表面に側面図を描くこと - 三次元表面の側面図を描く分析の Dektak の表面の型彫機

カバーされるトピック

導入
測定の側面図を描く三次元表面の機能
Dektak スタイラス型彫機の利点
Dektak スタイラス型彫機の高度の解像度の機能
Dektak スタイラス型彫機のための三次元分析ソフトウェア
第 2 平均荒さを越える三次元表面の性格描写
表面の機能性の三次元解釈
フィルターおよびターム覆うことを平らにすること
3D プログラムをセットアップするための柔軟性
スタイラス型彫機のアップグレードの機能
Dektak スタイラス型彫機の正確な Z 高さの解釈
スタイラス型彫機の信頼できる頂点、用紙および斜面の測定
概要
Bruker の Nano 表面について

導入

このアプリケーションノートは Bruker の Dektak® スタイラス型彫機および Vision® のの組合せによって使用できる 3D 測定オプションの利点を分析ソフトウェア記述します。

測定の側面図を描く三次元表面の機能

Dektak スタイラス型彫機の利点

Dektak スタイラス型彫機は表面両方の第 2 および 3D サポートするように設計されウエファーのアラインメントピンの、カラービデオイメージ投射、高度のパラメーター付きデータ解析のツールおよび他の機能、および非常に反復可能な、表面の形の測定、馬小屋のための精密段階と、側面図を描きます。

Dektak の高度の解像度の機能は型彫機のスタイルを作ります

高度の解像度の機能はユーザーが視覚で欠陥の荒さ、対称およびプロセス解像度を解読することを可能にします。 Dektak はより高く全面的な 3D 性格描写および解像度のための 1um Ｙ軸のステップの正確さを可能にします。 このより高い Ｙ軸の解像度は、図 2 に示すように、小さい欠陥を明らかにし、工具細工のマークは正確に手段荒さであり。

Dektak スタイラス型彫機のための三次元分析ソフトウェア

視野の分析ソフトウェアは Dektak の型彫機に分析、フィルター、覆う機能、 databasing、統計量およびインポート/エクスポートの機能性の範囲を追加します。 これらの機能間の責任者は自動的に多重トレースを精密表面の正確な 3D マップに結合し、非常に短く、明確な、ユーザーフレンドリーメニューを使用してそれを処理する機能です。

第 2 平均荒さを越える三次元表面の性格描写

多くのアプリケーションでは、第 2 平均荒さは (Ra)表面の質を監視するために指定される唯一パラメータです。 ラジウムは汎用荒さの速いゲージを提供する間、表面の機能持性に少し洞察力を提供します。 逆に、 3D 度量衡学は全体の領域上の表面の性格描写の明確な映像を提供します。 かなり多くのデータは単一行プロフィールと可能であるより使用できます。 唯一のゲージとして第 2 ラジウムを 3D 領域のマップで容易に明白の他の表面機能か欠陥が単一の第 2 プロフィールによってが抜けていたので部品が使用する危険は単一の第 2 プロフィール (また更に第 2 プロフィールのサンプリング) を渡る specifi の陽イオンで十分できる範囲にある場合もあるけれどもまだ実際の機能にこと失敗するかもしれません (図 3) を見て下さい。

340nm 無水ケイ酸のコロイドの Dektak で生成される水晶の図 3. 3D 画像。 深いクレバスが付いているより大きい機能の小さい隆起に注意して下さい。 このサンプルは 3D 領域のマップの生成に対して diffi に第 2 profi の les が付いている culty 特徴付ける複雑な表面を示します。 (Wirth の研究グループの Tomika Velarde が提供するサンプル。)

表面の機能性の三次元解釈

表面の機能性の大いに広範囲の解釈は視野の 3D 視覚化、フィルタに掛けるおよび分析オプションを使用して得ることができます。 特定の 3D パラメータは、 S パラメータセットのような、使用された同様にはるかに有意義なプロセス制御変数である場合もあります。 例として nish ブラシをかけられた金属 fi のオイル、視覚明るさまたは合う表面の傾向を保つ、 3D 分析は響く規則的に間隔をあけられた機械化のマークが原因で座面の機能の量を示すことができます。 カスタマイズされたパラメータはまた表面の質の極めて特殊な機能面を追跡するために生成することができます。

