表面描出 - Dektak 在三維表面描出的分析的表面仿形銑床

包括的事宜

簡介
 描出評定的三維表面的功能
 Dektak 鐵筆仿形銑床的福利
 Dektak 鐵筆仿形銑床的先進的解決方法功能
 Dektak 鐵筆仿形銑床的三維分析軟件
 在第 2 平均坎坷之外的三維表面描述特性
 表面功能的三維解釋
 鋪平補白和術語屏蔽
 設置的 3D 程序靈活性
 鐵筆仿形銑床的升級功能
 Dektak 鐵筆仿形銑床的準確 Z 高度解釋
 鐵筆仿形銑床的可靠的尖頂、表單和傾斜評定
 彙總
 關於 Bruker 納諾表面

簡介

基於鐵筆的表面描出是準確，可重複的表面形狀、地勢和步驟高度評定的一個標準技術在範圍從半導體 R&D 的應用到太陽能電池 QC。近年來，這個能力映射在 3D 的表面非常地增加了鐵筆仿形銑床的功能; 儘管這樣最近推進，不是少見的在最尖端的 fabs、太陽能電池公司、行業製造設備、學院、大學和多種研究所發現使用技術仍然進行的 R&D、 QC 和程序控制運算被開發在六十年期間前。

此應用註解描述 3D 評定選項的好處可用通過 Bruker 的 Dektak® 鐵筆仿形銑床和 Vision® 的組合分析軟件。

描出評定的三維表面的功能

3D 評定的好處是容易發現。使用一個簡單的第 2 個配置文件，如圖 1 所顯示，不可以提供範例表面的一張完全照片。如圖 2. 所顯示，以 3D 功能，一整個區可以被映射。這啟用缺陷的視力檢查和均一，以及可能否則丟失了的小的表面坑和峰值。

圖 1. 傳統第 2 臺鐵筆仿形銑床可能不提供範例表面的一張完全照片。從在圖顯示的同一個範例的此配置文件 2 上，提供準確高度、寬度和坎坷數據，但是可能錯過可以通過添加 3D 分析功能評定的缺陷或詳細表面功能。

圖 2。 此圖像顯示 3D 評定如何為分析表面功能提供許多數據例如區坎坷、數量和缺陷檢測。 (圖像：在 Dektak 生成的鎳地面粗糙度縮放比例的 2 x 2mm 掃描使用遠見先進的分析軟件。)

Dektak 鐵筆仿形銑床的福利

Dektak 鐵筆仿形銑床被設計支持表面兩个第 2 和的 3D 描出，與精確度階段、薄酥餅定位銷、彩色影像想像、先進的參數數據分析工具和其他功能穩定的和非常可重複，表面形狀評定。

Dektak 的先進的解決方法功能稱呼仿形銑床

先進的解決方法功能允許用戶視覺上解釋缺陷坎坷、對稱和進程解決方法。 Dektak 啟用 1um Y軸更高的整體 3D 描述特性和解決方法的跨步準確性。此更高的 Y軸解決方法，如圖 2 所顯示，顯示小的缺陷，并且鑿出的裝飾標記和準確地評定是坎坷。

Dektak 鐵筆仿形銑床的三維分析軟件

遠見分析軟件添加分析、補白，屏蔽的功能， databasing，統計數據和導入/導出功能的範圍到 Dektak 仿形銑床。使用一個非常短，清楚，用戶友好菜單，在這些功能中的院長是這個能力自動地結合多個跟蹤到精確度表面準確 3D 映射和操作它。

在第 2 平均坎坷之外的三維表面描述特性

在許多應用，第 2 平均坎坷 (Ra)是為監控表面紋理指定的這個唯一的參數。當鐳提供通用坎坷時一個快速測量儀，它提供一點答案到表面的功能特性。相反地， 3D 計量學提供表面描述特性的一張清楚的照片在一整個區的。更數據比對一條個別線路配置文件可用的可能的。使用第 2 鐳的風險作為唯一的測量儀是零件可以是在一個唯一第 2 個配置文件 (甚至第 2 個配置文件間抽樣的 specifi 正離子內)，可能仍然失效實際功能，因為這個唯一第 2 個配置文件錯過了是容易地明顯的在 3D 區映射的缺陷或其他表面功能 (參見圖 3)。

