由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對測量量程和精度的需求不相同，因此多種測量方法各有優(yōu)缺點,，難以籠統(tǒng)評估,。測量特點總結(jié)如表1-1所示，針對薄膜厚度不同,，適用的測量方法分別為橢圓偏振法,、分光光度法、共聚焦法和干涉法,。對于小于1μm的薄膜,，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為適用,；而對于小于200nm的薄膜,，橢圓偏振法結(jié)果更可靠，因為透過率曲線缺少峰谷值,。光學薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或半透明薄膜,。通過使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣，可以得到待測薄膜厚度,。本章詳細研究了白光干涉測量技術(shù)的常用解調(diào)方案,、解調(diào)原理及其局限性，并得出了基于兩個相鄰干涉峰的白光干涉解調(diào)方案不適用于極短光程差測量的結(jié)論,。在此基礎(chǔ)上,，提出了一種基于干涉光譜單峰值波長移動的白光干涉測量解調(diào)技術(shù)。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,。防水膜厚儀價格走勢

針對微米級工業(yè)薄膜厚度測量,，開發(fā)了一種基于寬光譜干涉的反射式法測量方法，并研制了適用于工業(yè)應用的小型薄膜厚度測量系統(tǒng),，考慮了成本,、穩(wěn)定性、體積等因素要求,。該系統(tǒng)結(jié)合了薄膜干涉和光譜共聚焦原理,，采用波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型，利用經(jīng)典模態(tài)分解和非均勻傅里葉變換的思想,，提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法,。該算法能夠有效利用全光譜數(shù)據(jù)準確提取相位變化，抗干擾能力強，能夠排除環(huán)境噪聲等假頻干擾,。經(jīng)過對PVC標準厚度片,、PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實驗驗證，結(jié)果表明該測厚系統(tǒng)具有1~75微米厚度的測量量程和微米級的測量不確定度,，而且無需對焦,，可以在10ms內(nèi)完成單次測量，滿足工業(yè)級測量需要的高效便捷的應用要求,。本地膜厚儀制造廠家白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應用于太陽能電池中的薄膜光學參數(shù)測量,。

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(fā)生干涉,，經(jīng)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?shù)母缮嫘盘栠M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(yōu)點：氙燈均為連續(xù)光譜，且光譜分布幾乎與燈輸入功率變化無關(guān),，在壽命期內(nèi)光譜能量分布也幾乎不變,；氙燈的光、電參數(shù)一致性好,，工作狀態(tài)受外界條件變化的影響?。浑療艟哂休^高的電光轉(zhuǎn)換效率,，可以輸出高能量的平行光等,。

光具有相互疊加的特性，發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強,，而在另一些地方振動減弱,，并產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化。干涉測量需要滿足三個相干條件：頻率一致,、振動方向一致,、相位差穩(wěn)定一致,。與激光光源相比，白光光源的相干長度較短,，通常在幾微米到幾十微米內(nèi)。白光干涉的條紋有一個固定的位置,，對應于光程差為零的平衡位置,，并在該位置白光輸出光強度具有最大值。通過探測光強最大值,，可以實現(xiàn)樣品表面位移的精密測量,。白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等技術(shù),，具有抗干擾能力強,、穩(wěn)定性好、動態(tài)范圍大,、結(jié)構(gòu)簡單,、成本低廉等優(yōu)點，并廣泛應用于薄膜三維形貌測量和薄膜厚度精密測量等領(lǐng)域,。白光干涉膜厚測量技術(shù)的精度可以達到納米級別,。

本文主要研究了如何采用白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法來實現(xiàn)納米級薄膜厚度的準確測量,，研究對象為半導體鍺和貴金屬金兩種材料,。由于不同材料薄膜的特性差異，所適用的測量方法也會有所不同,。對于折射率高,，在通信波段（1550nm附近）不透明的半導體鍺膜，采用白光干涉的測量方法,；而對于厚度更薄的金膜,，由于其折射率為復數(shù)，且具有表面等離子體效應,，所以采用基于表面等離子體共振的測量方法會更合適,。為了進一步提高測量精度，本文還研究了外差干涉測量法,，通過引入高精度的相位解調(diào)手段來檢測P光與S光之間的相位差,，以提高厚度測量的精度。當光路長度增加,，儀器的分辨率越高,，也越容易受到靜態(tài)振動等干擾因素的影響，需采取一些減小噪聲的措施,。膜厚測量 膜厚儀

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的大范圍測量和分析,。防水膜厚儀價格走勢

白光干涉在零光程差處,，出現(xiàn)零級干涉條紋（在零級處，各波長光的干涉亮條紋都重合,，因而零級條紋呈白色）,，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,。可以說,，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。防水膜厚儀價格走勢