由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對系統(tǒng)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(yōu)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(jié)果更加可靠?；诎坠飧缮嬖淼墓鈱W(xué)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(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣，得到待測薄膜厚度,。本章在詳細(xì)研究白光干涉測量技術(shù)的常用解調(diào)方案,、解調(diào)原理及其局限性的基礎(chǔ)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(diào)方案不適用于極短光程差測量的結(jié)論,。在此基礎(chǔ)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(diào)技術(shù)。Michelson干涉儀的光路長度支配了精度,。薄膜膜厚儀企業(yè)

用峰峰值法處理光譜數(shù)據(jù)時,，被測光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率。我們只需要獲取相鄰的兩個干涉峰值處的波長信息,，即可確定光程差,，不必關(guān)心此波長處的光強(qiáng)大小，從而降低了數(shù)據(jù)處理難度,。此外,，也可以利用多組相鄰干涉光譜極值對應(yīng)的波長分別求出光程差，然后再求平均值作為測量結(jié)果,，以提高該方法的測量精度,。但是，峰峰值法存在著一些缺點：當(dāng)使用寬帶光源時,，不可避免地會有與光源同分布的背景光疊加在接收光譜中,，從而引起峰值處波長的改變,，從而引入測量誤差。同時,，當(dāng)兩干涉信號之間的光程差很小,，導(dǎo)致其干涉光譜只有一個干涉峰時，此法便不再適用,。膜厚儀規(guī)格尺寸齊全白光干涉膜厚儀的工作原理是基于膜層與底材的反射率及其相位差,，通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度。

莫侯伊膜厚儀在半導(dǎo)體行業(yè)中具有重要的應(yīng)用價值膜厚儀的測量原理主要基于光學(xué)干涉原理,。當(dāng)光波穿過薄膜時,，會發(fā)生干涉現(xiàn)象，根據(jù)干涉條紋的變化可以推導(dǎo)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(tǒng),、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部件，能夠?qū)崿F(xiàn)對薄膜厚度的高精度測量,。在半導(dǎo)體行業(yè)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(zhuǎn)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(qiáng)度來確定薄膜的厚度和結(jié)晶結(jié)構(gòu),。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(jù)具體的測量要求選擇合適的方法進(jìn)行薄膜厚度測量,。薄膜的厚度對于半導(dǎo)體器件的性能和穩(wěn)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(dǎo)體行業(yè)中具有重要意義,。隨著半導(dǎo)體工藝的不斷發(fā)展,，對薄膜厚度的要求也越來越高，膜厚儀的研究和應(yīng)用將繼續(xù)成為半導(dǎo)體行業(yè)中的熱點領(lǐng)域,。

光纖白光干涉此次實驗所設(shè)計的解調(diào)系統(tǒng)是通過檢測干涉峰值的中心波長的移動實現(xiàn)的,，所以光源中心波長的穩(wěn)定性將對實驗結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。實驗中我們所選用的光源是由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源,，相對于一般的寬帶光源具有輸出功率高,、覆蓋光譜范圍寬等特點。該光源采用+5V的直流供電,，標(biāo)定中心波長為1550nm,，且其輸出功率在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的,，驅(qū)動電流可以達(dá)到600mA。測量使用的是寬譜光源,。光源的輸出光功率和中心波長的穩(wěn)定性是光源選取時需要重點考慮的參數(shù),。白光干涉膜厚儀需要校準(zhǔn)。

本文溫所研究的鍺膜厚度約300nm,，導(dǎo)致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰,，此時常規(guī)基于相鄰干涉峰間距解調(diào)的方案（如峰峰值法等）將不再適用。為此,，我們提出了一種基于單峰值波長移動的白光干涉測量方案,，并設(shè)計搭建了膜厚測量系統(tǒng)。溫度測量實驗結(jié)果表明,，峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系,。利用該測量方案，我們測得實驗用鍺膜的厚度為338.8nm,，實驗誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移,。通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究，實現(xiàn)了對鍺膜和金膜的厚度測量,。本文主要的創(chuàng)新點是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調(diào)方案,，并將其應(yīng)用于極短光程差的測量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,，其性能和功能會得到提高和擴(kuò)展,。光干涉膜厚儀生產(chǎn)商

這種膜厚儀可以測量大氣壓下，1 nm到1mm范圍內(nèi)的薄膜厚度,。薄膜膜厚儀企業(yè)

使用了迭代算法的光譜擬合法,，其優(yōu)缺點在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著各種全局優(yōu)化算法的引入,，遺傳算法和模擬退火算法等新算法被用于薄膜參數(shù)的測量,。其缺點是不夠?qū)嵱茫摲椒ㄐ枰粋€較好的薄膜的光學(xué)模型(包括色散系數(shù),、吸收系數(shù),、多層膜系統(tǒng))，但是在實際測試過程中,，薄膜的色散和吸收的公式通常不準(zhǔn)確,，尤其是對于多層膜體系，建立光學(xué)模型非常困難,，無法用公式準(zhǔn)確地表示出來,。在實際應(yīng)用中只能使用簡化模型，因此,，通常全光譜擬合法不如極值法有效,。另外該方法的計算速度慢也不能滿足快速計算的要求,。薄膜膜厚儀企業(yè)