尼康高分辨率白光干涉儀BW-500系列

尼康BW系列白光干涉儀

在2017年被日本光學協(xié)會授予光設(shè)計特別大獎，獲獎原因是其在白光干涉的分辨率有飛躍性的提高，控制噪音達到很高的水平，之前難以測量的超平滑表面的性能特征，實現(xiàn)了定量測定。

可實現(xiàn)的亞納米表面輪廓非接觸式測量。

尼康的掃描式光學干涉測量技術(shù)實現(xiàn)了1皮米(pm)的高度分辨率。尼康提供多種光學顯微鏡作為測量系統(tǒng)，以適應(yīng)廣泛的測量應(yīng)用。

測量精度&重復(fù)性

尼康BW系列產(chǎn)品具有很高的高度解析能力和重復(fù)測量精度，美國VLSI公司生產(chǎn)的8.9nm臺階是世界上目前被認證的小高度標準樣，其擴展不確定度為0.6nm，而尼康BW白光干涉儀經(jīng)過十次測量結(jié)果全部在擴展不確定度范圍內(nèi)，且標準偏差為0.03nm。

測定穩(wěn)定性

白光干涉儀光源的中心波長是隨著時間不斷變化的，尼康的BW系列白光干涉儀，由于算法與波長無關(guān)，測定的結(jié)果在任何時間點都可以保證*性，保證了用戶測量結(jié)果具備很高的重復(fù)性和再現(xiàn)性。

高度測量*性

與傳統(tǒng)的利用光學景深進行三維重構(gòu)的超景深顯微鏡和將景深減小更精細還原三維表面的共聚焦相比，BW系列白光干涉儀每個倍率下高度分辨率都是1pm，可以實現(xiàn)每個倍率測量結(jié)果的高度統(tǒng)一，而共聚焦或者超景深在低倍的鏡頭測量，由于其分辨率的下降，導致測量精度變差。而且尼康BW白光干涉儀分辨率遠高于共聚焦倍物鏡。

參考下圖SiC晶圓上的特征高度，采用不同倍率的尼康物鏡測量結(jié)果是高度*的。（低倍測量結(jié)果的偏差是由于像素點大而特征點邊界小導致）

應(yīng)用：碳化硅晶圓劃痕檢測

在高度拋光的碳化硅晶圓上由于細小劃痕引起的粗糙度偏大，之前采用原子力顯微鏡檢測可以看到劃痕，

而采用尼康BW-D系列高速機型使用100倍物鏡掃描25張圖像只需要1分鐘，不但可以看到劃痕，而且可以測定劃痕深度及其對表面粗糙度評定的影響。

應(yīng)用：碳化硅晶圓粗糙度測量

超光滑表面粗糙度測量，可以測量面粗糙度小于0.1nm表面。

尼康高分辨率白光干涉儀BW-500系列

應(yīng)用：光學平晶

應(yīng)用：滾珠

通過澤尼克多項式擬合測量滾珠的外型尺寸和粗糙度。

應(yīng)用：玻璃基底鉻鍍層

應(yīng)用：石墨烯

石墨烯的結(jié)構(gòu)是亞納米級，石墨烯的 “片層”和“褶皺”結(jié)構(gòu)高度都是亞納米級，傳統(tǒng)的三維圖像都是采用原子力顯微鏡進行解析，尼康BW可以提供更快速更大視野的高縱向分辨力的圖像解析。

應(yīng)用：金剛石薄膜

這類材料表面呈現(xiàn)各個不同的角度，圖像獲取難度大，而尼康BW白光干涉系統(tǒng)可以輕松獲取表面真實三維信息，得到很不錯的結(jié)果。

應(yīng)用：圖像傳感器

微型圖像傳感器，傳感器凸起部分只有幾十納米，對于共聚焦100倍物鏡來說解析已經(jīng)比較吃力，尼康BW可以呈現(xiàn)非常高對比度的高度圖像，無論圖像畫質(zhì)還是測量準確度，都更勝*。

應(yīng)用：陶瓷基片

陶瓷基片因為表面情況復(fù)雜，傳統(tǒng)白光干涉儀測量點缺失嚴重，尼康BW具有更好的算法處理，配合尼康優(yōu)異的光學系統(tǒng)，