数,实现器件表面形貌的3D测量。
优势:
光学轮廓仪相较于其他测量工具,具有显著的优势,主要包括以下几点:
高精度:能够实现亚微米级别的形状和表面粗糙度测量,测量精度高于是其他测量方法的。干涉条纹每移动一个条纹间距,光程差就改变一个波长(~10^-7米),因此其测量精度高。
非接触式:采用非接触式测量方法,不会对被测物体造成损伤或变形,特别适用于各种材料、形状和尺寸的物体测量。
大面积快速测量:测量范围为毫米级,XY样品台可达100mm*100mm,能够轻松测量大面积样品。
可视化3D功能:配备强大的处理软件,可以进行表面粗糙度、形状、台阶高度的测量,并支持任意角度移动样品进行3D图形测量,多角度分析样品图像。
高效性:可实现快速高效的测量,并能够完成大批量样品的自动化测量。
使用便捷:只需将样品放在样品台上,即可直接测量,无需更换耗材,只需一个LED光源。
综上所述,光学轮廓仪测量原理和显著的优势,在制造业、医疗设备、半导体和生命科学等多个领域得到广泛应用,为产品质量控制、科学研究和生产过程监测提供了强有力的支持。