OLS4500納米檢測(cè)顯微鏡

LEXT OLS4500納米檢測(cè)顯微鏡是一款集成了激光顯微鏡和探針掃描顯微鏡功能于一體的新型納米檢測(cè)顯微鏡，可以實(shí)現(xiàn)從50倍到100萬倍的超大范圍的觀察和測(cè)量。

LEXT OLS4500納米檢測(cè)顯微鏡五大特點(diǎn)：
OLS4500為您帶來的解決方案
OLS4500實(shí)現(xiàn)了無縫觀察和測(cè)量
跟從向?qū)М嬅娴闹甘荆?可輕松操作的6種SPM測(cè)量模式
裝配了激光掃描顯微鏡，靈活應(yīng)對(duì)多種樣品
可用于傳統(tǒng)的線粗糙度測(cè)量，也可用于信息量較多的面粗糙度測(cè)量

技術(shù)規(guī)格

*該功能為選項(xiàng)功能。

• 微懸臂、探針的機(jī)械特性及尺寸均為代表值。 

• 微懸臂非常小，請(qǐng)注意不要傷到眼睛或不小心吞咽。 
• 電流模式、磁力模式中使用的微懸臂的詳細(xì)信息，請(qǐng)咨詢經(jīng)銷商。 
• 除上表以外，還有其他規(guī)格的微懸臂。經(jīng)銷商。

OLS4500為您帶來的解決方案

實(shí)現(xiàn)納米級(jí)觀測(cè)的新型顯微鏡。不會(huì)丟失鎖定的目標(biāo)。

電動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)換器切換倍率和觀察方法

配有涵蓋了低倍觀察到高倍觀察的4種物鏡，并在電動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)換器上裝配了SPM單元。可以無縫切換倍率和觀察方法，不會(huì)丟失觀察對(duì)象。此外，該款顯微鏡可以進(jìn)行納米級(jí)觀測(cè)。

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涵蓋了低倍到高倍觀察，并配有多種觀察方法可以迅速發(fā)現(xiàn)觀察對(duì)象。

可以完成低倍到高倍的大范圍倍率觀察。不僅如此，*光學(xué)技術(shù)打造的光學(xué)顯微鏡帶來多種觀察方法，可以容易的發(fā)現(xiàn)觀察對(duì)象。此外，對(duì)于光學(xué)顯微鏡難以找到的觀察對(duì)象，還可以使用激光顯微鏡進(jìn)行觀察。在激光微分干涉（DIC） 
觀察中，可以進(jìn)行納米級(jí)微小凹凸的實(shí)時(shí)觀察。

明視場(chǎng)觀察（IC元件）

微分干涉（DIC）觀

激光微分干涉（DIC）觀察

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縮短從放置樣品到獲取影像的工作時(shí)間。

放置好樣品后，所有的操作都在1臺(tái)裝置上完成?？梢匝杆?，正確的把觀察對(duì)象移到SPM顯微鏡下面，所以只要掃描1次就能獲取所需的SPM影像。

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一體機(jī)的機(jī)型，所以無需重新放置樣品只要在1臺(tái)裝置上切換倍率、觀察方法就能夠靈活應(yīng)對(duì)新樣品。

OLS4500是把光學(xué)顯微鏡、激光顯微鏡、探針顯微鏡融于一體的一體機(jī)，所以無需重新放置樣品，即可自由切換3種顯微鏡進(jìn)行觀察和評(píng)價(jià)。這3種顯微鏡各自持有優(yōu)異的性能，所以能夠高效輸出結(jié)果。

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OLS4500實(shí)現(xiàn)了無縫觀察和測(cè)量

【發(fā)現(xiàn)】可以迅速發(fā)現(xiàn)觀察對(duì)象

使用光學(xué)顯微鏡的多種觀察方法， 迅速找到觀察對(duì)象

OLS4500采用了白色LED光源， 可以觀察到顏色逼真的高分辨率彩色影像。它裝有4種物鏡， 涵蓋了低倍到高倍的大范圍觀察。OLS4500充分發(fā)揮了光學(xué)觀察的特長(zhǎng)， 除了使用的明視場(chǎng)觀察（BF）以外， 還可以使用對(duì)微小的凹凸添加明暗對(duì)比， 達(dá)到視覺立體效果的微分干涉觀察（DIC）， 以及用顏色表現(xiàn)樣品偏光性的簡(jiǎn)易偏振光觀察。此外， OLS4500上還配有HDR功能（高動(dòng)態(tài)范圍功能）， 該功能使用不同的曝光時(shí)間拍攝多張影像后進(jìn)行合成， 來顯示亮度平衡更好、強(qiáng)調(diào)了紋理的影像。在OLS4500上您可以使用多種觀察方法迅速找到觀察對(duì)象。

