Nicht-Scannende Mikroskopie

Lyncée Tec DHM® arbeiten mit der sogenannten off-axis Konfiguration [Cuche 1999]: Hologramme kodieren die 3D Topographie in einem 2D Bild, das in einer einzigen Aufnahme mit einer digitalen Kamera aufgenommen werden kann. DHM® macht Single-Shot Aufnahmen und ermöglicht damit Live 3D-Topographie.

Die 3D Messrate, gleichzusetzen mit der Hologramm-Aufnahmerate, ist einzig durch die Kamera-Aufnahmerate limitiert. Es braucht keine Mehrfach-Aufnahmen wie das bei Phasenshift oder Kohärenz-Scanning Interferometern der Fall ist, oder z resp. x-y Scanning wie beim Konfokal- und Atomic Force Mikroskop. Dies ist ein ganz entscheidender Vorteil der Nobelpreis Erfindung von Denis Gabor.

Die zeitliche Auflösung erreicht man durch die Aufnahmedauer jedes Hologramms. Sie wird limitiert und kontrolliert über die Kamera-Verschlusszeit, aber auch durch den Laser-Power: genug Licht muss während dem Messen für eine optimale Qualität aufgenommen werden. Für Anwendungen mit extrem hoher zeitlicher Auflösung werden die Aufnahmen mit den Laser-Pulsen synchronisiert.

Weshalb erlaubt das DHM® schnelles Sample Screening?

Messungen werden analysiert bei der Kamerarate. Das erlaubt sogar bei Bewegung, Oberflächen unter dem Objektiv praktisch in Echtzeit – und in 3D – zu beobachten, wie interessierende Details, vorhandene Defekte, oder Variabilitäten über einen vollen Wafer. Dank der derart hohen Aufnahmegeschwindigkeit erhalten Sie einen viel detaillierteren Einblick in Ihre Samples.

Weshalb erlaubt das DHM® live Interaktionen mit Ihrem Sample?

Modifikationen der Sample-Topographie wie wegen mechanischer Einwirkung, chemischer Reaktion, einer Temperatur- oder Druckänderung, oder dem Anlegen einer Spannung können unmittelbar beobachtet, live gemessen werden.

Weshalb erlaubt das DHM® schnelle Aufnahmen mit einer High-Speed Kamera?

Bei einem nicht-scannenden System wie dem DHM® ist die Aufnahmerate einzig und allein durch die Kamerarate begrenzt, es gibt keine andere Limitierung.

Typische DHM optische Konfiguration
Aufnahme von Laser Löchern in 3D und Echtzeit

Wie kann das DHM® in-line Messungen ohne Stoppen des Samples machen?

Die Mikrosekunden kurze Aufnahmezeit erlaubt die Aufnahme der 3D Topographie auch auf bewegten Samples – ohne sie zu stoppen. Die Vorschub-Geschwindigkeit ist limitiert durch die Kamera Verschlusszeit sowie den folgenden beiden Bedingungen betreffend der Sample-Bewegung während der Aufnahmezeit: (1) lateral (x-y) soll das Sample sich nicht mehr als die halbe laterale Auflösung bewegen und (2) soll die z-Bewegung nicht mehr als 100 nm betragen. Ein Beispiel dazu ist die Qualitätskontrolle der Topographie von Solar Wafern direkt auf dem Förderband, ohne Anhalten, also in voller Fahrt.

Weshalb ist das DHM® zuverlässiger und robuster?

Scannende Mechanismen sind komplex und tendieren über die Zeit zu versagen oder generieren Drift. Damit brauchen sie regelmässig Wartung und Kalibrierung. Nicht-scannende Systeme brauchen deutlich weniger Wartung und Kalibrierung, reduzieren damit Kosten und steigern zudem Ihr Vertrauen in Ihre Messungen.

Weshalb ist das DHM® unempfindlich Vibrationen gegenüber?

In Labors, Reinraum- und Produktionsumgebung, das umgebende Geräuschspektrum reicht von ein paar Hz, von Pumpen, Kompressoren, Aufzügen generiert, zu ein paar hundert Hz wegen Verkehr oder Transformatoren bis zu 10-20 kHz von Akustik herrührend. Standard DHM® haben im Allgemeinen eine Aufnahmezeit, die kürzer ist als die Dauer der Erschütterungsbewegung, hervorgerufen durch Vibrationen. Topographie-Messungen vom DHM® sind somit unbeeinflusst von Vibration und benötigen keine speziellen Tische mit Anti-Vibrations Dämpfung. Beachten Sie, dass gewisse Samples und Zeitaufnahmen sensitiv auf Vibration sind (Beschleunigungssensoren, Gyroscopes, Zellen in Flüssigkeit etc.). Lyncée Tec bietet dafür auch Anti-Vibrations-Tische an.

Das Sample ist nicht stabil wegen Vibrationen, aber das aufgenommene Signal / Bild bleibt präzis