
ZYGO激光干涉仪附件导轨OMP-0463AM
核心定位与适用范围
1. 定位与价值
该手册应为 Zygo 激光干涉仪的配套配件权威指南,核心目标是帮助用户:
明确不同测量场景下的配件需求(如平面测量需透射平面、球面测量需透射球面);
正确选型(如根据干涉仪型号、测量口径匹配配件规格)、安装调试(如光学对准、机械固定);
最大化配件功能(如通过隔振台提升测量精度、通过可编程载物台实现自动化测量)。
2. 适用产品范围
基于 Zygo 激光干涉仪产品线,手册覆盖的核心主机型号推测如下:
干涉仪系列 核心应用场景 适配配件重点
GPI 系列(如 GPI XP、GPI Pro)大口径光学元件测量(4-18 英寸),如平面镜、球面透镜 大尺寸透射平面 / 球面、重型载物台、隔振系统
VeriFire系列(如 VeriFire MST、VeriFire Asphere)高精度波前分析、非球面测量,用于光学镜头、激光谐振腔 高分辨率相机、非球面专用透射组件、动态测量模块
新视图系列(如 NewView 5000、NewView 7000)显微形貌测量(微机电系统微结构表面),粗糙度 / 台阶高度检测 高倍率显微物镜(2.5X-100X)白光扫描模块、精密 Z 轴驱动
推测的核心内容框架
1. 配件分类与功能详解
手册大概率按 “配件功能用途” 分类,明确各类配件的核心作用、技术参数与适用场景,推测分类及代表配件如下:
(1)光学核心配件
用于生成参考波前、优化激光光路,是干涉测量的 “光学基础”,核心包括:
透射平面(变速器平面,TF):
功能:生成平面参考波前,用于检测平面元件(如玻璃平板、平面镜)的平面度;
关键参数:口径(4 英寸 / 6 英寸 / 12 英寸)、平面度精度(如≤0.02λRMS,λ=632.8nm)、材料(如 ULE 超低膨胀玻璃,减少温度变形);
适用场景:GPI 系列测量大口径平面元件、半导体晶圆平整度校准。
透射球面(传输球,TS):
功能:生成球面参考波前,用于检测球面元件(如透镜、反射镜)的曲率半径、面形误差;
关键参数:曲率半径范围(如 10mm-10m)、适配口径(如 2 英寸 - 8 英寸)、数值孔径(NA如 0.1-0.5);
选型要点:根据被测球面的 “曲率半径 + 口径” 匹配,例如凸面透镜需选择 “内凹型透射球面”,凹面透镜需 “外凸型透射球面”。
物镜与光学附件:
显微物镜(新视图系列专用):如 2.5X(大视场)、50X(高分率)、100X(超高精度)、参数值(NA)、工作距离(如 100X 物镜工作距离 0.3mm)
偏振组件:偏振片、波片,用于调节激光偏振态,适配偏振敏感元件(如偏振片、波片)的测量;
滤光片:如窄带滤光片(632.8nm±1nm)减少环境杂光干扰,提升信噪比。
(2)机械辅助配件
用于固定被测件、减少环境干扰、实现自动化运动,保障测量稳定性与效率:
载物台与夹具:
手动载物台:用于小尺寸元件(如 1-2 英寸透镜),支持 X/Y 轴微调(精度 ±1μm)、θ旋转(±0.1°);
可编程载物台(如 Zygo电动舞台):支持 X/Y/Z轴自动运动(重复定位精度 ±0.5μm)适配多位置自动测量(如晶圆多芯片检测);
专用夹具:如真空吸盘(固定透明元件)、磁性夹具(固定金属基底元件)、定心夹具(确保球面元件中心与干涉仪光轴同轴)。
隔振系统:
被动隔振台:如 Zygo标准隔离表通过弹簧 / 阻尼结构隔离低频振动(1-10Hz)适用于实验室环境;
主动隔振台:如 Zygo主动隔离系统通过传感器实时检测振动(响应时间 < 1ms)、主动抵消,适用于振动复杂环境(如生产线、多设备实验室);
选型依据:干涉仪精度等级(如纳米级测量需主动隔振)、环境振动频谱(如车间需重点隔离 10-50Hz 振动)。
调整架与支架:
光学调整架:用于固定透射平面 / 球面,支持俯仰(音高)、滚转(滚动)微调(精度 ±0.001°),确保参考波前与干涉仪光轴垂直;
主机支架:重型支架(适配 GPI 系列大尺寸主机),带水平调节脚,用于固定主机并校准水平度。
(3)电子与软件配件
用于增强数据采集能力、实现自动化控制、扩展分析功能:
相机与图像采集卡:
高分辨率相机:如 1600×1200 像素、12 位灰度相机,适配 VeriFire系列高分辨率波前测量;
