KLA Profilm3D光學(xué)輪廓儀，基于白光干涉（WLI）技術(shù)，非接觸3D表面形貌測(cè)量，垂直分辨率優(yōu)于0.1nm，臺(tái)階高度50nm-10mm，RMS重復(fù)性0.1nm(PSI)。適用于半導(dǎo)體晶圓粗糙度檢測(cè)、光學(xué)元件形貌分析、MEMS器件測(cè)量、生物涂層表面評(píng)估等。提供免費(fèi)樣品測(cè)試。
非接觸式白光干涉3D表面形貌測(cè)量系統(tǒng)——亞納米垂直分辨率，覆蓋納米至毫米級(jí)臺(tái)階高度
＜0.1nm 垂直分辨率（PSI） | 50nm～10mm 臺(tái)階高度范圍（WLI） | 2mm 單次視場(chǎng)范圍（10x） | 0.05%～100% 樣品反射率適用范圍 |
KLA Profilm3D 光學(xué)輪廓儀是一款基于白光干涉（WLI）技術(shù)的非接觸式3D表面形貌測(cè)量系統(tǒng)，以極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格實(shí)現(xiàn)亞納米級(jí)的表面形貌研究。它集成了垂直干涉掃描（WLI）和相位干涉（PSI）兩種測(cè)量模式，既能測(cè)量納米級(jí)超光滑表面的微觀紋理，也能完成毫米級(jí)臺(tái)階高度和粗糙表面的宏觀輪廓分析，真正實(shí)現(xiàn)了從納米到毫米跨尺度的3D光學(xué)輪廓測(cè)量。
最新一代Profilm3D引入了加強(qiáng)版粗糙度成像技術(shù)（ERM）和TotalFocus?全聚焦3D成像技術(shù)，解決了傳統(tǒng)白光干涉儀在粗糙表面、高斜率表面和低反射率材料上測(cè)量困難的痛點(diǎn)。Profilm3D系列通過(guò)簡(jiǎn)單靈活的程式設(shè)置，可進(jìn)行單次掃描或在多個(gè)點(diǎn)位自動(dòng)測(cè)量，廣泛適用于從半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)、精密光學(xué)元件表征、MEMS器件測(cè)量到生物醫(yī)用涂層分析等各類(lèi)表面形貌測(cè)量場(chǎng)景。
【亞納米級(jí)垂直分辨率】在相位干涉（PSI）模式下，RMS重復(fù)性低至0.1nm，垂直分辨率優(yōu)于0.1nm；白光干涉（WLI）模式下RMS重復(fù)性為1.0nm，臺(tái)階高度準(zhǔn)確度達(dá)0.7%。從超光滑光學(xué)表面到粗糙工程表面，都能獲得可靠的3D表面形貌數(shù)據(jù)，是一臺(tái)真正的納米級(jí)表面形貌測(cè)量設(shè)備。
【加強(qiáng)版粗糙度成像（ERM）】傳統(tǒng)白光干涉儀測(cè)量粗糙表面時(shí)干涉條紋對(duì)比度低，信噪比差。Profilm3D獨(dú)有的ERM模式通過(guò)提高條紋對(duì)比度和信號(hào)保真度，可測(cè)量菲涅爾透鏡等高達(dá)60°的斜率表面，粗糙表面信號(hào)改善超過(guò)70%，顯著擴(kuò)展了光學(xué)輪廓儀對(duì)粗糙表面的測(cè)量能力。
【TotalFocus?全聚焦3D成像】Profilm3D采用TotalFocus技術(shù)，在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)對(duì)每個(gè)像素的聚焦能力進(jìn)行優(yōu)化，可生成令人驚嘆的3D自然彩色圖像，每個(gè)像素都處于聚焦?fàn)顟B(tài)。配合真彩色成像功能，可呈現(xiàn)樣品的實(shí)際顏色，增強(qiáng)可視化效果，尤其便于識(shí)別細(xì)小或埋藏的特征，解決了傳統(tǒng)輪廓儀景深不足、局部模糊的問(wèn)題。
