白光掃描干涉法利用白光作為光源,通過壓電陶瓷驅動參考鏡進行掃描,將干涉條紋掃過被測面,并通過感知相干峰位置來獲取表面形貌信息。測量原理如圖1-5所示。然而,在對薄膜進行測量時,其上下表面的反射會導致提取出的白光干涉信號呈現雙峰形式,變得更為復雜。此外,由于白光掃描干涉法需要進行掃描過程,因此測量時間較長,且易受外界干擾。基于圖像分割技術的薄膜結構測試方法能夠自動分離雙峰干涉信號,從而實現對薄膜厚度的測量。Michelson干涉儀的光路長度是影響儀器精度的重要因素。納米級膜厚儀出廠價
莫侯伊膜厚儀在半導體行業中具有重要的應用價值膜厚儀的測量原理主要基于光學干涉原理。當光波穿過薄膜時,會發生干涉現象,根據干涉條紋的變化可以推導出薄膜的厚度。利用這一原理,通過測量干涉條紋的間距或相位差來計算薄膜的厚度。膜厚儀通常包括光源、光路系統、檢測器和數據處理系統等部件,能夠實現對薄膜厚度的高精度測量。在半導體行業中,薄膜的具體測量方法主要包括橢偏儀法、X射線衍射法和原子力顯微鏡法等。橢偏儀法是一種常用的薄膜測量方法,它利用薄膜對橢偏光的旋轉角度來計算薄膜的厚度。X射線衍射法則是通過測量衍射光的角度和強度來確定薄膜的厚度和結晶結構。原子力顯微鏡法則是通過探針與薄膜表面的相互作用來獲取表面形貌和厚度信息。這些方法各有特點,可以根據具體的測量要求選擇合適的方法進行薄膜厚度測量。薄膜的厚度對于半導體器件的性能和穩定性具有重要影響,因此膜厚儀的測量原理和具體測量方法在半導體行業中具有重要意義。隨著半導體工藝的不斷發展,對薄膜厚度的要求也越來越高,膜厚儀的研究和應用將繼續成為半導體行業中的熱點領域。防水膜厚儀廠家供應白光干涉膜厚儀是一種可用于測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。
傅里葉變換是白光頻域解調方法中的一種低精度信號解調方法,起初由G.F.Fernando和T.Liu等人提出,用于低精度光纖法布里-珀羅傳感器的解調。該解調方案的原理是通過傅里葉變換得到頻域的峰值頻率從而獲得光程差,并得到待測物理量的信息。傅里葉變換解調方案的優勢是解調速度快,受干擾信號影響較小,但精度不高。根據數字信號處理FFT理論,若輸入光源波長范圍為[λ1,λ2],則所測光程差的理論小分辨率為λ1λ2/(λ2-λ1),因此該方法主要應用于解調精度要求不高的場合。傅里葉變換白光干涉法是對傅里葉變換法的改進。該方法總結起來是對采集到的光譜信號進行傅里葉變換,然后濾波、提取主頻信號,接著進行逆傅里葉變換、對數運算,之后取其虛部進行相位反包裹運算,從而通過得到的相位來獲得干涉儀的光程差。經實驗證明,該方法測量精度比傅里葉變換方法更高。
Michelson干涉物鏡,準直透鏡將白光縮束準直后垂直照射到待測晶圓上,反射光之間相互發生干涉,經準直鏡后干涉光強進入光纖耦合單元,完成干涉部分。光纖傳輸的干涉信號進入光譜儀,計算機定時從光譜儀中采集光譜信號,獲取諸如光強、反射率等信息,計算機對這些信息進行信號處理,濾除高頻噪聲信息,然后對光譜信息進行歸一化處理,利用峰值對應的波長值,計算晶圓膜厚。光源采用氙燈光源,選擇氙燈作為光源具有以下優點:氙燈均為連續光譜,且光譜分布幾乎與燈輸入功率變化無關,在壽命期內光譜能量分布也幾乎不變;氙燈的光、電參數一致性好,工作狀態受外界條件變化的影響小;氙燈具有較高的電光轉換效率,可以輸出高能量的平行光等。白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。
白光干涉頻域解調是利用頻域分析解調信號的一種方法。與時域解調裝置相比,測量裝置幾乎相同,只需將光強測量裝置更換為光譜儀或CCD。由于時域解調中接收到的信號是一定范圍內所有波長光強疊加,因此將頻譜信號中各個波長的光強疊加起來即可得到它對應的時域接收信號。因此,頻域的白光干涉條紋不僅包含了時域白光干涉條紋的所有信息,而且包括了時域干涉條紋中沒有的波長信息。在頻域干涉中,當兩束相干光的光程差遠大于光源的相干長度時,仍然可以在光譜儀上觀察到頻域干涉條紋。這是由于光譜儀內部的光柵具有分光作用,可以將寬譜光變成窄帶光譜,從而增加光譜的相干長度。這種解調技術的優點是整個測量系統中沒有使用機械掃描部件,因此在測量的穩定性和可靠性方面得到了顯著提高。常見的頻域解調方法包括峰峰值檢測法、傅里葉解調法和傅里葉變換白光干涉解調法等。光路長度越長,分辨率越高,但同時也更容易受到靜態振動等干擾因素的影響。光干涉膜厚儀主要功能與優勢
標準樣品的選擇和使用對于保持儀器準確度至關重要。納米級膜厚儀出廠價
由于不同性質和形態的薄膜對系統的測量量程和精度的需求不盡相同,因而多種測量方法各有優劣,難以一概而論。,按照薄膜厚度的增加,適用的測量方式分別為分光光度法、橢圓偏振法、共聚焦法和干涉法。對于小于1μm的較薄薄膜,白光干涉輪廓儀的測量精度較低,分光光度法和橢圓偏振法較適合。而對于小于200nm的薄膜,由于透過率曲線缺少峰谷值,橢圓偏振法結果更加可靠。基于白光干涉原理的光學薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或者半透明薄膜,通過使用不同的解調技術處理白光干涉的圖樣,得到待測薄膜厚度。本章在詳細研究白光干涉測量技術的常用解調方案、解調原理及其局限性的基礎上,分析得到了常用的基于兩個相鄰干涉峰的白光干涉解調方案不適用于極短光程差測量的結論。在此基礎上,我們提出了基于干涉光譜單峰值波長移動的白光干涉測量解調技術。納米級膜厚儀出廠價