傅里葉變換是白光頻域解調(diào)方法中的一種低精度信號解調(diào)方法,，起初由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(diào),。該解調(diào)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,，并得到待測物理量的信息,。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)勢是解調(diào)速度快，受干擾信號影響較小,，但精度不高,。根據(jù)數(shù)字信號處理FFT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),，因此該方法主要應(yīng)用于解調(diào)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(jié)起來是對采集到的光譜信號進行傅里葉變換,，然后濾波、提取主頻信號,，接著進行逆傅里葉變換,、對數(shù)運算，之后取其虛部進行相位反包裹運算,，從而通過得到的相位來獲得干涉儀的光程差。經(jīng)實驗證明,，該方法測量精度比傅里葉變換方法更高,。高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。國內(nèi)膜厚儀制造廠家

白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向,，此項技術(shù)主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉(zhuǎn)變成為對不同波長光譜的測量,。通過分析被測物體的光譜特性，就能夠得到相應(yīng)的長度信息和形貌信息,。相比于白光掃描干涉術(shù),，它不需要大量的掃描過程，因此提高了測量效率,，而且也減小了環(huán)境對它的影響,。此項技術(shù)能夠測量距離、位移,、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度,。白干干涉光譜法是基于頻域干涉的理論，采用白光作為寬波段光源,，經(jīng)過分光棱鏡,，被分成兩束光,，這兩束光分別入射到參考鏡和被測物體，反射回來后經(jīng)過分光棱鏡合成后,，由色散元件分光至探測器,，記錄頻域上的干涉信號。此光譜信號包含了被測表面的信息,，如果此時被測物體是薄膜,，則薄膜的厚度也包含在這光譜信號當(dāng)中。這樣就把白光干涉的精度和光譜測量的速度結(jié)合起來,，形成了一種精度高而且速度快的測量方法,。高精度膜厚儀定做價格該儀器的使用需要一定的專業(yè)技能和經(jīng)驗，操作前需要進行充分的培訓(xùn)和實踐,。

光具有傳播的特性,，不同波列在相遇的區(qū)域，振動將相互疊加,，是各列光波獨自在該點所引起的振動矢量和,。兩束光要發(fā)生干涉，應(yīng)必須滿足三個相干條件,，即：頻率一致,、振動方向一致、相位差恒定,。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，產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化,。任何干涉測量都是完全建立在這種光波典型特性上的,。下圖分別表示干涉相長和干涉相消的合振幅。與激光光源相比,，白光光源的相干長度在幾微米到幾十微米內(nèi),，通常都很短，更為重要的是,，白光光源產(chǎn)生的干涉條紋具有一個典型的特征：即條紋有一個固定不變的位置,，該固定位置對應(yīng)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,，并通過探測該光強最大值,，可實現(xiàn)樣品表面位移的精密測量。此外,，白光光源具有系統(tǒng)抗干擾能力強,、穩(wěn)定性好且動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點,。因此,，白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等基于白光干涉的光學(xué)測量技術(shù)在薄膜三維形貌測量,、薄膜厚度精密測量等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,。

自上世紀(jì)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(yīng)用于西方先進國家的工業(yè)生產(chǎn)線中,。到20世紀(jì)70年代后，為滿足日益增長的質(zhì)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(shù)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(shù)取得巨大突破,，以橢圓偏振法和光度法為展示的光學(xué)檢測技術(shù)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(lǐng)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(zhǔn)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,。白光干涉膜厚儀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,。

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(zhǔn)確測量，研究對象為半導(dǎo)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(dǎo)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(fù)數(shù),，且具有表面等離子體效應(yīng),，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,。白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器,。光干涉膜厚儀主要功能與優(yōu)勢

白光干涉膜厚儀需要進行校準(zhǔn)和選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)樣品，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,。國內(nèi)膜厚儀制造廠家

晶圓對于半導(dǎo)體器件至關(guān)重要,，膜厚是影響晶圓物理性質(zhì)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(xué)法等，橢偏法設(shè)備昂貴,，探針法又會損傷晶圓表面,。利用光學(xué)原理進行精密測試，一直是計量和測試技術(shù)領(lǐng)域中的主要方法之一,，在光學(xué)測量領(lǐng)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(zhì)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(shù)已能達(dá)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,。國內(nèi)膜厚儀制造廠家