高速图像采集卡:如 USB3.0/PCIe接口,支持实时采集(帧率≥30fps)适配动态测量(如 MEMS 振动检测)。
控制与通信模块:
运动控制器:如 Zygo运动控制器用于控制可编程载物台、物镜切换电机,支持与 MetroPro软件联动;
远程控制模块:如无线遥控器,支持远距离调节激光开关、光强,适配大型干涉仪(如 18 英寸 GPI)的操作。
软件插件与授权:
专项分析插件:如 “粗糙度分析模块”(计算 Ra、RMS、Rz)、“非球面分析模块”(拟合非球面系数);
自动化脚本授权:如 MetroScript编程授权,支持自定义测量流程(如自动加载掩模、批量导出数据)。
(4)校准与维护配件
用于保障干涉仪长期测量精度、延长配件寿命:
标准校准件:
平面校准件:如 Zygo参考平面(平面度≤0.01λRMS)用于校准透射平面精度、系统误差修正;
球面校准件:如已知曲率半径的标准球面镜(精度 ±0.1μm)用于校准透射球面的曲率半径偏差;
台阶高度标准件:如 10μm/100μm标准台阶,用于校准 新视图系列的台阶高度测量精度。
维护工具:
光学清洁套装:如无绒布、异丙醇清洁液,用于清洁透射平面 / 球面的光学表面(避免灰尘影响参考波前);
校准工具:如激光准直仪,用于校准干涉仪光轴与载物台运动轴的平行度。
2. 配件选型与匹配指南
手册核心章节大概率包含 “选型流程”,帮助用户根据 “测量需求→主机型号→配件规格” 匹配,推测关键选型逻辑如下:
(1)选型四步流程
明确测量需求:确定被测件参数(如尺寸、类型:平面 / 球面 / 微结构)、精度指标(如平面度≤0.1λ、粗糙度≤1nm Ra)测量效率(如单件测量时间≤30s
匹配主机型号:根据主机系列(如 GPI→大口径、新视图→显微)、型号(如 GPI XP→口径 8 英寸)确定配件兼容性(如 GPI XP仅适配 8 英寸及以下透射平面);
筛选配件规格:以 “透射球面选型” 为例,需匹配 “被测球面曲率半径”(如 100mm 曲率半径需选 TS-100mm型号)、“干涉仪口径”(如 8 英寸主机需选 8 英寸透射球面);
验证环境适配性:如生产线环境需选 “防尘型载物台”,高温环境(如 40℃)需选 “高温耐受夹具”(耐温 - 20℃~80℃)。
(2)常见选型误区与规避
误区 1:忽略配件与主机的兼容性(如将 新视图的显微物镜用于 GPI 主机);
规避:手册需明确标注 “配件 - 主机兼容性表”,如 “仅 新视图5000/7000支持 200X 物镜”。
误区 2:过度追求高精度配件(如实验室测量选主动隔振台,实际被动隔振即可满足);
规避:提供 “场景 - 配件匹配推荐表”,如 “实验室≤1nm 精度选被动隔振,生产线≤0.5nm 精度选主动隔振”。
3. 安装、调试与应用案例
(1)安装调试流程
手册可能提供关键配件的 “分步安装指南”,以 “透射球面安装” 为例:
机械固定:将透射球面通过专用支架固定在干涉仪出光口,确保支架水平(用水平仪校准,偏差≤0.1°);
光学对准:通过调整架微调透射球面的俯仰 / 滚转,使参考波前中心与干涉仪光轴重合(通过 MetroPro软件观察 “中心光斑对称性”,偏差≤5%);
精度验证:测量标准球面镜,对比 “测量曲率半径” 与 “标准值”,偏差需≤0.1%(如标准值 100mm测量值需在 99.9-100.1毫米)
(2)典型应用案例
手册可能通过 “场景 + 配件配置 + 效果” 的案例形式,帮助用户理解配件价值,推测案例如下:
案例 1:半导体晶圆平整度测量
主机:GPI Pro(12英寸)
配件:12 英寸透射平面、可编程真空载物台、主动隔振台;
效果:实现 8 英寸晶圆全口径测量,平面度重复性≤0.05nm RMS测量效率 1 片 / 2最小
案例 2:MEMS 器件台阶高度测量
主机:NewView 7000
配件:50X Mirau物镜、10微米台阶高度标准件、高速图像采集卡;
效果:台阶高度测量精度 ±0.01μm支持 MEMS 动态台阶变化监测(采样率 10Hz)
4. 配件维护与质保
维护周期与方法:如透射平面需每 3 个月清洁一次(用无绒布蘸异丙醇轻擦),隔振台需每 6 个月校准水平度;
质保信息:Zygo 原厂配件质保期(如光学配件 1 年、机械配件 2 年)、保修范围(如非人为损坏免费更换)、维修流程(如通过 Zygo 客户支持申请维修)。