白光干涉在零光程差處 ,出現(xiàn)零級干涉條紋,隨著光程差的增加,光源譜寬范圍內(nèi)的每條譜線各自形成的干涉條紋之間互有偏移,疊加的整體效果使條紋對比度下降。測量精度高,可以實現(xiàn)測量,采用白光干涉原理的測量系統(tǒng)的抗干擾能力強,動態(tài)范圍大,具有快速檢測和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。普通的激光干涉與白光干涉之間雖然有差別,但也有很多的共同之處??梢哉f,白光干涉實際上就是將白光看作一系列理想的單色光在時域上的相干疊加,在頻域上觀察到的就是不同波長對應的干涉光強變化曲線。隨著技術的進步和應用領域的拓展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提升和擴展。小型膜厚儀行情
極值法求解過程計算簡單 ,速度快,同時確定薄膜的多個光學常數(shù)及解決多值性問題,測試范圍廣,但沒有考慮薄膜均勻性和基底色散的因素,以至于精度不夠高。此外,由于受曲線擬合精度的限制,該方法對膜厚的測量范圍有要求,通常用這種方法測量的薄膜厚度應大于200nm且小于10μm,以確保光譜信號中的干涉波峰數(shù)恰當。全光譜擬合法是基于客觀條件或基本常識來設置每個擬合參數(shù)上限、下限,并為該區(qū)域的薄膜生成一組或多組光學參數(shù)及厚度的初始值,引入適合的色散模型,再根據(jù)麥克斯韋方程組的推導。這樣求得的值自然和實際的透過率和反射率(通過光學系統(tǒng)直接測量的薄膜透射率或反射率)有所不同,建立評價函數(shù),當計算的透過率/反射率與實際值之間的偏差小時,我們就可以認為預設的初始值就是要測量的薄膜參數(shù)。薄膜膜厚儀生產(chǎn)商白光干涉膜厚測量技術可以實現(xiàn)對薄膜的快速測量和分析。
目前 ,應用的顯微干涉方式主要有Mirau顯微干涉和Michelson顯微干涉兩張方式。在Mirau型顯微干涉結(jié)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中物鏡和被測樣品之間有兩塊平板,一個是涂覆有高反射膜的平板作為參考鏡,另一塊涂覆半透半反射膜的平板作為分光棱鏡,由于參考鏡位于物鏡和被測樣品之間,從而使物鏡外殼更加緊湊,工作距離相對而言短一些,其倍率一般為10-50倍,Mirau顯微干涉物鏡參考端使用與測量端相同顯微物鏡,因此沒有額外的光程差。是常用的方法之一。
微納制造技術的發(fā)展推動著檢測技術向微納領域進軍 ,微結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)作為微納器件中的重要組成部分,在半導體、航天航空、醫(yī)學、現(xiàn)代制造等領域得到了廣泛的應用,由于其微小和精細的特征,傳統(tǒng)檢測方法不能滿足要求。白光干涉法具有非接觸、無損傷、高精度等特點,被廣泛應用在微納檢測領域,另外光譜測量具有高效率、測量速度快的優(yōu)點。因此,本文提出了白光干涉光譜測量方法并搭建了測量系統(tǒng)。和傳統(tǒng)白光掃描干涉方法相比,其特點是具有較強的環(huán)境噪聲抵御能力,并且測量速度較快。白光干涉膜厚測量技術可以在不同環(huán)境下進行測量;
針對微米級工業(yè)薄膜厚度測量 ,研究了基于寬光譜干涉的反射式法測量方法。根據(jù)薄膜干涉及光譜共聚焦原理 ,綜合考慮成本、穩(wěn)定性、體積等因素要求,研制了滿足工業(yè)應用的小型薄膜厚度測量系統(tǒng)。根據(jù)波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型,結(jié)合經(jīng)典模態(tài)分解和非均勻傅里葉變換思想,提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法,能有效利用全光譜數(shù)據(jù)準確提取相位變化,對由環(huán)境噪聲帶來的假頻干擾,具有很好的抗干擾性。通過對PVC標準厚度片,PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實驗對系統(tǒng)性能進行了驗證,結(jié)果表明測厚系統(tǒng)具有1~75μm厚度的測量量程,μm.的測量不確定度。由于無需對焦,可在10ms內(nèi)完成單次測量,滿足工業(yè)級測量高效便捷的應用要求。白光干涉膜厚測量技術可以應用于光學元件制造中的薄膜厚度管控。薄膜膜厚儀生產(chǎn)商
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得到進一步提高。小型膜厚儀行情
干涉測量法[9-10]是基于光的干涉原理實現(xiàn)對薄膜厚度測量的光學方法 ,是一種高精度的測量技術。采用光學干涉原理的測量系統(tǒng)一般具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,穩(wěn)定性好,抗干擾能力強,使用范圍廣等優(yōu)點。對于大多數(shù)的干涉測量任務,都是通過薄膜表面和基底表面之間產(chǎn)生的干涉條紋的形狀和分布規(guī)律,來研究干涉裝置中待測物理量引入的光程差或者是位相差的變化,從而達到測量目的。光學干涉測量方法的測量精度可達到甚至優(yōu)于納米量級,而利用外差干涉進行測量,其精度甚至可以達到10-3nm量級[11]。根據(jù)所使用光源的不同,干涉測量方法又可以分為激光干涉測量和白光干涉測量兩大類。激光干涉測量的分辨率更高,但是不能實現(xiàn)對靜態(tài)信號的測量,只能測量輸出信號的變化量或者是連續(xù)信號的變化,即只能實現(xiàn)相對測量。而白光干涉是通過對干涉信號中心條紋的有效識別來實現(xiàn)對物理量的測量,是一種測量方式,在薄膜厚度的測量中得到了廣泛的應用。小型膜厚儀行情