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,。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,。 白光干涉膜厚測量技術的優(yōu)化需要對實驗方法和算法進行改進。寶山區(qū)原裝膜厚儀

白光干涉的相干原理早在1975年就已經(jīng)被提出,，隨后于1976年在光纖通信領域中獲得了實現(xiàn)。1983年,，BrianCulshaw的研究小組報道了白光干涉技術在光纖傳感領域中的應用,。隨后在1984年，報道了基于白光干涉原理的完整的位移傳感系統(tǒng),。該研究成果證明了白光干涉技術可以被用于測量能夠轉換成位移的物理參量,。此后的幾年間，白光干涉應用于溫度,、壓力等的研究相繼被報道,。自上世紀九十年代以來，白光干涉技術快速發(fā)展,，提供了實現(xiàn)測量的更多的解決方案,。近幾年以來,，由于傳感器設計與研制的進步,，信號處理新方案的提出，以及傳感器的多路復用[39]等技術的發(fā)展,，使得白光干涉測量技術的發(fā)展更加迅速,。寶山區(qū)原裝膜厚儀白光干涉膜厚測量技術的研究主要集中在實驗方法的優(yōu)化和算法的改進上。

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)一般具有結構簡單，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,。

微納制造技術的發(fā)展推動著檢測技術向微納領域進軍,，微結構和薄膜結構作為微納器件中的重要組成部分，在半導體,、醫(yī)學,、航天航空、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應用于太陽能電池中的薄膜光學參數(shù)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通過對干涉曲線的分析實現(xiàn)對薄膜的厚度分布的測量和分析,。國內膜厚儀安裝操作注意事項

白光干涉膜厚測量技術可以通過對干涉圖像的分析實現(xiàn)對薄膜的表面和內部結構測量。寶山區(qū)原裝膜厚儀

利用包絡線法計算薄膜的光學常數(shù)和厚度,，但目前看來包絡法還存在很多不足，包絡線法需要產(chǎn)生干涉波動,，要求在測量波段內存在多個干涉極值點,，且干涉極值點足夠多，精度才高,。理想的包絡線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點建立的,，在沒有正確方法建立包絡線時，通常使用拋物線插值法建立,，這樣造成的誤差較大,。包絡法對測量對象要求高，如果薄膜較薄或厚度不足情況下,，會造成干涉條紋減少,，干涉波峰個數(shù)較少，要利用干涉極值點建立包絡線就越困難,，且利用拋物線插值法擬合也很困難,，從而降低該方法的準確度。其次,，薄膜吸收的強弱也會影響該方法的準確度,，對于吸收較強的薄膜，隨干涉條紋減少,，極大值與極小值包絡線逐漸匯聚成一條曲線,，該方法就不再適用。因此,，包絡法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品,。寶山區(qū)原裝膜厚儀