図 4a および 4b は図 3. で示されている同じデータのプロフィールを示します。 視野のソフトウェアはプログラム可能な低域、中央の、高域通過およびフーリエフィルターを含むいろいろなデータフィルターを、提供します。 図 4a は 833 ナノメーターの測定されたラジウムとの未ろ過図 3 データの横断面を示します。 低周波のより大きいピークおよび谷をフィルタ・アウトするために高域フィルタが加えられた後図 4b は表面のより小さい隆起を明らかにする同じデータ・セットを示します。 加えられる高域フィルタとのデータは 10 に名目上約 70 ナノメーターの要因より多くラジウムを減らす大いにより多くの正確さを表わします。

図 4a。 視野のソフトウェアは処理データにフィルターの範囲を提供します。 ここでは、図 3 からの unfi ltered データは示されています。 データの横断面に 833nm の測定されたラジウムがあります。

図 4b。 図 4a のデータ・セットの高域通過 fi の lter は表面のより小さい隆起を明らかにし、荒さをより正確に測定されることを可能にするように低周波のより大きいピークおよび谷をフィルタ・アウトします (ノート: ラジウム = 高域フィルタの後の 70nm は適用されました)。

フィルターおよびターム覆うことを平らにすること

正しく各トレースの高さを解読する二次方法は」視野のソフトウエアパッケージ内の機能を平らにする Dektak を 「使用することです。 図 5 の左端の画像は熱ドリフトか振動によって引き起こすことができる水平スキャン人工物が付いている 3D マップの生データを示します。 権利の画像は平らになるアルゴリズムが適用された後同じデータを示します。

図 5。 Dektak の視野のソフトウェアに 3D マップ操作の間に熱ドリフトか振動によって引き起こされるスキャン人工物をフィルタ・アウトできる特殊機構があります。

視野のソフトウェアはまたタームマスクがあるトレースを渡ってない他にあるかもしれない機能を除去するために加えられるようにします。 タームマスクはスキャン人工物を除去するために平らになるアルゴリズムがデータの選択されたエリアに適用されることを可能にすることができます。 ともに、これら二つの方法は各トレースに Z 高さの優秀な解釈を提供し、こうして機能の優秀な 3D マップを可能にします。

データ fi lters に加えて、視野のソフトウェアはさまざまな表面機能が高められ、強調されることを可能にする多重カラーパレットを提供します (図 6) を見て下さい。 それは表面の一見を 「光沢があるように」するか、または画像の軽いシェーディングの角度そして強度を変更する機能を提供します。

画像のさまざまな機能を強調し、引き出すのに異なった fi の lters およびカラーパレットの使用によって図 6. 視野のソフトウェアがデータを強調するのに使用することができます。

3D プログラムをセットアップするための柔軟性

Dektak のソフトウェアはユーザーが最もよい速度/最もよく解像度のためのスキャンを最適化することを可能にするいくつかの機能を含んでいます。 それがいろいろ異なったパラメータの 3D 複数のアプリケ−ションを取り扱うためにマップをセットアップし、実行するのに迅速かつ簡単に使用することができます。 Dektak は複数の結合によって 3D マップを個々の profi le measurements 生成するか、または 3D イメージファイルにトレースします。 ユーザーは視覚でカラービデオの顕微鏡の使用によってマップされる必要がある領域を定めることができます。 オペレータは関心領域の X および Y の範囲を選ぶのにマウスを単に使用しソフトウェアは自動的に測定されるべき領域の長さおよび幅、またスキャン開始の位置を計算します (図 7) を見て下さい。 オペレータが領域をマップされるために選べばマップの解像度は領域をマップするために何個々のトレースが望まれる、また各々の個々のトレースかの解像度選択によって定めることができます。 500 までのトレースがトレースごとの 1 ミクロンの最小の間隔とマップを作成するのに使用することができます。

図 7。 図の同じサンプルのこのビデオ・イメージは 3-6 3D マップの X-Y 範囲を定めるのにプログラム可能なサンプル段階がどのように使用することができるか示します。

スタイラス型彫機のアップグレードの機能

まだスタイラス型彫機が主として第 2 profi le measurements を得るのによりもむしろ 3D 画像を生成するために使用されています。 これの主な理由は第 2 型彫機が 3D 測定のツールより普通比較的安価であることです。 Dektak の 1 つの主要な利点は 3D イメージ投射および分析に比較的低価格の解決を提供することです。 (他のスタイラス profi の ler が提供しない) もう一つの利点 Dektak の第 2 モデルが 3D 度量衡学システムに手動サンプル段階からのプログラム可能なサンプル位置ことをへのアップグレードによってアップグレードすることができることです。

