晶圓對于半導體器件至關重要,，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、光學法等,，橢偏法設備昂貴，探針法又會損傷晶圓表面,。利用光學原理進行精密測試,，一直是計量和測試技術領域中的主要方法之一，在光學測量領域,，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已能達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,。白光干涉膜厚儀是一種可用于測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。測量膜厚儀的用途和特點

自上世紀60年代開始,，西方的工業(yè)生產(chǎn)線廣泛應用基于X及β射線,、近紅外光源開發(fā)的在線薄膜測厚系統(tǒng)。隨著質(zhì)檢需求的不斷增長,，20世紀70年代后,，電渦流、超聲波,、電磁電容,、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的出現(xiàn),，光學檢測技術也不斷更新迭代,，以橢圓偏振法和光度法為主導的高精度、低成本,、輕便,、高速穩(wěn)固的光學檢測技術迅速占領日用電器和工業(yè)生產(chǎn)市場，并發(fā)展出了個性化定制產(chǎn)品的能力,。對于市場占比較大的微米級薄膜,，除了要求測量系統(tǒng)具有百納米級的測量準確度和分辨率之外，還需要在存在不規(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,。納米級膜厚儀供應商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,。

極值法求解過程計算簡單,，快速，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),。

常用白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理：入射的白光光束通過半反半透鏡進入到顯微干涉物鏡后,，被分光鏡分成兩部分，一個部分入射到固定參考鏡,，一部分入射到樣品表面,，當參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后，再次匯聚發(fā)生干涉，干涉光通過透鏡后,，利用電荷耦合器(CCD)可探測整個視場內(nèi)雙白光光束的干涉圖像,。利用Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描，可獲得一系列干涉圖像,。根據(jù)干涉圖像序列中對應點的光強隨光程差變化曲線,，可得該點的Z向相對位移；然后,，由CCD圖像中每個像素點光強最大值對應的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌,。白光干涉膜厚測量技術可以在不同環(huán)境下進行測量；

常用白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理：入射的白光光束通過半反半透鏡進入到顯微干涉物鏡后,，被分光鏡分成兩部分,，一個部分入射到固定的參考鏡，一部分入射到樣品表面,，當參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后,，再次匯聚產(chǎn)生干涉條紋，干涉光通過透鏡后,，利用電荷耦合器(CCD)可探測整個視場內(nèi)雙白光光束的干涉圖像,。利用Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描，可獲得一系列的干涉圖像,。根據(jù)干涉圖像序列中對應點的光強隨光程差變化曲線,，可得該點的Z向相對位移；然后,，由CCD圖像中每個像素點光強最大值對應的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌,。白光干涉膜厚測量技術可以實現(xiàn)對不同材料的薄膜進行測量；薄膜膜厚儀找誰

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,。測量膜厚儀的用途和特點

利用包絡線法計算薄膜的光學常數(shù)和厚度,，但還存在很多不足，包絡線法需要產(chǎn)生干涉波動,，要求在測量波段內(nèi)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,。測量膜厚儀的用途和特點