在石英的圖 3. 3D 在 340nm 硅土膠體 Dektak 生成的圖像。注意在更大的功能的小的爆沸與深裂隙。此範例顯示 diffi 與第 2 profi les 的 culty 分析的複雜表面與生成 3D 區映射相對。 (Wirth 研究小組的 Tomika 提供的範例 Velarde。)

表面功能的三維解釋

使用在遠見的 3D 形象化，過濾和分析選項表面功能的一個更加全面的解釋可以派生。特定 3D 參數，例如 S 參數集，可以是使用的一樣更加有意義的程序控制的變量。作為示例， 3D 分析可能定量支撐表面的能力保留油、 nish 一種掠過的金屬 fi 的視覺亮光或者一個嚙合面的傾向喋喋不休由於有規律地空間的用機器製造的標記。自定義的參數可能也被生成跟蹤表面紋理的非常詳細的功能方面。

圖 4a 和 4b 顯示在圖顯示的同樣數據的配置文件 3. 上。遠見軟件提供各種各樣的數據補白，包括可編程序的低通，中間，高通和傅立葉補白。圖 4a 顯示未過濾的圖 3 與 833 毫微米被評定的鐳的數據的橫斷面。圖 4b 顯示同一數據集，在應用一臺高通濾波器過濾低頻率更大的峰頂和谷後，顯示在表面的更小的爆沸。與被應用的高通濾波器的數據比系數陳列更多準確性，使鐳降低由更多十到名義上大約 70 毫微米。

圖 4a。遠見軟件為操作的數據提供補白的範圍。這裡，從圖 3 的 unfi ltered 數據顯示。數據的橫斷面有 833nm 被評定的鐳。

圖 4b。在數據集的一高通 fi lter 在圖 4a 過濾低頻率更大的峰頂和谷顯示在表面的更小的爆沸和使坎坷更加準確地被評定 (附註：適用在高通濾波器以後的鐳 = 70nm)。

鋪平補白和術語屏蔽

正確解釋高度一個附屬方法每跟蹤將使用「鋪平」在遠見軟件包內的 Dektak 功能。最左邊的圖像在表 5 顯示 3D 映射的原始數據與可以由熱量偏差或振動造成的水平的掃描人工製品的。在運用了後，在右邊的圖像顯示同樣數據這個鋪平的算法。

圖 5。 Dektak 遠見軟件有可能過濾熱量偏差或振動造成的掃描人工製品在 3D 映射運算時的特殊功能。

也允許術語屏蔽應用遠見軟件去除可能是存在有些跟蹤間，但是不在其他的功能。術語屏蔽可能使這個鋪平的算法被運用於數據一個卡普坦選區去除掃描人工製品。同時，這兩個方法為每跟蹤提供 Z 高度的非常好的解釋和因而啟用非常好 3D 映射功能。

除數據 fi lters 之外，遠見軟件提供使多種表面功能被提高和被顯示的多個色板顯示 (參見圖 6)。它甚而提供這個能力使表面查找「發光」或更改這個圖像的輕的陰影的角度和強度。

圖 6. 遠見軟件可以用於強調數據通過使用不同的 fi lters 和色板顯示顯示和提出這個圖像的多種功能。

設置的 3D 程序靈活性

Dektak 軟件包括允許用戶優選最佳的速度/最好解決方法的掃描的一定數量的功能。它可能迅速和容易地用於設置和運行 3D 映射以各種各樣不同的參數適應多種應用軟件。 Dektak 通過結合生成 3D 映射幾單個 profi le measurements 或跟蹤到 3D 鏡像文件。這個用戶能視覺上確定通過使用彩色影像顯微鏡，需要被映射的區。這個運算符使用這個鼠標選擇興趣範圍的 X 和 Y 區域，并且這個軟件自動地計算將被評定的區的長度和寬度，以及掃描啟動地點 (參見圖 7)。一旦這個運算符選擇區被映射，映射的解決方法可以取決於選擇多少各自的跟蹤欲映射區，以及每單個跟蹤的解決方法。 500 跟蹤可以用於用 1 微米一個最小的間隔每跟蹤創建映射。

