ContourGT-K 光學(xué)輪廓儀是利用非接觸式光學(xué)干涉法測量樣品表面,可對表面進行快速、重復(fù)性高、高分辨率的三維測量,測量范圍可從亞納米級粗糙度到毫米級的臺階高度,與臺階儀相比,光學(xué)輪廓儀不僅可以測試樣品臺階高度、膜厚,還能測表面粗糙度及形貌,與原子力顯微鏡(AFM)相比,光學(xué)輪廓儀的測試面積范圍更廣,可以測試的樣品種類更齊全。
另外,ContourGT-K 光學(xué)輪廓儀主要分為垂直掃描干涉模式(VSI)和相位偏移干涉模式(PSI),各自模式對應(yīng)的工作原理具體如下。
(1)垂直掃描干涉模式(VSI)
原理:利用光的干涉原理即光程差相等時產(chǎn)生干涉條紋,通過馬達驅(qū)動從而改變鏡頭與待測樣品之間的距離帶動干涉條紋的移動,達到對樣品掃描的目的。最終得到樣品的二維、三維形貌、表面粗糙度等特征。垂直掃描干涉也叫白光干涉,是一種用于測量各種表面高度形貌的具有納米級測量精度的技術(shù)。它的優(yōu)點是在任何的放大倍數(shù)下都能夠保證其納米級的縱向分辨率。一般用于測量高低差值180nm以上樣品,如圖1。
圖1. 垂直掃描干涉原理圖
(2)相位偏移干涉模式(PSI)
原理:利用光的干涉原理即光程差相等時產(chǎn)生干涉條紋,通過馬達驅(qū)動從而改變鏡頭與待測樣品之間的距離,從而產(chǎn)生相位偏移,帶動干涉條紋的移動,達到對樣品掃描的目的。最終得到樣品的二維、三維形貌、表面粗糙度等特征。它是一種亞納米級精度的專用于測量光滑的樣品表面高度形貌的技術(shù),優(yōu)點在于在任何的放大倍數(shù)下都能夠保證具有亞納米級的縱向分辨率,只需要使用2.5倍的鏡頭就可以完成超高的縱向分辨率的大視場測量。一般用于測量高低差值130nm以下樣品,對環(huán)境的要求很高(包括震動,噪聲等),如圖2。
圖2. 相位偏移干涉模式