目前,，應(yīng)用的顯微干涉方式主要有Mirau顯微干涉和Michelson顯微干涉兩張方式,。在Mirau型顯微干涉結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中物鏡和被測(cè)樣品之間有兩塊平板,，一個(gè)是涂覆有高反射膜的平板作為參考鏡,，另一塊涂覆半透半反射膜的平板作為分光棱鏡，由于參考鏡位于物鏡和被測(cè)樣品之間,，從而使物鏡外殼更加緊湊,，工作距離相對(duì)而言短一些,，其倍率一般為10-50倍，Mirau顯微干涉物鏡參考端使用與測(cè)量端相同顯微物鏡,，因此沒(méi)有額外的光程差,。是常用的方法之一。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以應(yīng)用于電子工業(yè)中的薄膜電阻率測(cè)量,；高速膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)
光學(xué)測(cè)厚方法結(jié)合了光學(xué),、機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),，以光波長(zhǎng)為測(cè)量基準(zhǔn),，從原理上保證了納米級(jí)的測(cè)量精度。由于光學(xué)測(cè)厚是非接觸式的測(cè)量方法,，因此被用于精密元件表面形貌及厚度的無(wú)損測(cè)量,。針對(duì)薄膜厚度的光學(xué)測(cè)量方法，可以按照光吸收,、透反射,、偏振和干涉等不同光學(xué)原理分為分光光度法、橢圓偏振法,、干涉法等多種測(cè)量方法,。不同的測(cè)量方法各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。因此,，有一些研究采用了多通道式復(fù)合測(cè)量法,，結(jié)合多種測(cè)量方法，例如橢圓偏振法和光度法結(jié)合的光譜橢偏法,，彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結(jié)合法等,。原裝膜厚儀廠家隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提高和擴(kuò)展,。
與激光光源相比以白光的寬光譜光源由于具有短相干長(zhǎng)度的特點(diǎn)使得兩光束只有在光程差極小的情況下才能發(fā)生干涉因此不會(huì)產(chǎn)生干擾條紋 ,。同時(shí)由于白光干涉產(chǎn)生的干涉條紋具有明顯的零光程差位置避免了干涉級(jí)次不確定的問(wèn)題。本文以白光干涉原理為理論基礎(chǔ)對(duì)單層透明薄膜厚度測(cè)量尤其對(duì)厚度小于光源相干長(zhǎng)度的薄膜厚度測(cè)量進(jìn)行了研究,。首先從白光干涉測(cè)量薄膜厚度的原理出發(fā),、分別詳細(xì)闡述了白光干涉原理和薄膜測(cè)厚原理。接著在金相顯微鏡的基礎(chǔ)上構(gòu)建了型垂直白光掃描系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)中測(cè)試薄膜厚度的儀器并利用白光干涉原理對(duì)的位移量進(jìn)行了標(biāo)定,。
采用峰峰值法處理光譜數(shù)據(jù)時(shí) ,，被測(cè)光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率。我們只需獲得相鄰的兩干涉峰值處的波長(zhǎng)信息即可得出光程差,，不必關(guān)心此波長(zhǎng)處的光強(qiáng)大小,，從而降低數(shù)據(jù)處理的難度。也可以利用多組相鄰的干涉光譜極值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)來(lái)分別求出光程差，然后再求平均值作為測(cè)量光程差,，這樣可以提高該方法的測(cè)量精度,。但是，峰峰值法存在著一些缺點(diǎn)：當(dāng)使用寬帶光源作為輸入光源時(shí),，接收光譜中不可避免地疊加有與光源同分布的背景光,，從而引起峰值處波長(zhǎng)的改變，引入測(cè)量誤差,。同時(shí),，當(dāng)兩干涉信號(hào)之間的光程差很小，導(dǎo)致其干涉光譜只有一個(gè)干涉峰的時(shí)候,，此法便不再適用,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)的優(yōu)化需要對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和算法進(jìn)行改進(jìn)；
為了分析白光反射光譜的測(cè)量范圍 ,，開(kāi)展了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測(cè)量實(shí)驗(yàn),。圖是不同殼層厚度靶丸的白光反射光譜測(cè)量曲線，如圖所示,，對(duì)于殼層厚度30μm的靶丸,，其白光反射光譜各譜峰非常密集、干涉級(jí)次數(shù)值大,；此外,，由于靶丸殼層的吸收，壁厚較大的靶丸信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較弱,。隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步增加，其白光反射光譜各譜峰將更加密集,，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)各干涉譜峰波長(zhǎng)的測(cè)量,。為實(shí)現(xiàn)較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測(cè)量，需采用紅外的寬譜光源和光譜探測(cè)器,。對(duì)于殼層厚度為μm的靶丸,，測(cè)量的波峰相對(duì)較少，容易實(shí)現(xiàn)靶丸殼層白光反射光譜譜峰波長(zhǎng)的準(zhǔn)確測(cè)量,；隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步減小,，兩干涉信號(hào)之間的光程差差異非常小，以至于他們的光譜信號(hào)中只有一個(gè)干涉波峰,，基于峰值探測(cè)的白光反射光譜方法難以實(shí)現(xiàn)其厚度的測(cè)量,；為實(shí)現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測(cè)量，可采用紫外的寬譜光源和光譜探測(cè)器提升其探測(cè)厚度下限,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的非接觸式測(cè)量,。原裝膜厚儀調(diào)試
白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的快速測(cè)量和分析；高速膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)
自上世紀(jì)60年代起 ,，利用X及β射線,、近紅外光源開(kāi)發(fā)的在線薄膜測(cè)厚系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于西方先進(jìn)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)線中,。20世紀(jì)70年代后，為滿足日益增長(zhǎng)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(cè)量技術(shù)相繼問(wèn)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(cè)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(chǎng)，并發(fā)展出依據(jù)用戶需求個(gè)性化定制產(chǎn)品的能力,。其中,，對(duì)于市場(chǎng)份額占比較大的微米級(jí)薄膜，除要求測(cè)量系統(tǒng)不僅具有百納米級(jí)的測(cè)量準(zhǔn)確度及分辨力以外,，還要求測(cè)量系統(tǒng)在存在不規(guī)則環(huán)境干擾的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)下,，具備較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。高速膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)