Leica DCM8激光共聚焦顯微鏡

全面了解3D表面測量學(xué)

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3D表面測量學(xué)

在工業(yè)和研究中，高精度表面分析發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用，它可以幫助確保材料和組件實(shí)現性能，但同時(shí)也面臨著(zhù)諸多挑戰：表面結構錯綜復雜，高傾斜度區域要求橫向分辨率達到數微米，而關(guān)鍵性微觀(guān)峰谷要求垂直分析達到亞納米級。雖然共聚焦顯微技術(shù)可以提供高橫向分辨率，但要實(shí)現亞納米級垂直分辨率，則需要干涉測量技術(shù)。

因此，我們將這兩種測量技術(shù)相結合，推出了多功能超高速3D表面測量系統 Leica DCM8—為您的所有測量觀(guān)察任務(wù)提供一站式解決方案。

優(yōu)勢概覽：

功能多樣，精確性高—滿(mǎn)足您的表面測量需求

• 通過(guò)高清(HD)共聚焦顯微技術(shù)實(shí)現橫向分辨率、斜率求解和成像

• 通過(guò)高清干涉測量技術(shù)實(shí)現高達0.1 nm的縱向分辨率

• 通過(guò)明場(chǎng)和暗場(chǎng)顯微鏡方便地實(shí)現圖像攝取

• 四盞RGB高清彩色成像LED，應用范圍更廣

• 可使用三種方法測量厚薄不同的薄膜

• 配置和物鏡適用于您的樣品

快速、簡(jiǎn)單、耐用 — 省時(shí)省力，節省資金，實(shí)現準確結果

• 無(wú)需準備樣品或切換儀器

• 數字高清共聚焦掃描快速、可靠

• 通過(guò)大視場(chǎng)和形貌拼接快速攝取大表面

• 直觀(guān)的2D和3D軟件，適用于數據采集和分析

功能多樣，精確性高 — 滿(mǎn)足您的表面測量需求

Leica DCM8將高清共聚焦顯微技術(shù)和干涉測量技術(shù)融合在一起，更添加了豐富的附加功能，使各種材料表面特性的精確再現變得便利起來(lái)。為滿(mǎn)足您的記錄需求，系統的內置百萬(wàn)像素CCD攝像頭和4個(gè)LED光源提供非同凡響的真彩成像功能。

通過(guò)高清共聚焦顯微技術(shù)實(shí)現橫向分辨率

通過(guò)共聚焦技術(shù)，即使表面有著(zhù)高達70°陡峭斜面或復雜形狀，也可以快速精確地繪制出輪廓 — 且不會(huì )破壞樣品。Leica DCM8中心內置140萬(wàn)像素高分辨率、高靈敏度檢測器，可以查看共聚焦實(shí)時(shí)圖像，或同時(shí)查看共聚焦和明場(chǎng)圖像�？旖莴@取全面的表面數據以及高對比度對焦圖像。另外，RGB共聚焦模式可實(shí)時(shí)提供高度分布，快捷程度令人驚嘆。

快捷

只需點(diǎn)擊按鈕，即可完成對樣品的垂直掃描，讓表面上的每個(gè)點(diǎn)都經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)。在幾秒鐘內，Leica DCM8便可沿物鏡景深的不同垂直點(diǎn)采集到多幅共聚焦圖像(必要時(shí)可自動(dòng)調整照明)。隨后刪除離焦信息，生成詳細的表面形貌輪廓圖。

精確

共聚焦傳感器頭中無(wú)移動(dòng)部件，大大提高了穩定性，降低了噪聲，從而可實(shí)現更高的分辨率。選擇高達0.95*的高數值孔徑(NA)和高放大倍率，可實(shí)現高達140 nm的橫向分辨率以及高達2 nm的垂直分辨率。因而，這種方法十分適合于眾多行業(yè)中的材料研究和質(zhì)量控制，包括汽車(chē)、微電子、醫學(xué)設備和航天等行業(yè)。

