在材料科學、半導體等科研領(lǐng)域,對大面積樣品(如晶圓、復合材料板材)的三維形貌與均勻性分析,是研究材料性能與制備工藝的重要環(huán)節(jié)。Sensofar 大視野 3D 光學輪廓儀 S wide,憑借寬掃描范圍與穩(wěn)定的測量性能,成為科研人員開展大面積樣品研究的得力工具。
產(chǎn)品細節(jié)
S wide 采用落地式穩(wěn)定結(jié)構(gòu),機身尺寸約 800mm×600mm×1200mm,重量 120kg,底部設(shè)有防震腳墊,能有效減少外界振動對測量的影響。操作界面為雙屏設(shè)計,主屏幕(12 英寸)用于設(shè)置掃描參數(shù)(范圍、分辨率、速度),副屏幕(10 英寸)實時顯示大面積掃描的拼接圖像,支持圖像放大、標注功能,方便科研人員定位關(guān)鍵區(qū)域。樣品臺為電動平移結(jié)構(gòu),行程 X/Y 軸 300mm×300mm,承重 10kg,可容納 300mm×300mm 的晶圓、200mm×200mm 的復合材料板材等大面積樣品,定位精度達 1μm。設(shè)備光學系統(tǒng)采用大視野鏡頭(最大視場直徑 10mm),配合自動拼接算法,可實現(xiàn)最大 300mm×300mm 的無縫拼接掃描;同時配備可調(diào)節(jié)環(huán)形光源,支持不同角度的光線照射,優(yōu)化不同材質(zhì)樣品的成像效果。此外,機身側(cè)面預留拉曼光譜儀、紅外成像模塊接口,滿足多技術(shù)聯(lián)用的科研需求。
產(chǎn)品性能
S wide 的核心優(yōu)勢在于大面積樣品的高效掃描與均勻性分析,共聚焦模式下橫向分辨率可達 0.3μm,縱向分辨率低至 5nm,即使在 300mm×300mm 的掃描范圍內(nèi),數(shù)據(jù)一致性偏差仍小于 4%,能精準分析晶圓表面的平整度(全局平面度誤差<5μm)、復合材料的纖維分布均勻性。設(shè)備支持快速大面積掃描,掃描速度可達 10mm/s,完成 300mm×300mm 樣品的精細掃描僅需 1 小時(分辨率 500nm),兼顧效率與精度。針對透明樣品(如玻璃、聚合物薄膜),可啟用透過式共聚焦模式,清晰觀察內(nèi)部分層結(jié)構(gòu);針對不透明樣品(如金屬板材、陶瓷),反射式模式能捕捉表面紋理與缺陷(如微小凹陷、劃痕)。此外,配套軟件具備大面積數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能,可自動計算樣品的粗糙度分布、厚度均勻性、缺陷密度等參數(shù),為科研分析提供量化依據(jù)。
用材講究
樣品臺臺面采用航空級鋁合金,表面經(jīng)過精密研磨,平整度誤差小于 3μm,能確保大面積樣品放置后無明顯傾斜,保障掃描一致性。光學鏡頭采用高透光率肖特玻璃,經(jīng)過多層增透鍍膜,減少大視野掃描中的光線衰減,確保邊緣區(qū)域與中心區(qū)域的成像質(zhì)量一致。內(nèi)部機械傳動部件采用雙滾珠絲杠與伺服電機,傳動精度達 0.1μm/mm,長期使用后仍能保持穩(wěn)定的平移精度,減少拼接誤差。設(shè)備外殼采用冷軋鋼板,表面經(jīng)過防靜電噴涂處理,能抵抗實驗室常見化學試劑的腐蝕,同時減少靜電對電子元件的影響;內(nèi)部散熱系統(tǒng)采用分區(qū)散熱設(shè)計,長時間大面積掃描(如 2 小時以上)仍能保持機身溫度穩(wěn)定。
參數(shù)詳情
廣泛用途
在半導體科研中,可對 300mm 晶圓表面的光刻膠圖案、蝕刻溝槽進行大面積掃描,分析圖案均勻性與溝槽深度一致性,輔助優(yōu)化光刻工藝;在復合材料研究中,能觀察碳纖維增強復合材料板材的纖維分布、基體與纖維的界面結(jié)合狀態(tài),研究材料力學性能與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系;在光伏材料研究中,可檢測太陽能電池板的表面紋理、涂層厚度均勻性,優(yōu)化光吸收效率;在玻璃制造研究中,還能分析大面積玻璃的表面平整度與微小缺陷,改進成型工藝。
使用說明
使用前,將設(shè)備放置在恒溫恒濕的科研實驗室中(溫度波動<±1℃/ 小時),安裝在光學防震平臺上,遠離強磁場與氣流干擾。連接電源后預熱 30 分鐘,啟動樣品臺校準程序,確保 X/Y 軸平移精度。樣品制備需符合要求:晶圓樣品需清潔表面光刻膠殘留與顆粒;復合材料樣品需切割成適合樣品臺尺寸的塊狀,表面無明顯變形;將樣品平穩(wěn)放置在樣品臺上,通過真空吸附裝置(可選配)固定,避免掃描過程中移動。在主屏幕設(shè)置掃描參數(shù):選擇 “大面積拼接" 模式,設(shè)置掃描范圍(如 300mm×300mm)、分辨率(如 500nm)、掃描速度(如 5mm/s);根據(jù)樣品材質(zhì)調(diào)節(jié)光源角度與強度。啟動掃描后,副屏幕實時顯示拼接進度與圖像,科研人員可標記感興趣區(qū)域(如缺陷位置)。掃描完成后,利用軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析(如計算缺陷密度、厚度標準差),保存原始數(shù)據(jù)與分析報告。實驗結(jié)束后,關(guān)閉設(shè)備電源,清潔樣品臺與鏡頭,每周檢查拼接精度,每 3 個月請專業(yè)人員校準光學系統(tǒng)與樣品臺。