Auflicht DHM®
Beschreibung
Die Serie (DHM®-R1000, DHM®-R2100 und DHM®-R2200) sind Auflicht konfigurierte Geräte. Sie alle sind geeignet, um komplett oder teilweise reflektierende Oberflächen / Teile zu vermessen. Ihre Möglichkeit, auch schwach reflektierende Teile (bis zu <1% Reflektivität) zu vermessen, macht die R=reflection Serie zu einem idealen Instrument zum Vermessen einer Vielzahl an unterschiedlichen Oberflächen.
DHM® Instrumente mit ihrer hohen Aufnahmerate und damit effizienten Arbeitsweise sind prädestiniert für immer wiederkehrende Routinekontrollen, automatisierte industrielle Kontrolle und ganz besonders für dynamische Messungen in innovativen R&D Anwendungen.
Es gibt drei Geräte Konfigurationen, definiert über die Anzahl verbauter Laserquellen und deren möglichen Wellenlängen Kombinationen:
- R-1000 Serie: 1 Laserquelle
- R-2100 Serie: 2 Laserquellen
- R-2200 Serie: 3 Laserquellen
Alle DHM® sind kompatibel mit dem optionalen Stroboskopischen Modul und der post-Analyse Software für MEMS Analyse und Reflektometrie Analyse. Jedes DHM® kann entweder als stand-alone Gerät oder als Messkopf zur Montage in Geräten oder Produktionslinien geliefert werden. Dazu sind die DHM® kompatibel mit einer Anzahl automatisierter Verfahrtische.
Lyncée Tec hat die DHM® Technologie vollumfänglich allein bis zur heutigen Geräteserie entwickelt. Diese Kompetenz erlaubt es auch, kundenspezifische und OEM Geräte anzubieten.
R1000 Serie
Das DHM®-R1000 Instrument mit einer Wellenlänge erlaubt Echtzeitmessungen mit sub-Nanometer Auflösung für Stufen von bis zu 340 nm innerhalb des 200µm Höhenbereichs. Es ist das einfachste Modell der DHM®-R Serie, ist attraktiv im Preis und sehr einfach in der Anwendung.
Es ist das ideale Gerät zum Messen glatter Oberflächen mit kleineren lokalen Erhebungen und Topographien mit Stufen und Unterbrüchen von nicht mehr als 300 nm Höhe.
R2100 Serie
Das DHM®-R2100 Gerät ist konfiguriert zum gleichzeitigen Messen mit zwei Wellenlängen. Diese Konfiguration erlaubt Echtzeitmessungen von Stufen bis zu 2.1 μm Höhe und sub-Nanometer Höhenauflösung innerhalb des 200 μm Höhenbands.
Der innovative optische Aufbau besteht aus 2-Wellenlängen mit gemeinsamem optischen Pfad und bietet folgende Möglichkeiten:
- Erlaubt das Messen von Stufenhöhen bis 2.1 µm, ohne Scannen oder Wellenlängen-Wechsel
- Echte Echtzeitmessungen für 1 und 2-Wellenlängen Modus mit sowohl Phasen- und Intensitätsbildern in Video-Rate
- Sub-Nanometer Auflösung über den gesamten vertikalen Bereich dank mapping Algorithmen
Die DHM® R2100 Serie erlaubt gleichzeitig zwei Interferenzen in ein und derselben Kamera. Beide werden im selben Hologramm aufgenommen und danach unabhängig voneinander rekonstruiert. In Video-Rate werden sie danach kombiniert und erweitern so den Messbereich auf 2.1 Mikrometer, als wäre das Messobjekt nur mit einer Wellenlänge belichtet worden. Diese sog. synthetische Wellenlänge bietet aber die Höhenauflösung, wie wenn sie nur aus einer Wellenlänge bestünde.
Das Arbeiten mit zwei Wellenlängen ist identisch wie mit einer Wellenlänge. Es ist derselbe einfache Gebrauch, speichert Sequenzen, Zeit-Monitioring, Rauheitsmessungen etc. Abhängig von der zu messenden Stufenhöhe können die Messungen sowohl mit jeder einzelnen der beiden Wellenlängen oder aber der synthetischen Kombination der beiden gemacht werden. Gewechselt werden zwischen den beiden Stufenhöhen-Messbereichen kann sogar innerhalb der Aufnahme, weil alle Information gleichzeitig im Hologramm gespeichert und die 3D Information danach daraus berechnet wird.
Dank leistungsfähigem Mapping Algorithmus über die Daten der monochramatischen wie auch der synthetischen Wellenlänge kann beim Messen mit 2-Wellenlängen die sub-Nanometer Höhenauflösung beibehalten werden.
Die beim DHM® verwendete Aufnahme von Hologrammen und deren numerischer Berechnung in 3D Information resultiert in der schnellsten Interferenz-Mikroskopie. Was im Ergebnis das Messen in rauher Umgebung mit Vibrationen und selbst an bewegten Bauteilen ermöglicht. Dazu garantiert die Echtzeitdarstellung der Aufnahmen höchste Effizienz beim Messen mit dem DHM®.
Die Physik hinter dem 2-Wellenlängen DHM®
Das R2100 Gerät erlaubt das Messen sowohl mit einer wie beiden Wellenlängen. Bei Letzterem generiert die Interferenz zwischen den beiden Wellenlängen λ_1 und λ_2 die synthetische Wellenlänge Λ. Diese erlaubt nun Echtzeitmessungen mit sub-Nanometer Höhenauflösung von 2 µm hohen Stufen innerhalb des 200µm Höhenbands.
