10.03.2020

CWL – Chromatischer Weißlicht Sensor für schnelle und hochpräzise Metrologie

Passgenau für die unterschiedlichsten Messaufgaben und Oberflächen konfigurierbar

Bei der Untersuchung flacher, ausgedehnter Strukturen ist eine Reihe von Fragen zu klären. Ein wichtiger Parameter ist die Rauheit der Oberfläche die an den zu untersuchenden Proben im nm oder sogar sub-nm Bereich liegt. Die zweite wichtige Eigenschaft der Oberfläche ist ihre Form. Die zu untersuchende Oberfläche soll nicht gekrümmt sein. Kleinste Abweichungen von der ideal ebenen Form sind zu detektieren.

Die meisten am Markt verfügbaren Systeme zur Oberflächenmessung sind nicht in der Lage, sowohl die Rauheit als auch die Ebenheit zu messen. So können z.B. Systeme für die Messung von Ebenheit oder Durchbiegung die Oberfläche nur mit niedriger lateraler Auflösung aufnehmen. Hochaufgelöste Profile quer über die gesamte ausgedehnte Oberfläche für die Detektion und Vermessung von Welligkeiten mit kleiner Periodenlänge können mit diesen Systemen aber nicht aufgenommen und auch die Oberflächenrauheit kann damit nicht bestimmt werden.

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FRT löst diese Messaufgabe mit dem schnellen optischen Abstandssensor CWL mit extrem hoher z Auflösung und einem hochpräzisen x,y Tisch.  Dieses System kann die komplette Oberfläche aufnehmen, um Ebenheit und Welligkeit zu bestimmen. Zudem können aber auch lokal hochaufgelöste Topographiemessungen oder Profile mit hoher Auflösung quer über die gesamte Oberfläche schnell aufgenommen werden.

Der CWL arbeitet nach dem Prinzip der chromatischen Abstandsmessung. Weißes Licht wird durch einen Mess­kopf mit stark wellenlängenabhän­giger Brennweite auf die Oberfläche fokussiert. Das Spektrum des an der Oberfläche reflektierten Lichts zeigt einen Peak, aus dessen Wellenlänge der Abstand zur Probenoberfläche bestimmt wird. Das zerstörungsfreie Verfahren des CWL arbeitet gleichermaßen zuverlässig auf stark und gering reflektierenden Oberflächen.

Der CWL kann passgenau für die jeweilige Anwendung konfiguriert werden. Dazu stehen Standard- und Spezialmessköp­fe mit verschiedenen Messbereichen zur Auswahl. Mit unterschiedlichen Messköpfen können Höhenmessbereiche von 300 μm bis 10 mm erfasst werden, ohne dass Sensor oder Messobjekt in der Höhe bewegt werden müssen. Die maximale Höhenauflösung liegt bei 3 nm. Lateral wird eine Auflösung von 1-2 μm erreicht.

Jetzt neu! CWL DS - Chromatischer Weißlichtsensor mit Doppelspektrometer

Der CWL DS ist mit zwei unabhängigen Messkanälen ausgestattet, die es erlauben gleichzeitige Messungen bei voller Messrate von 10 kHz pro Kanal aufzunehmen. Die Belichtung findet dabei über einen elektronisch geregelten Shutter statt. Der eingebettete Prozessor des Sensors nimmt die jeweiligen Daten auf, synchronisiert diese und gibt entsprechende Dicken- oder Stufenhöhenwerte direkt aus. Das macht den CWL DS zum idealen Gerät für die beidseitige Dickenmessung von nicht transparenten oder sehr dicken Materialien, die mit nur einem Messkopf nicht mehr messbar sind. Zusätzlich dazu ist der CWL DS ein kosteneffizientes und platzsparendes Messsystem, da er zwei Einzelsensorsysteme ersetzt. Über einen eingebauten Drehknopf und die Funktionstasten auf der Sensorvorderseite können im Display sowohl grundlegende Sensorparameter im Setup-Modus konfiguriert, als auch das Spektrum im Daten-Modus angezeigt werden. Aufgrund seiner Lichtstärke und hohen Messrate eignet sich der Sensor für eine Vielzahl von Aufgaben in der Produktionskontrolle sowie F&E. Bis zu 10 verschiedene Messköpfe können auf eine Elektronik kalibriert und nach Bedarf im Wechsel genutzt werden.

Jetzt neu! CWL HF - Chromatisch-konfokale und interferometrische Messtechnik in einem Sensor

Der CWL HF eignet sich perfekt für das berührungslose Erfassen von Topographie und Schichtdicke. Er bietet eine unübertroffen hohe Geschwindigkeit von 20 kHz. Die außergewöhnlich hohe Dynamik und das ausgezeichnete Signal/Rauschverhältnis sorgen für beste Messergebnisse auch auf unterschiedlich stark reflektierenden Oberflächen Der Sensor lässt sich von chromatisch-konfokaler auf interferometrische Messtechnik umschalten, somit können interferometrische Schichtdickenmessköpfe verwendet werden. Optional besteht die Möglichkeit anstelle der internen LED, eine Xenon-Plasma-Lampe zu verwenden. Mit ihrer höheren Lichtintensität bietet sie die Möglichkeit auch auf schwach reflektierenden Proben zuverlässig Messungen durchzuführen. Bis zu 16 verschiedene Messköpfe können auf eine Elektronik kalibriert und nach Bedarf im Wechsel genutzt werden.

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