28.11.2017

Vielseitigkeit für Labor und Produktion – Konfokale und interferometrische Messtechnik in einem

FRT bietet die optimale Lösung für Anwender denen reine Konfokalmikroskopie für ihre Messaufgaben nicht ausreicht. „Dual Technology“, kurz DT, diese Buchstaben sollen die besondere Stärke des vielseitigen Oberflächensensors CFM DT signalisieren: die Kombination eines Spinning-Disc Konfokalmikroskops (CFM) mit einem Weißlichtinterferometer (WLI). Durch diese Verbindung werden die Vorteile beider Messverfahren geboten. Die sehr hohe vertikale Auflösung im WLI-Modus und die hohe laterale Auflösung im CFM-Modus. Dadurch lassen sich sowohl minimal als auch stärker strukturierte Proben, die entweder wenig oder stark reflektieren, gleichermaßen charakterisieren – berührungslos, zerstörungsfrei und innerhalb weniger Sekunden. Es können beispielsweise Rauheit, Kontur und 3D-Topographie mit Mikro- und Nanometer-Auflösung dargestellt werden. Aufgrund seiner Multifunktionalität kommt dieser Sensor gleichermaßen in verschiedensten Branchen in Forschung und Entwicklung sowie in der Produktionskontrolle zum Einsatz.

Mit Hilfe zweier Messmodi bestimmt das Weißlichtinterferometer die 3D-Topographie sowohl minimal strukturierter als auch stärker strukturierter Oberflächen exakt. In beiden Modi überzeugt die variable Messfeldgröße ohne Auflösungsverlust sowie die hohe Messgeschwindigkeit. Glatte Probenoberflächen, wie Linsen, Glas oder Wafer, werden im interferometrischen Phase-Shift-Modus gemessen. Die Höhenstrukturen werden dabei typischerweise mit sub-Nanometer Auflösung gemessen. Die maximale vertikale Auflösung ist dabei unabhängig von der Größe des Bildfelds und der Apertur des eingesetzten Objektivs. Das Verfahren ist in der Lage, in weniger als 10 Sekunden ein Bildfeld von bis zu 7,1 mm x 5,3 mm zu erfassen, indem das Objektiv schrittweise in axialer Richtung um einen Teil der Lichtwellenlänge verschoben wird. Anschließend werden die generierten Interferenzbilder zu einer 3D-Topographie verrechnet. Diese ist Ausgangspunkt für weitere hochpräzise Geometrie-, Rauheits-, Volumen- und Flächenanalysen am Messcomputer. Beim Weißlichtinterferometrie-Modus wird das Objektiv ebenfalls schrittweise in der Höhe verschoben. Ausgewertet wird jedoch der maximale Interferenzkontrast der jeweiligen Fokusebene, sodass sich das Verfahren im Gegensatz zur Phase-Shift-Interferometrie auch für stärker strukturierte Oberflächen eignet. Die grundlegenden Vorteile der interferometrischen Messung, wie die variable Messfeldgröße ohne Auflösungsverlust und die hohe Messgeschwindigkeit, bleiben voll erhalten.

Das integrierte Konfokalmikroskop mit seiner exzellenten Tiefenschärfe erlaubt lichtmikroskopische Messungen in verschiedenen Auflösungen. Dank seines Objektivrevolvers kann man schnell zwischen verschiedenen Objektiven mit unterschiedlichen Vergrößerungen wechseln. Der Revolver kann mit bis zu sechs Objektiven gleichzeitig bestückt werden und ermöglicht so einen sehr flexiblen Einsatz. Damit kann je nach Anforderung auf Kriterien wie z.B. einen hohen Arbeitsabstand mit einem Long-Distance Objektiv eingegangen werden. Dieses wird einfach am integrierten Objektivrevolver eingeschraubt und kann bei Bedarf durch einfaches Drehen schnell und komfortabel ausgewählt werden. Dank der integrierten Stitching-Funktion lassen sich auch große Proben präzise vermessen. Die Auflösungs- und Messmöglichkeiten lassen sich noch weiter steigern in dem man ein Rasterkraftmikroskop (AFM) anstelle eines normalen Objektivs verwendet.

Der CFM DT ist in alle Multi-Sensor Geräte der etablierten MicroProf® Serie integrierbar. Der Automatisierungsgrad reicht von manuell bedienten Messsystemen wie dem MicroProf® 300, die automatisch vordefinierte Programme ausführen, bis hin zum vollautomatisierten Handling einschließlich automatischer Vor- und Feinausrichtung im MicroProf® MHU. Der CFM DT ist auch im Single-Sensor Gerät MicroSpy® Topo DT verfügbar. 

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