一、引言
光學表面缺陷,如納米級劃痕、凹陷、凸起等,對精密光學儀器性能影響極大。傳統檢測設備因垂直分辨率不足,難以精準識別微小缺陷。新啟航 3D 白光干涉儀憑借 0.1nm 垂直分辨率,為光學表面缺陷檢測提供了高精度解決方案,可讓各類細微缺陷 “無所遁形”。
二、0.1nm 垂直分辨率的技術原理
2.1 白光干涉信號增強
新啟航采用寬光譜白光光源(400-700nm),通過優化光學濾波系統,提高光源的相干性與穩定性。利用非對稱共光路干涉結構,減少光路損耗,使干涉信號強度提升 50%。增強的信號為高分辨率檢測提供了原始數據基礎,確保能捕捉到納米級的光強變化。
2.2 相位提取算法優化
開發基于傅里葉變換的相位提取算法,結合小波降噪技術,有效去除環境噪聲對干涉信號的干擾。算法可精準提取干涉條紋的相位信息,通過相位與高度的映射關系,將垂直方向的測量精度提升至 0.1nm,實現對微小高度變化的精確感知。
三、系統硬件與結構優化
3.1 高精度光學組件
配備自主研發的高數值孔徑物鏡(NA=0.95),提高光學系統的橫向分辨能力,同時增強對微弱光信號的收集能力。物鏡采用超低膨脹系數材料制造,減少溫度變化對光學性能的影響,確保在不同環境下的測量穩定性,為高分辨率檢測提供硬件支撐。
3.2 穩定的機械結構
采用氣浮隔振平臺與磁懸浮驅動系統,有效隔離外界振動干擾(振動衰減率≥99%)。機械結構的定位精度達 0.01μm,確保檢測過程中樣品與光學系統的相對位置穩定,避免因機械抖動導致的測量誤差,保障 0.1nm 垂直分辨率的實現。
四、光學表面缺陷檢測的應用
4.1 納米級劃痕檢測
在光學鏡片表面檢測中,傳統設備難以識別深度小于 1nm 的劃痕。新啟航 3D 白光干涉儀憑借 0.1nm 垂直分辨率,可清晰呈現深度 0.5nm、寬度 100nm 的劃痕輪廓,通過三維形貌重建,精準測量劃痕的深度、長度、寬度等參數,為鏡片加工質量評估提供依據。
4.2 微凸體與凹陷檢測
對于光學薄膜表面的微凸體與凹陷缺陷,設備能準確測量其高度與深度。例如,在激光晶體表面檢測中,可識別出高度 0.3nm 的微凸體和深度 0.2nm 的凹陷,通過統計分析缺陷密度與分布,指導薄膜制備工藝優化,提升產品質量。
4.3 表面粗糙度測量
針對光學表面的粗糙度檢測,設備可實現 Ra 值低至 0.05nm 的測量精度。通過對光學元件表面進行大面積掃描,生成三維粗糙度分布圖譜,全面反映表面微觀形貌,為判斷表面質量是否符合光學系統要求提供量化數據。
大視野 3D 白光干涉儀:納米級測量全域解決方案
突破傳統局限,定義測量新范式!大視野 3D 白光干涉儀憑借創新技術,一機解鎖納米級全場景測量,重新詮釋精密測量的高效精密。
三大核心技術革新
1)智能操作革命:告別傳統白光干涉儀復雜操作流程,一鍵智能聚焦掃描功能,輕松實現亞納米精度測量,且重復性表現卓越,讓精密測量觸手可及。
2)超大視野 + 超高精度:搭載 0.6 倍鏡頭,擁有 15mm 單幅超大視野,結合 0.1nm 級測量精度,既能滿足納米級微觀結構的精細檢測,又能無縫完成 8 寸晶圓 FULL MAPPING 掃描,實現大視野與高精度的完美融合。
3)動態測量新維度:可集成多普勒激光測振系統,打破靜態測量邊界,實現 “動態” 3D 輪廓測量,為復雜工況下的測量需求提供全新解決方案。
實測驗證硬核實力
1)硅片表面粗糙度檢測:憑借優于 1nm 的超高分辨率,精準捕捉硅片表面微觀起伏,實測粗糙度 Ra 值低至 0.7nm,為半導體制造品質把控提供可靠數據支撐。

(以上數據為新啟航實測結果)
有機油膜厚度掃描:毫米級超大視野,輕松覆蓋 5nm 級有機油膜,實現全區域高精度厚度檢測,助力潤滑材料研發與質量檢測。

高深寬比結構測量:面對深蝕刻工藝形成的深槽結構,展現強大測量能力,精準獲取槽深、槽寬數據,解決行業測量難題。

分層膜厚無損檢測:采用非接觸、非破壞測量方式,對多層薄膜進行 3D 形貌重構,精準分析各層膜厚分布,為薄膜材料研究提供無損檢測新方案。

新啟航半導體,專業提供綜合光學3D測量解決方案!