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尼康BW系列白光干涉仪
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尼康BW系列白光干涉仪

在2017年被日本光学协会授予光设计特别大奖,获奖原因是其在白光干涉的分辨率有飞跃性的提高,控制噪音达到很高的水平,之前难以测量的超平滑表面的性能特征,实现了定量测定。

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可实现精确的亚纳米表面轮廓非接触式测量。

尼康独有的扫描式光学干涉测量技术实现了1皮米(pm)的高度分辨率。尼康提供多种光学显微镜作为测量系统,以适应广泛的测量应用。

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测量精度&重复性

尼康BW系列产品具有很高的高度解析能力和重复测量精度,美国VLSI公司生产的8.9nm台阶是世界上目前被认证的最小高度标准样,其扩展不确定度为0.6nm,而尼康BW白光干涉仪经过十次测量结果全部在扩展不确定度范围内,且标准偏差为0.03nm。


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测定稳定性

白光干涉仪光源的中心波长是随着时间不断变化的,尼康的BW系列白光干涉仪,由于算法与波长无关,测定的结果在任何时间点都可以保证一致性,保证了用户测量结果具备很高的重复性和再现性。

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高度测量一致性

与传统的利用光学景深进行三维重构的超景深显微镜和将景深减小更精细还原三维表面的共聚焦相比,BW系列白光干涉仪每个倍率下高度分辨率都是1pm,可以实现每个倍率测量结果的高度统一,而共聚焦或者超景深在低倍的镜头测量,由于其分辨率的下降,导致测量精度变差。而且尼康BW白光干涉仪分辨率远高于共聚焦最高倍物镜。

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参考下图SiC晶圆上的特征高度,采用不同倍率的尼康物镜测量结果是高度一致的。(低倍测量结果的偏差是由于像素点大而特征点边界小导致)

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应用:碳化硅晶圆划痕检测

在高度抛光的碳化硅晶圆上由于细小划痕引起的粗糙度偏大,之前采用原子力显微镜检测可以看到划痕,

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而采用尼康BW-D系列高速机型使用100倍物镜扫描25张图像只需要1分钟,不但可以看到划痕,而且可以测定划痕深度及其对表面粗糙度评定的影响。

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应用:碳化硅晶圆粗糙度测量

超光滑表面粗糙度测量,可以测量面粗糙度小于0.1nm表面。

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应用:光学平晶

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应用:滚珠

通过泽尼克多项式拟合测量滚珠的外型尺寸和粗糙度。


应用:玻璃基底铬镀层

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应用:石墨烯

石墨烯的结构是亚纳米级,石墨烯的 “片层”和“褶皱”结构高度都是亚纳米级,传统的三维图像都是采用原子力显微镜进行解析,尼康BW可以提供更快速更大视野的高纵向分辨力的图像解析。

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应用:金刚石薄膜

这类材料表面呈现各个不同的角度,图像获取难度大,而尼康BW白光干涉系统可以轻松获取表面真实三维信息,得到很不错的结果。

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应用:图像传感器

微型图像传感器,传感器凸起部分只有几十纳米,对于共聚焦100倍物镜来说解析已经比较吃力,尼康BW可以呈现非常高对比度的高度图像,无论图像画质还是测量准确度,都更胜一筹。

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应用:陶瓷基片

陶瓷基片因为表面情况复杂,传统白光干涉仪测量点缺失严重,尼康BW具有更好的算法处理,配合尼康优异的光学系统,

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