BF 明視場(chǎng)
使用的觀察方法。在觀察中真實(shí)再現(xiàn)樣品的 
顏色。適用于觀察有明暗對(duì)比的樣品。

DIC 微分干涉
對(duì)于在明視場(chǎng)觀察中看不到的樣品的微小高低差， 
添加明暗對(duì)比使之變?yōu)榱Ⅲw可視。適用于觀察金 
相組織、硬盤和晶圓拋光表面之類鏡面上的傷痕 
或異物等。

簡(jiǎn)易偏振光
照射偏振光（有著特定振動(dòng)方向的光線）， 使樣 
品的偏光性變?yōu)槿庋劭梢?。適用于觀察金相組織、礦物、半導(dǎo)體材料等。

HDR　高動(dòng)態(tài)范圍
使用不同曝光時(shí)間拍攝多張影像并進(jìn)行影像合成， 
可以觀察平衡度較好的明亮部分和陰暗部分。此 
外，還可以強(qiáng)調(diào)紋理（表面狀態(tài)），進(jìn)行更精細(xì)的 
觀察。

 

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使用激光顯微鏡，可以觀察到光學(xué)顯微鏡中難以觀察到的樣品影像

OLS4500采用了短波長(zhǎng)405 nm的激光光源和高N.A.的專用物鏡， 實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的平面分辨率。能以鮮明的影像呈現(xiàn)出光學(xué)顯微鏡中無法看到的觀察對(duì)象。在激光微分干涉（DIC）模式中還可以實(shí)時(shí)觀察納米級(jí)的微小凹凸。

明視場(chǎng)觀察（玻璃板上的異物）

激光微分干涉觀察

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【接近】迅速發(fā)現(xiàn)觀察對(duì)象，在SPM上正確完成觀察

實(shí)現(xiàn)了無縫觀察，不會(huì)丟失觀察對(duì)象

OLS4500在電動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)換器上裝配了涵蓋低倍到高倍觀察的4種物鏡， 以及小型SPM單元。在光學(xué)顯微鏡或激光顯微鏡的50倍、100倍的實(shí)時(shí)觀察中， 由于SPM掃描范圍一直顯示于視場(chǎng)中心， 所以把觀察目標(biāo)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)該位置后， 只要切換到探針顯微鏡， 就能夠正確接近觀察對(duì)象。因此， 只需1次SPM掃描就能獲取目標(biāo)影像， 從而能夠提高工作效率并降低微懸臂的損耗。

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不會(huì)在SPM觀察中迷失的、可切換式向?qū)Чδ?/h4>

、使用探針顯微鏡開始觀察之前， 可以在向?qū)М嬅嫔显O(shè)置所需的條件， 如安裝微懸臂、掃描范圍等。所以經(jīng)驗(yàn)較少的操作者也能安心完成操作。

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【納米級(jí)測(cè)量】簡(jiǎn)單操作，可以迅速獲得測(cè)量結(jié)果

新開發(fā)的小型SPM測(cè)頭， 減少了影像瑕疵

新開發(fā)的小型SPM測(cè)頭

OLS4500采用了裝在電動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)換器上的物鏡型SPM測(cè)頭。同軸、共焦配置了物鏡和微懸臂前端，所以切換SPM觀察時(shí)不會(huì)丟失觀察目標(biāo)點(diǎn)。不僅如此，新開發(fā)的小型SPM測(cè)頭提高了剛性，所以與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，減少了影像瑕疵并提高了可追蹤性。

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使用向?qū)Чδ?，自由放大SPM影像

使用向?qū)Чδ埽?可以觀察時(shí)進(jìn)一步放大探針顯微鏡拍到的影像的所需部分倍率。只要在影像上用鼠標(biāo)指針設(shè)置放大范圍并掃描， 就可以獲取所需的SPM影像。可以自由設(shè)置掃描范圍， 所以大幅度提高了觀察和測(cè)量的效率。

向?qū)Чδ茉?0μm×10μm影像上放大3.5μm×3.5μm范圍

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優(yōu)異的分析功能， 應(yīng)對(duì)各種測(cè)量目的