圖 7。 同一個範例的此視頻圖像在表 3-6 顯示可編程序的範例階段如何可以用於確定 3D 映射的 X - Y 的區域。

鐵筆仿形銑床的升級功能

鐵筆仿形銑床主要仍然用於獲得第 2 profi le measurements 而不是生成 3D 圖像。此的主要原因是第 2 臺仿形銑床比 3D 評定工具典型地較低花費。 Dektak 的一個專業好處是它為 3D 想像和分析提供一個相對地低成本解決方法。其他鐵筆 profi ler 不提供) 的另一個好處 (是 Dektak 的第 2 個設計可以被升級到 3D 計量學系統通過升級從一個手工範例階段到可編程序範例確定。

Dektak 鐵筆仿形銑床的準確 Z 高度解釋

在鐵筆仿形銑床， 3D 映射從一系列的第 2 跟蹤被加強。準確地映射表面，正確地解釋 Z (垂直的) 是必要的高度每跟蹤相對其他。其他仿形銑床以 3D 功能做這個假定每跟蹤開始在同一個 Z 高度。此技術將準確地使不可能對像那個的圖像和評定範例在表 3，其中每掃描開始在 Z軸的不同的點。 Dektak 通過引用所有隨後的數據點創建 3D 映射對被採取的首先數據點在首先跟蹤。這導致正在考慮中的表面的準確評定和 3D 想像。

鐵筆仿形銑床的可靠的尖頂、表單和傾斜評定

一個相似的挑戰解決，當評定高度球狀或非球面的表面，例如 microlenses，透鏡鑄造時，銲劑碰撞等等。簡單的第 2 個配置文件評定，確定球狀形狀的尖頂與唯一掃描的是非常難的。仅幾百微米的差異在掃描啟動地點可能相當引起在尖頂評定上的一個區別。偏差可以是按指數規律地高根據透鏡的曲度。使用 3D 映射總是獲取這個真的尖頂，造成極可靠的高度評定。

在掃描期間，鐵筆垂直在形成弧光的行動在軸上旋轉并且搖擺。此弧行動可能導致在傾斜評定的錯誤，當鐵筆乘坐這個傾斜的一個端并且舍去其他。圖 8 顯示一個金字塔配置的定標標準，是從 3D 圖像生成的第 2 個配置文件。黑線顯示鐵筆的形成弧光的行動的影響對數據，因為在這座金字塔的左邊傾斜不是一樣陡峭的像這個落後的傾斜在這座金字塔的右邊，產生這個標準不是球狀的外觀。遠見軟件包括特殊微縮品補白為鐵筆的形成弧光的行動更正。圖在灰色展覽的 8a 與被應用的微縮品 fi lter 的同樣數據更正傾斜角度和提供透鏡的真的球狀形狀。圖 8b 顯示 90 度對稱濾柵， confi rms 灰色更正掃描的圖像。

圖 8. 遠見軟件包含一「微縮品」 fi lter 提供更加準確的傾斜，并且形狀評定通過取消鐵筆的形狀形成弧光。定標標準 (線路) 傾斜的形狀在右邊由於鐵筆的行動在掃描期間在 8a 能被看到。次貧地區是實際表面。 90 度對稱濾柵是明顯的在 8b。

此外，遠見軟件包括讓用戶 defi ne 的多區域分析并且比較在數據集內的多個功能。圖 9 顯示銲劑爆沸列陣的原始的掃描和映射。使用在遠見的多區域分析功能，高度每爆沸，這條直徑和 coplanarity 可以是容易地確定的。數據在跟蹤的一個定製的數據庫中可能也被導出， .csv 文件和存儲和程序控制。