白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)憑借短相干光源特性,可實現非接觸式三維形貌表征,在MEMS器件、鈣鈦礦薄膜、半導體載板等微納檢測場景廣泛應用。當前商用WLI在小視場條件下垂直測量精度已達到亞納米級別,極限精度指標趨于同質化,單純提升垂直精度的技術門檻相對可控。
大視場(Large Field-of-View)成像受光學固有約束,技術難度顯著高于單點精度優化。光學系統數值孔徑(Numerical Aperture, NA)、視場、橫向分辨率存在相互制衡關系,擴寬視場會引入場曲、畸變、邊緣干涉條紋對比度衰減等像差問題,造成視場邊緣解調失效。若依靠圖像拼接(Image Stitching)拓展測量范圍,運動平臺機械誤差(Mechanical Error)、振動擾動會引入拼接偽影、位置錯位,降低測量重復性(Repeatability),無法滿足ISO?25178全域形貌評定要求。
大視場WLI還需兼顧全視場焦深一致性,視場擴大后,樣品表面斜率耐受能力下降,高陡度微結構易出現干涉信號調制深度不足。單幀大視場方案對物鏡光學設計、光源均勻性、探測器像素匹配、全域干涉信號解調算法提出復合要求。在半導體與光電薄膜工業質控中,局部高精度數據無法代表整片樣品形貌,大視場一體化測量是實現全域微納形貌評價的關鍵瓶頸。
三、大視場3D白光干涉儀核心技術優勢
大視場3D白光干涉儀(WLI)適配半導體、精密光學、高端精密加工等高精度檢測場景,彌補傳統干涉儀視場狹小、低倍倍率缺失的行業短板,兼具大視野觀測能力與納米級測量精度,可一站式完成工件形貌表征、尺寸檢測與微觀缺陷分析,完全契合工業質控與科研精密測量標準。

3.1 大視場與高精度一體化測量
設備搭載專屬0.6×大視場輕量化物鏡,打破傳統干涉儀1×倍率起步的局限,官方標定最大成像視場可達15.5mm。依托一體化電動轉塔設計,可實現大視場宏觀形貌觀測與納米級微觀精密測量無縫切換,無需更換設備與鏡頭,有效提升批量檢測效率與數據一致性,適配半導體芯片、超精密光學部件的高精度檢測需求。

設備可穩定完成14mm端面平面度精準檢測,精準把控精密部件平面精度;具備0.006nm超精密粗糙度檢測能力,可精準檢測工件Ra、Rz等核心粗糙度指標,滿足超精密器件嚴苛的微米、納米級測量要求。

(鏡頭光路是按理想球面 / 非球面計算的,PV/RMS 超標,實際光路偏離設計值,焦距、視場、分辨率等參數全部失效,整組鏡頭無法達標)

(4寸 CMP 金剛石研磨碟盤的顆粒共面度(金剛石出露高度一致性),直接決定 CMP 拋光墊修整均勻性、晶圓良率與碟盤壽命)

(平面度超標:端面存在翹曲、凹凸,壓緊后出現微小縫隙,高壓燃油滲漏。輕則燃油泄漏、油耗上升,重則滲漏油積碳、部件銹蝕,甚至高壓油噴射引發安全隱患)

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