* 使用空氣以外的其它介質(zhì)可實(shí)現更高的數值孔徑(例如，水、油、甘油等浸液)

上圖所示為掃描圖像       晶片表面      金屬表面

使用高清干涉測量技術(shù)實(shí)現縱向分辨率

對縱向分辨率的要求高達0.1 nm時(shí)，Leica DCM8干涉測量模式是絕佳的不二之選。該系統能夠分析平滑、超平滑和超級拋光表面，只需一臺系統，便可實(shí)現廣泛的應用。為滿(mǎn)足包括反光表面分析在內的不同需求，我們提供大量的高品質(zhì)干涉測量物鏡(5x、10x、20x、50x放大倍率)。

多種選擇

根據樣品形貌，可在三種干涉測量模式中進(jìn)行選擇：垂直掃描干涉測量術(shù)(VSI)(也稱(chēng)為白光干涉測量術(shù)(WLI))適用于光滑至粗糙度適中的表面；移相干涉測量術(shù)(PSI)適用于極度光滑的表面；擴展PSI(ePSI)適用于擴展Z分析范圍。對于粗糙度適中的拋光表面，VSI是進(jìn)行高速測量的理想選擇。與共聚焦模式類(lèi)似，逐步對樣品進(jìn)行垂直掃描，這樣表面上的每個(gè)點(diǎn)均可經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)，且大的干涉條紋對比出現在表面上每個(gè)點(diǎn)的焦點(diǎn)位置。通過(guò)檢定狹窄條紋包絡(luò )的峰值，可獲得每個(gè)像素位置的表面高度。

在不到3秒的時(shí)間內，PSI和ePSI可以亞納米分辨率獲取超級拋光和超光滑表面的紋理參數(例如光滑如鏡面的圓晶硅片)。為達到這一高分辨率，逐步對聚焦的樣品進(jìn)行垂直掃描，每一步都精確至波長(cháng)的幾分之一。輪廓成形算法可生成表面的相位圖，而相位圖可通過(guò)解卷繞步驟轉換成對應的高度分布圖。

晶片表面干涉測量掃描步驟

→

通過(guò)明場(chǎng)和暗場(chǎng)顯微鏡方便地實(shí)現圖像攝取

除了共聚焦和干涉測量形貌分析之外，Leica DCM8還提供明場(chǎng)和暗場(chǎng)成像功能，無(wú)論是彩色或黑白，圖像攝取都非常簡(jiǎn)單。明場(chǎng)可通過(guò)真彩圖像使您快速掌握樣品材料表面和實(shí)際位置的整體概況。而暗場(chǎng)有助于識別樣品的表面細節，例如，明場(chǎng)照明難以辨認的刮痕或顆粒。

陶瓷表面

四盞RGB高清成像LED，應用范圍更廣

Leica DCM8內置四盞LED：藍色(460 nm)綠色(530 nm)、紅色(630 nm)和白色(置中550 nm)。增加可用的顏色數(從而有更多可用波長(cháng))可以擴展應用范圍。例如，如果正在處理的是半導體晶片和光致抗蝕劑，由于這些樣品對藍光敏感，因此圖像攝取時(shí)可以選擇只使用紅光燈。

超銳利全彩圖像隨手可得

RGB LED結合高清CDD攝像頭，使Leica DCM8能夠生成相當于500百萬(wàn)像素攝像頭的超銳利全彩圖像。通過(guò)依次脈沖點(diǎn)亮LED，系統可以在每個(gè)像素中記錄全彩信息。使用帶拜爾(Bayer)濾鏡的標準彩色攝像頭時(shí)，普遍無(wú)需色彩插值。樣品的圖像分辨率和對比度因而得到提高，實(shí)現晶瑩剔透、生動(dòng)逼真的視覺(jué)效果。白色LED可使白光干涉測量術(shù)得到進(jìn)一步提升。LED平均使用壽命極長(cháng)，大約可達20,000小時(shí)，這也是一項非常重要的優(yōu)點(diǎn)。

