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Laser Scanning MikroskopEin feines

Die Welt wird kleiner und oberflächlicher – zumindest die Welt der Technik. In mikro-elektromechanischen Systemen (MEMS) wachsen auf Halbleiterchips Mechanik und Elektronik zusammen und fein- und feinststrukturierte Oberflächen geben Dingen nicht nur neuen Glanz, sondern gänzlich neue Eigenschaften. Eine unsichtbare neue Welt, zumindest für das unbewaffnete Auge. Nur noch mit dem Mikroskop kann das Produkt sichtbar gemacht, kann Fertigungsqualität beurteilt werden.

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techno: Ein feines

Verschiedene Prinzipien stehen hier zur Auswahl. Zum einen das klassische Lichtmikroskop, günstig in der Anschaffung aber sehr begrenzt in der Auflösung und den Auswertemöglichkeiten. Ein hochauflösendes Elektronenmikroskop dagegen scheidet oft wegen der immensen Kosten oder der umständlichen und zeitintensiven Präparation der Proben aus. Die Lücke füllt das konfokale Laser Scanning Mikroskop Lext von Olympus, das 3-dimensionale, hochpräzise Messungen und hoch aufgelöste Oberflächendarstellungen in Echtzeit ermöglicht.

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Raum und Farbe

Beim Laser Scanning Mikroskop, der Name sagt es, tastet ein Laser mit einer Wellenlänge von 408 Nanometern die Probe Punkt für Punkt ab. Der speziell von den Hamburgern hierfür entwickelte Scanner nutzt im übrigen ebenfalls die MEMS-Technologie. Ein solcher Scan hat zwar aufgrund der geringen Wellenlänge schon eine, den meisten optischen Systemen überlegene Auflösung, die dritte Dimension jedoch kommt erst durch einen kleinen Trick, respektive ein kleines Loch, ins Spiel. Denn eine Lochblende vor dem detektierenden Photomultiplier sorgt dafür, dass zurückreflektiertes Licht, das nicht exakt in der Fokusebene des Objektivs liegt, abgeblockt wird. Abgebildet wird also jeweils nur eine scharfe Schnittebene ohne den unscharfen umgebenden Lichtbrei rein optischer Mikroskope. Durch Verfahren der Probe in der Höhe wird so Schicht für Schicht abgetastet, die die Auswertelektronik zu einem genauen dreidimensionalen Bild mit Auflösungen von 0,12 Mikrometer Linienabstand und 0,01 Mikrometer Höhenunterschied zusammensetzt. Doch hochgenaue räumliche Daten sind noch lange nicht alles, was das Lext liefert. Denn zusätzlich zu dem monochromatischen Laser besitzt das Mikroskop noch eine ausgefeilte, herkömmliche Optik, die die Farbinformationen beisteuert.

So gerüstet vereint das Gerät das Beste aus den oben beschriebenen Mikroskopwelten. Bedienerfreundlichkeit und Schnelligkeit entsprechen dem eines Lichtmikroskops. Einfach und ohne jegliche Vorbehandlung die Probe einlegen und los geht‘s. Das Farbbild und das Laserbild einer Schnittebene stehen in Echtzeit zur Verfügung, was die Fokussierung und das Anfahren der richtigen Stelle erleichtert. Fehler durch stark reflektierende Oberflächen, beispielsweise Kupferkontakte, oder schräge Flächen gleicht die Elektronik aus. Nach dem Scannen stehen verschiedene Messfunktionen zur Analyse des räumlichen Datensatzes bereit: Höhe, Entfernungen, Flächen, Volumen, Winkel und selbst flächige Rauhigkeitsmessungen mit komfortablen Zusatzfunktionen. Natürlich können Sie Bildaufnahme und Messprozeduren mit einem Makrorekorder einfach aufnehmen und automatisieren.

So gerüstet dürfte das konfokale Laser Scanning Mikroskop seine Liebhaber nicht nur in den neuen Mikro- und ­Nanowelten finden, sondern auch in klassischen Bereichen wie Materialprüfung, Schadenskunde, Oberflächentechnik, LCD- und Halbleiterfertigung oder Platinenherstellung finden.Matthias Meier

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