輪廓儀表面的粗糙度測量儀器-光學(xué)車間檢測技術(shù)

  探針輪廓儀通常都用已知的高度和粗糙度標準進行校準；這些
標準可以從VSLI標準組織或者德國阿B購買。最常用的標準是熔融
玻璃上制作的鉻臺階或者是蝕刻在硅片上臺階。輪廓儀對臺階進行
周期性的測量，以保證校準和比例因子能夠計算得出，提供輪廓數(shù)
據(jù)。
  有些探針輪廓儀在整個高度測量范圍內(nèi)不是線性的，用一個
在高度上與測試樣品接近的臺階來光學(xué)車間檢測對探針輪廓儀進行
校準是很重要的步驟。當(dāng)需要確定一個表面的粗糙度時，最好使用
一個粗糙度標準件而不是臺階高度標準件對儀器進行校準，因為需
要同時考慮橫向分辨力和表面高度起伏。標準有很多不同的類型。
最常見的是給定了幅度，但具有不同空間波長的正弦波標準。粗糙
度標準也使用了方波光柵形狀。由于探針不可能不會完全深入波谷
或者在測量波峰時會跑偏，所以正弦波標準件能夠在單一的空間頻
率上對儀器性能作更精確的評價。

  由于探針輪廓儀具有大的橫向和縱向掃描范圍，所以其在普通
計量和半導(dǎo)體工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。當(dāng)被測表面長度超過200μm時
，也常會用到探針輪廓儀。這種情況下，獲得表面輪廓的典型方法
是先進行單向掃描，然后把掃描的結(jié)果拼接在一起。在低壓力下進
行多次掃描能夠減少損壞樣品的可能性。其他典型的應(yīng)用包括劃痕
實驗法測量保護層的厚度和硬度、晶片平整度、晶片蝕刻深度、測
試晶片上薄膜的應(yīng)力、RGB顏色濾波器在平板顯示器上的應(yīng)力、芯
片的凸點及監(jiān)控MEMS的濕法蝕刻過程等。有些輪廓儀是專門為測量
非球面和它們的粗糙度設(shè)計的。這些系統(tǒng)能夠測量寬12mm，高38mm
，口徑超過200mm的非球面。最近斯科特還在使用探針輪廓儀對非
球面進行測量方面取得了一些進展
  對于表面測量技術(shù)的概述，包括探針輪廓儀、表面特征和所使
用的光學(xué)方法的評述可以在很多參考文獻中找到。掃描探針顯微鏡
  掃描探針顯微鏡(scanning probe microscopes，SPM)通過移
動非?？拷郎y表面的細小探針，可以達到原子量級的分辨力。

(本文由上海光學(xué)儀器廠編輯整理提供, 未經(jīng)允許禁止復(fù)制http://www.sgaaa.com)