曲率測(cè)量（硬盤的傷痕）

OLS4500能夠根據(jù)您的測(cè)量目的分析在各種測(cè)量模式中獲取的影像，并以CSV格式輸出測(cè)量結(jié)果。OLS4500有以下分析功能。

• 截面形狀分析（曲率測(cè)量、夾角測(cè)量）
• 粗糙度分析
• 形態(tài)分析（面積、表面積、體積、高度、柱狀值、承載比）
• 評(píng)價(jià)高度測(cè)量（線、面積）
• 粒子分析（選項(xiàng)功能）

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跟從向?qū)М嬅娴闹甘荆?可輕松操作的6種SPM測(cè)量模式

接觸模式

控制微懸臂與樣品之間作用的排斥力為恒定的同時(shí)， 使微懸臂進(jìn)行靜態(tài)掃描， 在影像中呈現(xiàn)樣品的高度。還可以進(jìn)行彎曲測(cè)量。

金屬薄膜

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動(dòng)態(tài)模式

使微懸臂在共振頻率附近振動(dòng)， 并控制Z方向的距離使振幅恒定， 從而在影像中呈現(xiàn)樣品高度。特別適用于高分子化合物之類表面柔軟的樣品及有粘性的樣品。

鋁合金表面

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相位模式

在動(dòng)態(tài)模式的掃描中， 檢測(cè)出微懸臂振動(dòng)的相位延遲?？梢栽谟跋裰谐尸F(xiàn)樣品表面的物性差。

高分子薄膜

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電流模式

對(duì)樣品施加偏置電壓，檢測(cè)出微懸臂與樣品之間的電流并輸出影像。此外，還可以進(jìn)行I/V測(cè)量。

Si電路板上的SiO2圖案樣品。高度影像（左）中顯示為黃色的部分是SiO2。在電流影像（右）中顯示 
為藍(lán)色（電流不經(jīng)過的部分）。通過上圖，可以明確電路板中也存在電流不經(jīng)過的部分。

 

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表面電位模式（KFM）

使用導(dǎo)電性微懸臂并施加交流電壓， 檢測(cè)出微懸臂與樣品表面之間作用的靜電， 從而在影像中呈現(xiàn)樣品表面的電位。也稱作KFM（Kelvin Force Microscope）。

磁帶樣品。在電位影像中可以看出數(shù)百mV的電位差分布于磁帶表面。這些電位差的分布，可以認(rèn)為 
是磁帶表面的潤(rùn)滑膜分布不均勻。

 

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磁力模式（MFM）

在相位模式中使用磁化后的微懸臂進(jìn)行掃描， 檢測(cè)出振動(dòng)的微懸臂的相位延遲， 從而在影像中呈現(xiàn)樣品表面的磁力信息。也稱作MFM（Magnetic Force Microscope）。

硬盤表面樣品?？梢杂^察到磁力信息。

 

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裝配了激光掃描顯微鏡，靈活應(yīng)對(duì)多種樣品

輕松檢測(cè)85°尖銳角

采用了有著高N.A. 的專用物鏡和專用光學(xué)系統(tǒng)（能限度發(fā)揮405 nm 激光性能），LEXT OLS4500 可以精確地測(cè)量一直以來無法測(cè)量的有尖銳角的樣品。

LEXT 專用物鏡

有尖銳角的樣品（剃刀）

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高度分辨率10 nm，輕松測(cè)量微小輪廓

由于采用405 nm的短波長(zhǎng)激光和更高數(shù)值孔徑的物鏡， OLS4500達(dá)到了0.12 μm的平面分辨率。因此， 可以對(duì)樣品的表面進(jìn)行亞微米的測(cè)量。結(jié)合高精度的光柵讀取能力和奧林巴斯的亮度檢測(cè)技術(shù)， OLS4500可以分辨出亞微米到數(shù)百微米范圍內(nèi)的高度差。此外， 激光顯微鏡測(cè)量還保證了測(cè)量?jī)x器的兩大指標(biāo)——“正確性"（測(cè)量值與真正值的接近程度）和“重復(fù)性"（多次測(cè)量值的偏差程度）的性能。

0.12μm行間距

高度差標(biāo)準(zhǔn)類型B, PTB-5, Institut für Mikroelektronik, Germany, 6 nm高度測(cè)量中的檢測(cè)

 

