ContourGT-K 光学轮廓仪是利用非接触式光学干涉法测量样品表面,可对表面进行快速、重复性高、高分辨率的三维测量,测量范围可从亚纳米级粗糙度到毫米级的台阶高度,与台阶仪相比,光学轮廓仪不仅可以测试样品台阶高度、膜厚,还能测表面粗糙度及形貌,与原子力显微镜(AFM)相比,光学轮廓仪的测试面积范围更广,可以测试的样品种类更齐全。
另外,ContourGT-K 光学轮廓仪主要分为垂直扫描干涉模式(VSI)和相位偏移干涉模式(PSI),各自模式对应的工作原理具体如下。
(1)垂直扫描干涉模式(VSI)
原理:利用光的干涉原理即光程差相等时产生干涉条纹,通过马达驱动从而改变镜头与待测样品之间的距离带动干涉条纹的移动,达到对样品扫描的目的。最终得到样品的二维、三维形貌、表面粗糙度等特征。垂直扫描干涉也叫白光干涉,是一种用于测量各种表面高度形貌的具有纳米级测量精度的技术。它的优点是在任何的放大倍数下都能够保证其纳米级的纵向分辨率。一般用于测量高低差值180nm以上样品,如图1。
图1. 垂直扫描干涉原理图
(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时产生干涉条纹,通过马达驱动从而改变镜头与待测样品之间的距离,从而产生相位偏移,带动干涉条纹的移动,达到对样品扫描的目的。最终得到样品的二维、三维形貌、表面粗糙度等特征。它是一种亚纳米级精度的专用于测量光滑的样品表面高度形貌的技术,优点在于在任何的放大倍数下都能够保证具有亚纳米级的纵向分辨率,只需要使用2.5倍的镜头就可以完成超高的纵向分辨率的大视场测量。一般用于测量高低差值130nm以下样品,对环境的要求很高(包括震动,噪声等),如图2。
图2. 相位偏移干涉模式