自上世紀60年代起,利用X及β射線、近紅外光源開發(fā)的在線薄膜測厚系統(tǒng)廣泛應用于西方先進國家的工業(yè)生產(chǎn)線中。到20世紀70年代后,為滿足日益增長的質檢需求,電渦流、電磁電容、超聲波、晶體振蕩等多種膜厚測量技術相繼問世。90年代中期,隨著離子輔助、離子束濺射、磁控濺射、凝膠溶膠等新型薄膜制備技術取得巨大突破,以橢圓偏振法和光度法為展示的光學檢測技術以高精度、低成本、輕便環(huán)保、高速穩(wěn)固為研發(fā)方向不斷迭代更新,迅速占領日用電器及工業(yè)生產(chǎn)市場,并發(fā)展出依據(jù)用戶需求個性化定制產(chǎn)品的能力。其中,對于市場份額占比較大的微米級薄膜,除要求測量系統(tǒng)不僅具有百納米級的測量準確度及分辨力以外,還要求測量系統(tǒng)在存在不規(guī)則環(huán)境干擾的工業(yè)現(xiàn)場下,具備較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。可以配合不同的軟件進行分析和數(shù)據(jù)處理,例如建立數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。原裝膜厚儀供應鏈
對同一靶丸相同位置進行白光垂直掃描干涉,建立靶丸的垂直掃描干涉裝置,通過控制光學輪廓儀的運動機構帶動干涉物鏡在垂直方向上的移動,從而測量到光線穿過靶丸后反射到參考鏡與到達基底直接反射回參考鏡的光線之間的光程差,顯然,當一束平行光穿過靶丸后,偏離靶丸中心越遠的光線,測量到的有效壁厚越大,其光程差也越大,但這并不表示靶丸殼層的厚度,存在誤差,穿過靶丸中心的光線測得的光程差才對應靶丸的上、下殼層的厚度。白光干涉膜厚儀檢測操作需要一定的專業(yè)基礎和經(jīng)驗,需要進行充分的培訓和實踐。
薄膜作為一種特殊的微結構,近年來在電子學、力學、現(xiàn)代光學得到了廣泛的應用,薄膜的測試技術變得越來越重要。尤其是在厚度這一特定方向上,尺寸很小,基本上都是微觀可測量。因此,在微納測量領域中,薄膜厚度的測試是一個非常重要而且很實用的研究方向。在工業(yè)生產(chǎn)中,薄膜的厚度直接關系到薄膜能否正常工作。在半導體工業(yè)中,膜厚的測量是硅單晶體表面熱氧化厚度以及平整度質量控制的重要手段。薄膜的厚度影響薄膜的電磁性能、力學性能和光學性能等,所以準確地測量薄膜的厚度成為一種關鍵技術。
晶圓對于半導體器件至關重要,膜厚是影響晶圓物理性質的重要參數(shù)之一。通常對膜厚的測量有橢圓偏振法、探針法、光學法等,橢偏法設備昂貴,探針法又會損傷晶圓表面。利用光學原理進行精密測試,一直是計量和測試技術領域中的主要方法之一,在光學測量領域,基于干涉原理的測量系統(tǒng)已成為物理量檢測中十分精確的系統(tǒng)之一。光的干涉計量與測試本質是以光波的波長作為單位來進行計量的,現(xiàn)代的干涉測試與計量技術已能達到一個波長的幾百分之一的測量精度,干涉測量的更大特點是它具有更高的靈敏度(或分辨率)和精度,。而且絕大部分干涉測試都是非接觸的,不會對被測件帶來表面損傷和附加誤差;測量對象較廣,并不局限于金屬或非金屬;可以檢測多參數(shù),如:長度、寬度、直徑、表面粗糙度、面積、角度等。光路長度越長,儀器分辨率越高,但也越容易受到干擾因素的影響,需要采取降噪措施。
白光掃描干涉法能免除色光相移干涉術測量的局限性。白光掃描干涉法采用白光作為光源,白光作為一種寬光譜的光源,相干長度較短,因此發(fā)生干涉的位置只能在很小的空間范圍內。而且在白光干涉時,有一個確切的零點位置。當測量光和參考光的光程相等時,所有波段的光都會發(fā)生相長干涉,這時就能觀測到有一個很明亮的零級條紋,同時干涉信號也出現(xiàn)最大值,通過分析這個干涉信號,就能得到表面上對應數(shù)據(jù)點的相對高度,從而得到被測物體的幾何形貌。白光掃描干涉術是通過測量干涉條紋來完成的,而干涉條紋的清晰度直接影響測試精度。因此,為了提高精度,就需要更為復雜的光學系統(tǒng),這使得條紋的測量變成一項費力又費時的工作。隨著技術的不斷進步和應用領域的擴展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提高和拓展。蘇州膜厚儀性價比高
可測量大氣壓下薄膜厚度在1納米到1毫米之間。原裝膜厚儀供應鏈
傅里葉變換是白光頻域解調方法中一種低精度的信號解調方法。早是由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。因此,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,進而得到待測物理量的信息。傅里葉變換解調方案的優(yōu)點是解調速度較快,受干擾信號的影響較小。但是其測量精度較低。根據(jù)數(shù)字信號處理FFT(快速傅里葉變換)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),所以此方法主要應用于對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。該方法總結起來就是對采集到的光譜信號做傅里葉變換,然后濾波、提取主頻信號后進行逆傅里葉變換,然后做對數(shù)運算,并取其虛部做相位反包裹運算,由獲得的相位得到干涉儀的光程差。該方法經(jīng)過實驗證明其測量精度比傅里葉變換高。原裝膜厚儀供應鏈