Λ= (λ1 x λ2) / |λ1 – λ2| , Λ≫λ1, λ2
Jede der nun insgesamt drei Wellenlängen lässt sich individuell verwenden.
R2200 Serie
Das DHM®-R2200 ist mit drei Wellenlängen ausgestattet und erlaubt Echzeitmessungen von Stufen bis 12 μm Höhe mit weiterhin Nanometer-Höhenauflösung, immer innerhalb des 200 μm Höhenbands.
Die DHM® R2200 Geräte erreichen einen neuen Level mit den Echtzeitmessungen in interferometrischer Mikroskopie. Ihr innovatives optisches Schema besteht aus gemeinsamem optischen Pfad und gemeinsamer Kamera, zusammen mit den drei Laserquellen. Diese drei Wellenlängen erlauben zwei duale, synthetische Wellenlängen-Kombinationen, welche u.a. folgendes ermöglichen:
- Eine Erhöhung der Stufenhöhe Messung auf 12 µm, ohne irgendein Scannen oder Wechsel der Wellenlänge
- Wirkliche Echtzeitmessungen in beiden Moden, Single- und Dual-Wellenlänge, mit vollflächigen Phasen- und Intensitäts-Bildern in Video-Rate
- Sub-Nanometer Auflösung über den gesamten vertikalen Aufnahmebereich dank Mapping Algorithmus
- 2-Wellenlängen-Messungen mit denselben Tools, Bedienkomfort und Unempfindlichkeit gegenüber Vibrationen wie bei der 1-Wellenlängen-Messung
DHM® R2200 hat mit seinen drei Lichtquellen dieselben Features wie die DHM® R2100 Serie. Die Kamera nimmt gleichzeitig zwei Interferenzen auf, die beide in dasselbe Hologramm gehen, um daraus unabhängig rekonstruiert zu werden. Dann werden sie mit Video-Rate kombiniert und die 12 Mikrometer Stufenhöhe wird erreicht, gerade so, als wenn nur eine Wellenlänge verwendet worden wäre.
Das Arbeiten im Dual-Wellenlängen-Modus ist gleich wie im Single-Wellenlängen-Modus. Es behält die einfache Bedienbarkeit und bietet dieselben Möglichkeiten wie Rauheitsmessung, Aufnahme von Sequenzen, Zeit Monitoring etc. Anhand der Bauteil Topographie können Echzeitmessungen sowohl im Single- wie im Dual-Wellenlängen-Modus ausgeführt werden.
Die R2200 Serie benutzt die dritte Wellenlänge zur Kombination entweder mit der ersten oder der zweiten Wellenlänge. So wird entweder eine 4.2 μm oder 24 μm lange synthetische Wellenlänge generiert, zum Messen von 2.1 oder 12 μm hohen Stufen ( λ/2).
Der vertikale Messbereich kann bis in den Millimeter-Bereich erweitert werden. Allerdings mit vertikalem Scannen, gleichbedeutend mit schlechterer Auflösung und längerer Messzeit.
Die Physik hinter der dualen Wellenlänge des DHM®
Die Interferenz zwischen zwei Laserquellen erzeugt eine synthetische Wellenlänge Λ, welche Echtzeitmessungen an Stufenhöhen bis 12 µm mit sub-Nanometer Höhenauflösung erlaubt. Dies innerhalb eines 200 µm Höhenbands. Beim 2-Wellenlängen Gerät hingegen deckt die synthetische Wellenlänge 2.1 µm Stufenhöhe ab mit sonst identischen Parametern.
Λ= (λ1 x λ2) / |λ1 – λ2| , Λ≫λ1, λ2
Mapping Algorithmen ermöglichen die monochromatische sub-Nanometer Auflösung über den gesamten Höhenmessbereich. Dazu kann jede der drei Wellenlängen auch einzeln benutzt werden.
R-Serie Spezifikationen
Download Datenblatt für detaillierte Spezifikationen
Eigenheiten der drei Auflicht DHM® Modelle
Alle Auflicht DHM® Modelle arbeiten im Single-Wellenlängen-Modus mit identischer Performance.
| R1000 | R2100 | R2200 | |
| Konfiguration | Eine Laserquelle | Zwei Laserquellen | Drei Laserquellen |
| Eigenheit | Single-Wellenlänge | Kurze synthetische Wellenlänge | Kurze und lange synthetische Wellenlänge |
| Messmodi | Single-Wellenlänge | Single- und Duale-Wellenlänge | Single- und Duale-Wellenlänge |
| Genauigkeit (wie bewiesen über die temporale Standardabweichung von 1 Pixel über 30 Messungen) |
0.15 nm | 0.15 / 3.0 nm * | 0.15 / 3.0 nm / 20 nm * |
| Vertikale Auflösung (definiert als die zweifache Genauigkeit) |
0.30 nm | 0.30 / 6.0 nm * | 0.30 / 6.0 nm / 40 nm * |
| Wiederholbarkeit (wie gezeigt beim Nehmen des einen Sigma-Rq-Werts von 30 repetitiven Messungen auf SiC-Referenzspiegel) |
0.01 nm | 0.01 / 0.1 nm * | 0.01 / 0.1 nm / 0.5 nm * |
| Vertikaler Messbereich (ohne Scannen) |
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| Max. Höhe von Stufen und steilen Flanken (abhängig von der Wellenlänge in Verwendung) |
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* Mit / Ohne Single-Wellenlängen-Mapping