【大視場(chǎng)與光學(xué)變焦兼顧】僅用10倍物鏡即可提供最大2mm的視場(chǎng)范圍，同時(shí)支持最大4倍光學(xué)變焦功能，無(wú)需頻繁更換物鏡即可滿(mǎn)足從全景概覽到局部細(xì)節(jié)的不同倍率觀察需求。這既降低了多物鏡采購(gòu)成本，也顯著提升了測(cè)量效率，在應(yīng)對(duì)大量樣品的檢測(cè)任務(wù)時(shí)優(yōu)勢(shì)尤為突出。
【寬反射率適用范圍】Profilm3D可測(cè)量反射率低至0.05%到高達(dá)100%的樣品表面，覆蓋從高反射金屬到近乎全黑的低反射率材料。這意味著無(wú)論是拋光晶圓、金屬鍍層，還是碳纖維復(fù)合材料、多孔硅薄膜，一臺(tái)設(shè)備即可全面覆蓋，無(wú)需因材料差異而切換測(cè)量工具。
【經(jīng)濟(jì)實(shí)惠·操作簡(jiǎn)單】作為一款以較低價(jià)格實(shí)現(xiàn)次納米級(jí)表面形貌研究的光學(xué)輪廓儀，Profilm3D標(biāo)配100mm自動(dòng)XY樣品臺(tái)、4孔物鏡轉(zhuǎn)臺(tái)和手動(dòng)調(diào)平裝置，無(wú)需額外選配即可滿(mǎn)足大多數(shù)測(cè)量需求。軟件界面直觀，數(shù)秒內(nèi)可獲取常見(jiàn)粗糙度參數(shù)和臺(tái)階高度，支持自動(dòng)拼接和分布測(cè)繪，從研發(fā)到生產(chǎn)均可輕松上手。
Profilm3D的核心價(jià)值在于其“一臺(tái)設(shè)備覆蓋多種表面類(lèi)型”的測(cè)量能力。無(wú)論是光滑如鏡的光學(xué)表面，還是粗糙的工程材料，無(wú)論是納米級(jí)的臺(tái)階高度，還是毫米級(jí)的宏觀輪廓，Profilm3D都能在一次設(shè)置中完成精確表征。以下是主要應(yīng)用領(lǐng)域和典型測(cè)量場(chǎng)景：
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 測(cè)量場(chǎng)景描述 | 典型測(cè)量對(duì)象 |
|---|---|---|
| 半導(dǎo)體制造 | 晶圓表面粗糙度評(píng)估、CMP拋光后平整度檢測(cè)、鈍化層臺(tái)階高度測(cè)量、光刻膠圖案形貌分析、刻蝕槽深度測(cè)量、BGA焊球陣列形貌表征 | 硅片表面粗糙度、淺槽隔離深度、臺(tái)階高度、CMP拋光墊表面紋理 |
| MEMS與微機(jī)電系統(tǒng) | MEMS懸臂梁、深槽、薄膜結(jié)構(gòu)等復(fù)雜三維微結(jié)構(gòu)的形貌測(cè)量和尺寸表征，需在特定微區(qū)進(jìn)行無(wú)損形貌分析 | 硅膜結(jié)構(gòu)層厚度與形貌、微腔體深度、氮化鋁/氧化鋅薄膜表面形貌 |
| 精密光學(xué)元件 | 光學(xué)鏡片、菲涅爾透鏡的表面曲率輪廓和粗糙度檢測(cè)。ERM模式可測(cè)量高達(dá)60°的斜率表面，解決傳統(tǒng)輪廓儀在陡峭光學(xué)表面上的測(cè)量難題 | 透鏡表面粗糙度與曲率、濾光片形貌、光學(xué)鍍層臺(tái)階高度 |
| LED與功率器件 | LED芯片表面形貌測(cè)量、透明電極ITO層厚度與均勻性分析、功率器件封裝結(jié)構(gòu)表征 | LED外延層表面、ITO透明電極、封裝引線(xiàn)鍵合印痕、引線(xiàn)框架粗糙度 |
| 精密機(jī)械加工 | 精密模具表面質(zhì)量檢測(cè)、機(jī)械零部件磨損分析、加工紋理表征、劃痕深度定量評(píng)估 | 軸承滾道表面粗糙度、密封面形貌、切削加工紋理、劃痕輪廓 |
