相干扫描干涉测量法
在指定3D光学测量解决方案时,重要的是要认识到并非所有工具都是相同的,用户应该寻找具有速度、卓越测量精度、放大范围以及测量从超光滑到极其粗糙的广谱表面的能力的解决方案。
ZYGO公司基于相干扫描干涉测量(CSI)的3D光学剖面仪在所有这些类别中都具有最佳的性能。这些系统利用光干涉原理来测量样品。

如图所示,光照被分为两条路径,一条路径到达精密参考曲面,另一条路径到达测试曲面。来自这两个表面的反射在一个相机探测器上结合,在那里它们相互干扰,并产生了一种明暗强度的模式。干涉图样表示测试表面的表面形貌。
在ZYGO的系统中,干涉仪包含在显微镜物镜中,它提供放大倍率以及集成参考;滤光白光源通过物镜照射物体表面。白光的短相干长度导致干扰发生的焦点深度非常浅——这使得CSI能够像检查光滑表面一样容易地检查粗糙和不连续的表面。
为了创建测试表面的地图,物镜或整个显微镜头垂直于被测样品移动(“扫描”)。采用高速、低噪声数码相机对干扰信号进行监控,并采用先进的信号处理算法ZYGO的Mx软件以秒为单位解释视场中每个像素的信号。
与其他表面测量技术相比,CSI具有许多优势:
- 它在所有放大倍率下提供非常精确的纳米或亚纳米高度精度
- 这是一种快速、一致的测量方法,通常在几秒钟内就能产生190万像素——同样,在所有放大倍率下
- CSI几乎可以用于任何材料、颜色和表面条件的表面。无论样品是超光滑的,非常粗糙的,平坦的,弯曲的,倾斜的,光学透明的,半透明的,还是不透明的,它都能起到同样的作用。
- CSI能够使用额外的信号处理来测量透明光学薄膜的存在,这使其他测量方法混淆。
这些优点结合在一起提供了出色的应用多功能性,因为相同的仪器可以用于广泛的应用。