可使用三種方法測量厚薄不同的薄膜

Leica DCM8提供三種不同的厚度測量技術(shù)：共聚焦模式、干涉測量模式和光譜反射計模式。共聚焦和干涉測量技術(shù)可用于測量透明層或透明箔的厚度，亦可用于測量層基底表面或層-空氣界面的厚度。厚度測量選項有單點(diǎn)、輪廓和形貌。選配的光譜反射計對于基底上的單層和多層箔、膜或薄層的測量效果佳，還可處理復雜結構(基底上多達十層的結構)。運用該技術(shù)還可有效測量10 nm至20 μm的透明薄膜。

配置和物鏡適用于您的樣品

光學(xué)品質(zhì)

Leica DCM8采用享譽(yù)世界的共聚焦、明場(chǎng)和暗場(chǎng)物鏡，放大倍率從1.25x至150x，適用于各種不同的工作距離，可滿(mǎn)足您的需求。如果您需要以高橫向分辨

率分析樣品，徠卡還提供高數值孔徑的油鏡可選。針對透明層之下的表面分析，徠卡帶修正環(huán)的專(zhuān)用物鏡可進(jìn)行透層調焦。

精選的物鏡核心部件 — 手工拋光鏡頭

此外，我們還提供放大倍率為5x、10x、20x和50x的各種多反射率(MR)干涉測量物鏡。這些尖端的多反射率物鏡：

• 可匹配樣品反射率，讓系統得到干涉條紋對比度，全力獲取各種樣品的表面特性

• 便捷的補償系統可在發(fā)生熱漂移時(shí)發(fā)揮作用

物鏡轉盤(pán)

為每項任務(wù)提供稱(chēng)心如意的光學(xué)部件

徠卡公司的光學(xué)專(zhuān)家還研發(fā)出了多反射率(MR)低放大倍率物鏡，可用于共聚焦和干涉測量，進(jìn)一步提高系統的靈活性，讓您的投資獲得大收益。如果您需要以極高的精確度執行重復作業(yè)，徠卡還可為您提供單反射率(SR)物鏡，這種物鏡經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)優(yōu)化，具備良好的測量和成像性能。

干涉測量物鏡示例

根據需要量身配置

我們的電動(dòng)載物臺和立柱系列使大型樣品的處理變得極為方便，完全不再需要準備樣品或手動(dòng)調節。Leica DCM8可配置的的電動(dòng)載物臺尺寸為300 x 300 mm(包括XYZ操縱桿控件)，Z立柱高可達1 m。如有其它要求，可聯(lián)系我們，商討定制配置。

適合于各種樣品的手動(dòng)和自動(dòng)載物臺系列

Leica DCM8采用流線(xiàn)型設計和微顯示器掃描技術(shù)，傳感器頭無(wú)移動(dòng)部件，因此在過(guò)程控制應用中能夠方便地集成到其它系統中。為確保結果的穩定性和精確度，可根據實(shí)際空間將Leica DCM8安裝在工作臺頂部或落地式防振臺上。如有必要，甚至還可以將設備倒置安裝。

快速、簡(jiǎn)單、耐用 — 省時(shí)省力，節省資金，實(shí)現結果

在任何應用中，可靠、精確地確定表面特性都是先決條件，但在制造業(yè)中，為避免造成生產(chǎn)過(guò)程中斷(成本巨大)，速度同樣至關(guān)重要。Leica DCM8可快速獲取表面數據和圖像，操作簡(jiǎn)便。直觀(guān)的軟件令分析變得更加簡(jiǎn)單，耐用的設計確保長(cháng)久的使用壽命和低持有成本。

