奥林巴斯：快速成像、智能化是未来工业LSCM发展方向

激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）自20世纪80年代兴起以来，以其高分辨和深度层析成像的优势而被广泛应用于生物学研究、材料科学及电子或半导体工业检测等多个学科领域。为了更好的了解激光扫描共聚焦显微镜的技术发展及应用情况，仪器信息网特向各仪器厂商和应用专家发起“激光扫描共聚焦显微镜”主题征稿，以增强业界专家与仪器企业之间的信息交流，同时向仪器用户提供更加丰富、专业的技术文章。

奥林巴斯是一个具有百年历史的老牌日本光学仪器品牌，也是激光扫描显微镜的主流生产厂商。本文特别邀请到奥林巴斯工业部门激光共焦显微镜资深产品应用专家汪林娜，就激光扫描共聚焦显微镜在工业检测领域的应用以及奥林巴斯工业用激光扫描共聚焦显微镜的发展做了介绍。

奥林巴斯 汪林娜 

LSCM应用优势：三维成像、分辨率高、样品无损

传统光学显微镜作为一种微观形态学工具，在工业测试方面的应用，主要包括以下2个方面：单独作为形态学工具，进行材料组织分析和外观缺陷检查，其典型的产品是金相显微镜和立体显微镜；与光栅量测结合，进行部件的精密尺寸测量，其典型的产品是工具显微镜，测量显微镜。光学显微镜的局限在于，它是一种二维的形态学工具，其极限有效分辨率是0.35 µm，而且分辨率下的景深在1 µm以下。因此如果要在高倍率下观察部件表面的三维形态，特别是纵向方向的形态，通常需借助电子显微镜（SEM）。

SEM具有放大倍率高，焦深大的特点，是非常成熟有效的标准工具。但有些样品使用SEM会碰到以下困难：如样品本身比较大，且不能做分割的器件组，虽然被观察的部分是微小的局部，但整个样品很难进行SEM观测；或样品为绝缘体，且不适合做导电性处理，特别是一些对微小处理很敏感的样品；此外，如需要在一个样品上获得多种尺寸数据，比如体积，面积，粗糙度等等，SEM也难以应对。

针对这些问题，SEM生产厂商在不断推出更新的技术。同时，光学显微镜开发者也在探索如何使光学显微镜成为一种三维的微观形态学工具，目前比较有成效的技术就是激光扫描共聚焦显微镜。

激光扫描共聚焦显微镜的发展是从80年代末期开始的，目前已成为一种被广泛采用的技术。在工业检测领域，既可以用来观察样品表面亚微米程度的三维形态和形貌，又可以测量多种微小的尺寸，诸如体积、面积、晶粒、膜厚、深度、长宽、线粗糙度、面粗糙度等等。

总结激光扫描共聚焦显微镜的主要特点如下：

1、分辨率高，采用单色激光成像以及共聚焦技术，能够观察普通光学显微镜不能观察到的细节；

2、使用方便，与一般光学显微镜相似，且全部采用计算机直观控制；

3、基本无须制样，不损伤样品，不需要做导电处理，也容许大尺寸样品直接观察，完全不破坏样品；

4、几十秒到一两分钟即完成全部的扫描，成像，测量采样工作。

因此，作为一种新的检测仪器，也是SEM的一种补充，激光共聚焦显微镜越来越受到重视。

奥林巴斯工业专用LSCM市场占有率领先

奥林巴斯公司是较早将激光共聚焦显微镜应用到工业领域的厂家，早在上世纪70年代年就开发了世界上第一台激光扫描显微镜，之后不断根据客户需要进行技术改进，产品升级。经过40多年的技术积累，于2017年底，推出了最新款的工业激光共聚焦显微镜OLS5000。 

奥林巴斯工业激光共聚焦显微镜发展历程

OLS5000激光共聚焦显微镜

目前，奥林巴斯工业专用激光共聚焦显微镜在中国市场的占有率处于领先地位，国内用户达五百余家，包括中科院半导体所、清华大学等在内的多家科研院所、企业和学校。

奥林巴斯工业激光扫描共聚焦显微镜产品被广泛应用于包括半导体、MEMS（微机电系统）、高精密PCB（印制电路板）制造、化学薄膜在内的多个工业领域。在半导体和MEMS（微机电系统）领域，样品经显影、金属化、焊接等工艺后，可利用激光扫描共聚焦显微镜进行表面的形貌观察；高精密PCB（印制电路板）制造、化学薄膜等领域，利用激光扫描共聚焦显微镜可进行微米和亚微米级别部件尺寸观察测量的工作。 

MEMS形貌观察 

光刻胶厚度测量

随着科技的发展，半导体、材料、电子部品等显微镜主要目标客户群体的研究越来越趋向小型化、精细化，而检测样品数量越来越多，因而各行业对检测的要求越来越高。在工业检测领域，对测量仪器的智能化也提出了更高的要求。对于显微镜仪器而言，客户需要在保证检测精度同时，提高检测效率，提高检测的便捷性，这也是激光扫描共聚焦显微镜未来研究的发展方向。