| 太陽(yáng)能光伏 | 太陽(yáng)能電池鋁柵線(xiàn)寬度與高度測(cè)量、硅片表面粗糙度監(jiān)控、薄膜均勻性分析。ERM模式可捕獲低反射率粗糙紋理信號(hào)而不飽和光電探測(cè)器 | 鋁柵線(xiàn)3D形貌、硅/砷化鎵基底粗糙度、減反射膜表面 |
| 生物醫(yī)學(xué)器件 | 醫(yī)療器械表面涂層形貌、植入物粗糙度評(píng)估、生物膜表面分析。非接觸測(cè)量方式對(duì)軟質(zhì)聚合物、生物樣本等敏感材料十分友好 | 支架表面涂層、導(dǎo)管涂層、骨科植入物表面、生物膜形貌 |
| 汽車(chē)工程 | 剎車(chē)片表面粗糙度評(píng)估、氣缸內(nèi)壁磨損檢測(cè)、精密零部件表面質(zhì)量管控 | 剎車(chē)片粗糙度、氣缸壁紋理、齒輪齒面形貌 |
Profilm3D光學(xué)輪廓儀采用白光干涉（WLI）和相位干涉（PSI）兩種互補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行非接觸式3D表面形貌測(cè)量。
白光干涉（WLI）模式：白光通過(guò)分光鏡分為兩束——一束照射樣品表面，另一束投射至內(nèi)部參考鏡。兩束反射光在CCD相機(jī)上疊加形成干涉條紋。系統(tǒng)沿Z軸方向掃描，記錄每個(gè)像素干涉信號(hào)最強(qiáng)的位置，以此確定樣品表面各點(diǎn)的相對(duì)高度，最終生成三維形貌數(shù)據(jù)。WLI模式適用于粗糙表面或臺(tái)階結(jié)構(gòu)，測(cè)量范圍50nm至10mm。
相位干涉（PSI）模式：通過(guò)精確控制參考鏡的相位移動(dòng)，采集一系列干涉圖像，分析干涉條紋的相位變化來(lái)計(jì)算表面高度。PSI模式精度更高，RMS重復(fù)性低至0.1nm，適用于光滑表面的微觀形貌分析，測(cè)量范圍0至3μm。兩種模式可在一臺(tái)設(shè)備上靈活切換，滿(mǎn)足從粗糙到光滑、從納米到毫米跨尺度的測(cè)量需求。
| 測(cè)量技術(shù) | 白光干涉（WLI）+ 相位干涉（PSI） | 光源 | 白光LED |
| 厚度范圍（WLI） | 50nm – 10mm | 厚度范圍（PSI） | 0 – 3μm |
| RMS重復(fù)性（WLI） | 1.0nm | RMS重復(fù)性（PSI） | 0.1nm |
| 臺(tái)階高度準(zhǔn)確度 | 0.7% | 臺(tái)階高度精確度 | 0.1% |
| 樣品反射率范圍 | 0.05% – 100% | ISO 25178兼容 | 是 |
| XY樣品臺(tái) | 100mm x 100mm（Profilm3D-200：200mm x 200mm） | 壓電掃描范圍 | 500μm |
| 垂直掃描速度 | 12μm/s | 相機(jī) | 2592 x 1944（500萬(wàn)像素） |
| 物鏡轉(zhuǎn)臺(tái) | 4孔自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái) | 光學(xué)變焦 | 最大4倍 |
| 成像模式 | WLI、PSI、TotalFocus?全聚焦3D成像、真彩色成像、加強(qiáng)版粗糙度成像（ERM） | ||
| 軟件 | Profilm桌面軟件 + ProfilmOnline?云端分析 + 移動(dòng)端應(yīng)用程序（Android/iOS） | ||
| 更多參數(shù)及定制配置請(qǐng)聯(lián)系我們獲取 | |||
| 規(guī)格項(xiàng) | Profilm3D | Profilm3D-200 |