無(wú)需準備樣品或切換儀器

共聚焦顯微技術(shù)和干涉測量技術(shù)相結合，明場(chǎng)和暗場(chǎng)成像功能錦上添花，使您從此無(wú)需再為不同的分析而費時(shí)切換儀器 — 只需輕輕一按，便可解決！它與其它表面特性測定方法的不同之處還在于，由于采用非接觸式掃描，因而無(wú)需準備或破壞樣品，便可以精確描繪大多數樣品的輪廓圖。從我們全面的物鏡產(chǎn)品系列中選擇工作距離適宜的物鏡，并搭配正確尺寸的載物臺和立柱，便可輕松適應不同尺寸的樣品。

快速、可靠的數字高清共聚焦掃描

Leica DCM8采用基于硅基鐵電液晶(FLCoS)的高清微顯示器技術(shù)，可實(shí)現無(wú)振動(dòng)掃描，得到高再現性結果。這項創(chuàng )新技術(shù)在傳感器頭內部具有一個(gè)快速切換裝置，無(wú)需使用移動(dòng)部件。該設計可確保極其穩定的結果和優(yōu)異的噪聲消減，達到精確度和再現性令人驚艷的測量性能。不僅采集速度極快，還可實(shí)現實(shí)時(shí)共聚焦(每秒共聚焦幀數高達12.5)，讓您以更高的效率直接處理實(shí)時(shí)圖像。另外，由于傳感器頭中沒(méi)有移動(dòng)部件，大大提高了儀器的耐用性，在超長(cháng)的使用壽命期間基本無(wú)需維護。

通過(guò)大視場(chǎng)和形貌拼接快速攝取大表面

Leica DCM8采用內置高分辨率CCD攝像頭，提供超大視場(chǎng)(FOV)。一次可攝取更多樣品表面，有助于優(yōu)化工作流程效率。

一覽無(wú)遺

在工業(yè)組件質(zhì)量控制中，不僅要求對樣品的較小區域進(jìn)行高分辨率測量，還要求對較大區域進(jìn)行快速掃描。為滿(mǎn)足這一需求，Leica DCM8提供了超快速XY形貌拼接功能。在該模式中，可自動(dòng)拼接所攝取的3D模型，組成遠大于單個(gè)視場(chǎng)的形貌圖像。表面數據會(huì )顯示一個(gè)大表面區域的高精度無(wú)縫模型以及對焦的紋理，同時(shí)又保留了較小區域的原始光學(xué)屬性�？筛鶕�樣品表面的幾何形狀(從完全平整的表面到彎曲起伏的形貌)輕松應用不同的拼接算法。

直觀(guān)快速的軟件，適用于數據采集和分析

Leica DCM8使用LeicaSCAN軟件進(jìn)行控制。該軟件功能強大，基于圖標的界面可快速、直觀(guān)地進(jìn)行數據攝取和分析。LeicaSCAN 軟件提供多種預定義程序，在需要進(jìn)行大量測量時(shí)，只需一鍵操作即可完成。另外，可使用多測量程序(MMR)快速準確地從不同XY位置攝取測量值，在相同位置重復測量，評估演變情況以及獲取統計信息。

簡(jiǎn)化復雜的3D分析

我們選配的LeicaMap軟件為高級3D分析提供全面豐富的表面參數和3D轉換，包括：步級高度和載重比、區域表面紋理參數(ISO 25178、EUR 15178)、橫截面輪廓的主參數和粗糙度參數(ISO 4287)、傅里葉分析、分形分析等等。在研發(fā)部門(mén)和實(shí)驗室中，LeicaMap尤其可在離線(xiàn)表面特性測定或生產(chǎn)過(guò)程中的近線(xiàn)控制方面大顯身手。

快速2D分析

在日常工作中，除了攝取和測量3D數據之外，常常還需要進(jìn)行詳細的2D分析。為滿(mǎn)足該需求，也可為L(cháng)eica DCM8搭載應用極廣的LeicaApplication Suite(LAS)軟件。LAS將系統的2D分析能力從普通的面積測量擴展到復雜的自動(dòng)幾何分析。

LeicaSCAN 軟件