Dektak スタイラス型彫機の正確な Z 高さの解釈

スタイラス型彫機では、 3D マップは一連の第 2 トレースから造り上げられます。 正確に表面をマップするために、正しく他に関連して各トレースの Z の (縦の) 高さを解読することは必要です。 3D 機能の他の型彫機は各トレースが同じ Z の高さで始まるという仮定をします。 この技術は各スキャンが Z 軸の別のポイントで始まるところで、それを図 3 のもののような画像および測定のサンプルに不可能に正確にさせます。 Dektak は取られる一番最初のデータ点に一番最初のトレースですべてのそれに続くデータ点を参照することによって 3D マップを作成します。 これは疑わしい表面の正確な測定そして 3D イメージ投射で起因します。

スタイラス型彫機の信頼できる頂点、用紙および斜面の測定

スキャンの間に、スタイラスはアークの動きで縦にちょうつがい式に回転し、振れます。 このアークの動きはスタイラスが斜面の 1 つの側面の上で斜面の測定のエラーを作り出す乗ることができ、他をと同時におろします。 図 8 は 3D 画像から生成される第 2 プロフィールであるピラミッドによって設定される口径測定の標準を示します。 濃い線はデータにピラミッドの左側の斜面がピラミッドの右側の引きずる斜面程に急ではないので標準が球形ではない出現を与えるスタイラスのアークの動きの影響を示します。 視野のソフトウェアはスタイラスのアークの動きを修正するために特別なマイクロ複写印刷物フィルターを含んでいます。 灰色の展示品の 8a を斜面の角度を訂正し、レンズの本当の球形の形を提供するために加えられるマイクロ複写印刷物 fi lter との同じデータ計算して下さい。 8b ショーを confi rms が灰色スキャンの画像を訂正した 90 度の対称の格子計算して下さい。

図 8. 視野のソフトウェアはより正確な斜面を提供するために 「マイクロ複写印刷物」 fi の lter を含み、スタイラスの形を取除くことによる形の測定は弧光を発します。 スキャンの間にスタイラスの動きに 8a でよる右への口径測定の標準 (ライン) 傾斜の形は見ることができます。 曖昧な点は実際の表面です。 90 度の対称の格子は 8b で明白です。

なお、視野のソフトウェアはユーザーの defi ne を可能にする含み、データ・セット内の多重機能を比較します多領域分析を。 図 9 ははんだの隆起のアレイの未加工スキャンそしてマップを示します。 視野の多領域分析機能を使用して、各隆起の高さ、直径および coplanarity は容易に断固としたである場合もあります。 データはまたおよびプロセス制御ように .csv ファイルエクスポートされ、追跡のためのカスタマイズ可能なデータベースで保存することができます。

図 9。 視野のソフトウェアの多領域分析機能は自動的に高さを提供し、 3D 内の多重隆起の直径の測定はマップします。

概要

従来、スタイラス型彫機はずっと第 2 分析に ned confi ですしかし、ハードウェアおよびソフトウェアの機能性の前進は機能の側面図を描くスタイラスを非常に拡大しました。 ここで、 3D 測定は可能で、精密表面の広範囲の視覚化そして定量化をプロセスパラメータおよび部分の機能性の正確な査定に提供します。 測定ナノメータースケールの腐食の深さから機械で造られた部品の測定の表面荒さへの、 Dektak スタイラス型彫機および視野のの組合せは分析ソフトウェア使用できる 3D 性格描写の最も正確で、最も反復可能な方法を今日提供します。

Bruker の Nano 表面について

Nano Bruker は強いデザインおよび使い易さのための他の商用化されたシステムから際立っている原子力の顕微鏡/スキャンのプローブの顕微鏡 (AFM/SPM) の製品を提供します、間高リゾリューションを維持する。 すべての私達の器械の部品である NANOS 測定ヘッドはこと標準研究の顕微鏡の目的より大きくないセットアップコンパクトをそう作る片持梁偏向を測定するための一義的な光ファイバーの干渉計を用います。

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