|---|---|---|
| XY樣品臺(tái)范圍 | 100mm x 100mm | 200mm x 200mm |
| 設(shè)備尺寸（W×D×H） | 305mm × 305mm × 550mm | 406mm × 406mm × 550mm |
| 設(shè)備重量 | 15kg | 22kg |
| 測(cè)量性能 | 完全相同（WLI/PSI測(cè)量范圍、精度、成像模式均一致） | |
| 適用場(chǎng)景 | 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室、半導(dǎo)體晶圓（≤200mm） | 大尺寸樣品、大面積拼接測(cè)量 |
| 對(duì)比維度 | Profilm3D 光學(xué)輪廓儀 | 接觸式臺(tái)階儀 |
|---|---|---|
| 測(cè)量方式 | 白光干涉，非接觸式 | 探針接觸式掃描 |
| 樣品損傷 | 無(wú)損傷，適合軟質(zhì)材料和薄膜 | 可能劃傷樣品表面 |
| 測(cè)量維度 | 3D面掃描，獲取完整形貌 | 2D線(xiàn)掃描，單輪廓信息 |
| 垂直分辨率 | 亞納米級(jí)（<0.1nm） | 納米級(jí)（通常0.1-1nm） |
| 測(cè)量速度 | 快，數(shù)秒獲取3D數(shù)據(jù) | 較慢，逐線(xiàn)掃描 |
| 粗糙度分析 | 全面，符合ISO 25178標(biāo)準(zhǔn) | 僅線(xiàn)粗糙度（Ra、Rz等） |
| 樣品準(zhǔn)備 | 無(wú)需或極少準(zhǔn)備 | 需固定樣品 |
“Profilm3D是我們實(shí)驗(yàn)室使用頻率最高的3D表面形貌測(cè)量設(shè)備。它完美解決了我們之前用臺(tái)階儀只能做單線(xiàn)掃描的局限，非接觸測(cè)量不會(huì)損傷樣品，僅用10倍物鏡就能獲得2mm視場(chǎng)，對(duì)晶圓表面粗糙度和CMP拋光平整度評(píng)估非常高效。ERM模式對(duì)低反射率材料的表現(xiàn)超出預(yù)期，強(qiáng)烈推薦給需要表面形貌分析的同行?！?/span>
——某半導(dǎo)體晶圓制造企業(yè) 工藝表征實(shí)驗(yàn)室
“在光學(xué)透鏡開(kāi)發(fā)中，我們需要測(cè)量菲涅爾透鏡表面微結(jié)構(gòu)的形貌和表面粗糙度。傳統(tǒng)輪廓儀在陡峭斜面上的測(cè)量效果很差，Profilm3D的ERM模式能夠測(cè)量高達(dá)60°的斜率表面，配合TotalFocus全聚焦成像，每個(gè)微結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)都清晰可見(jiàn)。設(shè)備價(jià)格相對(duì)親民，操作也簡(jiǎn)單，對(duì)學(xué)生和新手非常友好?！?/span>
——某精密光學(xué)研究所 光學(xué)元件檢測(cè)組
“我們的醫(yī)療器械需要在支架和導(dǎo)管表面涂覆功能性涂層，涂層厚度通常只有幾微米。Profilm3D的非接觸測(cè)量方式可以在不破壞涂層的前提下直接測(cè)量臺(tái)階高度和表面粗糙度，PSI模式的亞納米級(jí)分辨率讓我們對(duì)超光滑涂層表面的微小缺陷也能捕捉到。4倍光學(xué)變焦功能讓一臺(tái)設(shè)備覆蓋了多種倍率需求，性?xún)r(jià)比很高。”
——某高端醫(yī)療器械企業(yè) 研發(fā)質(zhì)量部
