材料・コンバーティング業界で多く取り扱われる紙製品や樹脂製品は、求められる機能を満たすため様々な工夫がなされています。そのため、表面形状および表面粗さ計測は、品質管理上重要な役割を担っています。また、積層フィルムなどにおいて不具合が生じた際、表面・界面または層内のどの箇所に問題が発生しているか究明する必要があり、試料によっては非破壊での計測が求められることも多くあります。
ここでは、材料・コンバーティング業界におけるナノ3D光干渉計測システムVS1800による様々な測定事例をご紹介いたします。

積層フィルムでは、フィルムの表面や裏面さらには内部に、様々な不具合が起こりえます。不具合の原因解明には、異常発生時の状態を保つため非破壊での計測が必須となります。
ここでは、非破壊・非接触の計測で高さ分解能にすぐれた表面形状および膜厚測定が実現できるナノ3D光干渉計測システムVS1800によるフィルムの異常部の測定例についてご紹介いたします。

ナノ3D光干渉計測システムVS1800による測定では、異常箇所がライン状に凹んでいることがわかり(a)、その幅や深さを計測することが可能です(b)。

さらにVS1800では非破壊で層断面解析が行えます。
層断面解析結果(c)を見てると、試料構造(e)同様に深さ方向に４本の水平ラインが確認できます。特に、中央の薄い層② の厚み分布にムラがあることがわかります。層② のムラ部分である輝点(d)は、干渉強度の変化が著しく気泡であると推定されます。

層断面解析による異物混入の評価

ナノ3D光干渉計測システムVS1800による測定では、異物混入箇所が山型に膨らんでいることが確認でき、その幅や高さを計測することが可能です。(b)(c)

非破壊層断面解析による解析結果(c)からは層② の厚み分布にムラがあり、表面の凸異常部を中心に大きく膨らんでいることが分かります。
さらに膨らみが見られる箇所の層② と層③ の界面では、干渉が途切れている領域が確認できます。この干渉の途切れから、混入した異物が光を遮っていることが推測されます。

各種電子部品の微細化にともない、めっきはますます薄膜化しています。その品質管理においては、より正確・精密が分析手法が求められています。
走査型プローブ顕微鏡は、高いZ分解能を特徴とする一方で、観察範囲が狭く制限されます。また、一般的な光学観察装置では、より広い視野範囲の観察が行えますが、Z分解能は低下します。
ナノ3D光干渉計測システムVS1800は面内方向の広い観察視野と高さ方向の高い分解能を併せ持つことから、メッキ配線のように大きな段差パターンとその表面の粗さ計測の両方を簡便に行うことができます。

メッキ表面は用途や目的によって表面処理を施す場合があり、その表面の一般的な観察手法として、SEM観察があげられます。
SEM像により表面性状の違いを明瞭に可視化することが可能ですが、一般的なSEMで得られる情報は２次元のため、立体的な特長を高精度に計測することは難しいです。
図はNiメッキ表面に粗化処理を施したサンプルについて、FlexSEM 1000（SEM）およびAFM5500M（AFM）、VS1800（ナノ３D光干渉計測システム・CSI）にて観察、計測を行った結果を示しています。
FlexSEM 1000/AFM5500Mの観察・計測結果を見比べると、SEM観察で得られた形状がAFM計測結果においても捉えられていることがわかります。また、AFMとCSIの算術平均粗さSaはほぼ同等な値を示し、AFMでとらえられた微細形状がナノ３D光干渉計測システムにおいても同等に計測できることがわかります。このように高空間分解能を有するAFMを用いればCSIデータをクロスチェックすることが可能になります。ナノ３D光干渉計測システムは、高速計測という特長を生かして、多数サンプルにおける評価のスループット向上が期待でき、更にここで記載したように、SEMやAFMを加えた観察、計測を通じて多角的な評価を行うことができます。