從大范圍拼接影像中目標(biāo)區(qū)域

高倍率影像容易使視場(chǎng)范圍變小，而通過設(shè)置，OLS4500的拼接功能最多可以拼接625幅影像，從而能夠獲得高分辨率的大范圍視圖數(shù)據(jù)。不僅如此，還可以在該大范圍視圖上進(jìn)行3D顯示或3D測(cè)量。

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可用于傳統(tǒng)的線粗糙度測(cè)量，也可用于信息量較多的面粗糙度測(cè)量

越來越重要的表面粗糙度測(cè)量

近年來， 工業(yè)產(chǎn)品越來越趨于小型化和輕量化， 所以構(gòu)成產(chǎn)品的各種部件也越來越精細(xì)化。隨著這些部件的精細(xì)化， 除了形狀測(cè)量以外， 表面粗糙度測(cè)量的重要性也日益提高。 
為了應(yīng)對(duì)這些市場(chǎng)需求， ISO規(guī)定的立體表面結(jié)構(gòu)測(cè)量?jī)x器中， 添加了激光顯微鏡和AFM（ISO 25178-6）。因此， 與傳統(tǒng)的接觸式表面粗糙度測(cè)量相同， 非接觸式表面粗糙度測(cè)量也被認(rèn)定為*評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。OLS4500中配置了符合ISO規(guī)定的粗糙度參數(shù)。

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在面粗糙度測(cè)量中詳細(xì)掌握粗糙度的分布和特點(diǎn)

在非接觸式表面粗糙度測(cè)量中， 除了線粗糙度還可以測(cè)量面粗糙度。在面粗糙度測(cè)量中可以掌握樣品表面上區(qū)域內(nèi)粗糙度分布和特點(diǎn)， 并能夠與3D影像對(duì)照評(píng)價(jià)。OLS4500可以根據(jù)不同樣品和使用目的， 分別使用激光顯微鏡功能或探針顯微鏡功能測(cè)量表面粗糙度。

激光顯微鏡的面粗糙度測(cè)量（105μm×105μm） 
焊盤

探針顯微鏡的面粗糙度測(cè)量（10μm×10μm）

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OLS4500的粗糙度參數(shù)

參數(shù)兼容性

OLS4500具有與接觸式表面粗糙度測(cè)量?jī)x相同的表面輪廓參數(shù)，因此具有相互兼容的操作性和測(cè)量結(jié)果。

截面曲線

Pp, Pv, Pz, Pc, Pt, Pa, Pq, Psk, Pku, Psm, PΔq, Pmr(c), Pδc, Pmr

粗糙度曲線

Rp, Rv, Rz, Rc, Rt, Ra, Rq, Rsk, Rku, Rsm, RΔq, Rmr(c),Rδc, Rmr, RZJIS, Ra75

波動(dòng)曲線

Wp, Wv, Wz, Wc, Wt, Wa, Wq, Wsk, Wku, Wsm, WΔq, Wmr(c), Wδc, Wmr

負(fù)荷曲線

Rk, Rpk, Rvk, Mr1, Mr2

基本圖形

R, Rx, AR, W, Wx, AW, Wte

粗糙度 (JIS1994)

Ra(JIS1994), Ry, Rz(JIS1994), Sm, S, tp

其他

R3z, P3z, PeakCount

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適應(yīng)下一代參數(shù)

OLS4500具有符合ISO25178的粗糙度（3D）參數(shù)。通過評(píng)估平面區(qū)域，可以進(jìn)行高可靠性的分析。

振幅參數(shù)

Sq, Ssk, Sku, Sp, Sv, Sz, Sa

功能參數(shù)

Smr(c), Sdc(mr), Sk, Spk, Svk, SMr1, SMr2, Sxp

體積參數(shù)

Vv(p), Vvv, Vvc, Vm(p), Vmp, Vmc

橫向參數(shù)

Sal, Str

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OLS4500的顯微鏡技術(shù)

光學(xué)顯微鏡的原理和特長(zhǎng)

明視場(chǎng)觀察可以獲取顏色信息。 
紙張上的墨點(diǎn)

光學(xué)顯微鏡是從樣品上方照射可見光（波長(zhǎng)約400 nm到800 nm）， 利用其反射光成像， 能夠放大樣品數(shù)十倍到一千倍左右進(jìn)行觀察。光學(xué)顯微鏡的特長(zhǎng)是可以真實(shí)觀察彩色樣品， 還可以切換觀察方法， 強(qiáng)調(diào)樣品表面的凹凸， 利用物質(zhì)的特性（偏光性）進(jìn)行觀察。OLS4500上可以使用下述觀察方法。