Profilm3D的樣品反射率適用范圍為0.05%至100%，因此可以測(cè)量從高反射的拋光金屬和鏡面到近乎全黑的低反射率材料（如碳纖維、多孔硅、橡膠等）。無(wú)論是光滑的光學(xué)表面還是粗糙的工程表面，Profilm3D都能通過(guò)WLI和PSI兩種模式的靈活切換，獲得可靠的3D形貌數(shù)據(jù)。
兩者核心區(qū)別在于測(cè)量維度和方式：接觸式臺(tái)階儀用探針做2D線(xiàn)掃描，給出單條輪廓線(xiàn)，對(duì)于軟質(zhì)材料可能造成劃傷；Profilm3D光學(xué)輪廓儀采用白光干涉進(jìn)行非接觸式3D面掃描，一次測(cè)量可獲取完整的表面三維形貌、粗糙度和臺(tái)階高度，且完全無(wú)損。在數(shù)據(jù)豐富度、測(cè)量效率和樣品保護(hù)方面，Profilm3D優(yōu)勢(shì)顯著。
傳統(tǒng)白光干涉儀在測(cè)量粗糙表面時(shí)，干涉條紋對(duì)比度低，信噪比差；測(cè)量高斜率表面時(shí)，反射光難以回到光學(xué)傳感器。ERM模式通過(guò)提高干涉條紋對(duì)比度和信號(hào)保真度，可測(cè)量高達(dá)60°的斜率表面（如菲涅爾透鏡），粗糙表面信號(hào)改善超過(guò)70%。這使得Profilm3D能夠勝任傳統(tǒng)輪廓儀難以處理的低反射率、高粗糙度和陡斜面樣品。
Profilm3D支持以下核心測(cè)量功能：臺(tái)階高度測(cè)量（納米級(jí)至毫米級(jí)）、表面粗糙度分析（符合ISO 25178標(biāo)準(zhǔn)）、紋理與形狀表征（波紋度、翹曲度、曲率）、邊緣倒角3D輪廓測(cè)量、缺陷表征（3D表面形貌、缺陷深度和面積）、大面積透明薄膜表面的高分辨率掃描以及劃痕深度定量評(píng)估。可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光學(xué)、MEMS、生物醫(yī)學(xué)、汽車(chē)和太陽(yáng)能等行業(yè)。
TotalFocus?技術(shù)對(duì)整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)的每個(gè)像素的聚焦能力都進(jìn)行了優(yōu)化，可產(chǎn)生令人驚嘆的3D自然彩色圖像，每個(gè)像素都處于聚焦?fàn)顟B(tài)。與普通光學(xué)輪廓儀因景深限制在高低起伏區(qū)域產(chǎn)生模糊不同，TotalFocus技術(shù)確保從最高點(diǎn)到最低谷的每個(gè)細(xì)節(jié)都清晰可見(jiàn)。配合真彩色成像功能，可呈現(xiàn)樣品的實(shí)際顏色，增強(qiáng)可視化效果，尤其便于識(shí)別細(xì)小或埋藏的特征。
兩者的測(cè)量性能完全相同，區(qū)別僅在于XY樣品臺(tái)范圍和設(shè)備尺寸：Profilm3D配備100mm×100mm樣品臺(tái)，適合標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和200mm以下晶圓；Profilm3D-200配備200mm×200mm樣品臺(tái)，適合大尺寸樣品或需要大面積拼接測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)景。如果您的樣品尺寸通常在100mm以?xún)?nèi)，標(biāo)準(zhǔn)版Profilm3D已完全夠用。
不確定您的樣品是否適合Profilm3D光學(xué)輪廓儀測(cè)量？我們提供免費(fèi)樣品測(cè)試服務(wù)！寄送樣品給我們，專(zhuān)業(yè)工程師將使用Profilm3D為您進(jìn)行表面形貌測(cè)試，并提供詳細(xì)的測(cè)量報(bào)告和解決方案建議。
優(yōu)尼康公眾號(hào)
售后服務(wù)支持