• 明視場(chǎng)觀察 
  最基本的觀察方法，通過樣品的反射光成像進(jìn)行觀察
• 微分干涉觀察 
  給樣品表面的微小凹凸添加明暗對(duì)比，使之變?yōu)榭梢暤牧Ⅲw影像
• 簡(jiǎn)易偏振光觀察 
  照射偏振光（有著特定振動(dòng)方向的光線），把樣品的偏光性變?yōu)榭梢曈跋?/li>

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激光顯微鏡的原理和特長(zhǎng)

可進(jìn)行亞微米級(jí)觀察和測(cè)量的激光顯微鏡（LSM:Laser Scanning Microscope)

激光顯微鏡的高精度XY掃描（示例）

光學(xué)顯微鏡的平面分辨率很大程度上取決于所用光的光子和波長(zhǎng)，采用短波長(zhǎng)的激光掃描顯微鏡（LSM）比采用可見光的傳統(tǒng)顯微鏡，擁 
有更高的平面分辨率。 
LEXT OLS4500采用405 nm的短波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光、高數(shù)值孔徑的專用物鏡、以及*的共焦光學(xué)系統(tǒng)，可以達(dá)到0.12 μm的平面分辨率。此外，OLS4500配有奧林巴斯的掃描加掃描型2D掃描儀，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)4096×4096像素的高精度XY掃描。

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的Z軸測(cè)量

高度測(cè)量（微透鏡）

激光顯微鏡采用短波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光和的雙共焦光學(xué)系統(tǒng)， 會(huì)刪除未聚焦區(qū)域的信號(hào)， 只將聚焦范圍內(nèi)的反射光檢測(cè)為同一高度。同時(shí)結(jié)合高精度的光柵讀取能力， 可以生成高畫質(zhì)的影像， 實(shí)現(xiàn)精確的3D測(cè)量。

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探針顯微鏡的原理和特長(zhǎng)

可以觀察納米級(jí)微觀世界的探針顯微鏡(SPM:Scanning Probe Microscope)

探針顯微鏡的原理

探針顯微鏡（SPM）是通過機(jī)械式地用探針在樣品表面移動(dòng)，檢測(cè)出探針與樣品之間產(chǎn)生的力、電的相互作用，同時(shí)進(jìn)行掃描，從而得到樣品影像。探針曲率半徑為10 nm左右。典型的探針顯微鏡是原子力顯微鏡（AFM），它通過檢測(cè)探針和樣品表面之間作用的引力和張力進(jìn)行掃描并獲得影像。探針顯微鏡能夠觀察納米級(jí)微觀形貌，可以捕捉到樣品細(xì)的一面。

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通過微懸臂掃描進(jìn)行納米觀察

SPM傳感器光路圖

OLS4500上采用了光杠桿法——通過高靈敏度檢測(cè)出最前端裝有探針的微懸臂的微小彎曲量（位移）來進(jìn)行觀測(cè)的方法。在懸臂的背面反射激光，并用壓電元件驅(qū)動(dòng)Z軸，使激光照射到光電檢測(cè)器的位置，從而正確讀取Z方向的微小位移。

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多種觀察模式在影像中呈現(xiàn)表面形狀和物性

高分子薄膜

探針顯微鏡擁有多種觀察模式，可以觀察、測(cè)量樣品表面的形狀，還可以進(jìn)行物性分析。OLS4500配有以下模式。 

• 接觸模式： 在影像中呈現(xiàn)表面形狀（較硬的表面）
• 動(dòng)態(tài)模式： 在影像中呈現(xiàn)表面形狀（較軟的表面、有粘性的表面）
• 相位模式： 在影像中呈現(xiàn)樣品表面的物性差
• 電流模式*： 檢測(cè)出探針和樣品之間的電流并輸出影像
• 表面電位模式（KFM）*： 在影像中呈現(xiàn)樣品表面的電位
• 磁力模式（MFM）*： 在影像中呈現(xiàn)樣品表面的磁性信息 
  * 該模式為選項(xiàng)功能。

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決定高精細(xì)度、高質(zhì)量影像的微懸臂

探針位于長(zhǎng)度約100μm～200μm的薄片狀微懸臂的前端。您可以根據(jù)樣品選擇不同的彈簧常數(shù)、共振頻率。反復(fù)掃描會(huì)磨損探針， 所以請(qǐng)根據(jù)需要定期更換微懸臂探針。