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(guò)半反半透鏡進(jìn)入到顯微干涉物鏡后,,被分光鏡分成兩部分,一個(gè)部分入射到固定的參考鏡,,一部分入射到樣品表面,,當(dāng)參考鏡表面和樣品表面的反射光通過(guò)分光鏡后,再次匯聚產(chǎn)生干涉條紋,,干涉光通過(guò)透鏡后,,利用電荷耦合器(CCD)可探測(cè)整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)雙白光光束的干涉圖像。利用Z向精密位移臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭或樣品臺(tái)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(duì)應(yīng)點(diǎn)的光強(qiáng)隨光程差變化曲線,可得該點(diǎn)的Z向相對(duì)位移,;然后,,由CCD圖像中每個(gè)像素點(diǎn)光強(qiáng)最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置獲得被測(cè)樣品表面的三維形貌。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的大范圍測(cè)量和分析,。高速膜厚儀推薦
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,。到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,。膜厚儀品牌企業(yè)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),。
傅里葉變換是白光頻域解調(diào)方法中一種低精度的信號(hào)解調(diào)方法 。早是由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),。因此,該解調(diào)方案的原理是通過(guò)傅里葉變換得到頻域的峰值頻率從而獲得光程差,,進(jìn)而得到待測(cè)物理量的信息,。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)點(diǎn)是解調(diào)速度較快,受干擾信號(hào)的影響較小,。但是其測(cè)量精度較低,。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理FFT(快速傅里葉變換)理論,若輸入光源波長(zhǎng)范圍為[]λ1,λ2,,則所測(cè)光程差的理論小分辨率為λ1λ2/(λ2?λ1),,所以此方法主要應(yīng)用于對(duì)解調(diào)精度要求不高的場(chǎng)合。傅里葉變換白光干涉法是對(duì)傅里葉變換法的改進(jìn),。該方法總結(jié)起來(lái)就是對(duì)采集到的光譜信號(hào)做傅里葉變換,,然后濾波、提取主頻信號(hào)后進(jìn)行逆傅里葉變換,,然后做對(duì)數(shù)運(yùn)算,,并取其虛部做相位反包裹運(yùn)算,由獲得的相位得到干涉儀的光程差,。該方法經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明其測(cè)量精度比傅里葉變換高,。
干涉法測(cè)量可表述為:白光干涉光譜法主要利用光的干涉原理和光譜分光原理,利用光在不同波長(zhǎng)處的干涉光強(qiáng)進(jìn)行求解,。光源出射的光經(jīng)分光棱鏡分成兩束,,其中一束入射到參考鏡,另一束入射到測(cè)量樣品表面,,兩束光均發(fā)生反射并入射到分光棱鏡,,此時(shí)這兩束光會(huì)發(fā)生干涉。干涉光經(jīng)光譜儀采集得到白光光譜干涉信號(hào),,經(jīng)由計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù),、顯示結(jié)果變化,,之后讀出厚度值或變化量。如何建立一套基于白光干涉法的晶圓膜厚測(cè)量裝置,,對(duì)于晶圓膜厚測(cè)量具有重要意義,,設(shè)備價(jià)格、空間大小,、操作難易程度都是其影響因素。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以對(duì)薄膜的厚度,、反射率,、折射率等光學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
薄膜是一種特殊的二維材料,,由分子,、原子或離子沉積在基底表面形成。近年來(lái),,隨著材料科學(xué)和鍍膜技術(shù)的不斷發(fā)展,,厚度在納米量級(jí)(幾納米到幾百納米范圍內(nèi))的薄膜研究和應(yīng)用迅速增加。與體材料相比,,納米薄膜的尺寸很小,,表面積與體積的比值增大,因而表面效應(yīng)所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)非常突出,,對(duì)于光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)等具有許多獨(dú)特的表現(xiàn),。納米薄膜在傳統(tǒng)光學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣,尤其是在光通訊,、光學(xué)測(cè)量,、傳感、微電子器件,、醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域有更為廣闊的應(yīng)用前景,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以在不同環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量。蘇州膜厚儀供應(yīng)
Michelson干涉儀的光路長(zhǎng)度是影響儀器精度的重要因素,。高速膜厚儀推薦
莫侯伊膜厚儀在半導(dǎo)體行業(yè)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值膜厚儀的測(cè)量原理主要基于光學(xué)干涉原理,。當(dāng)光波穿過(guò)薄膜時(shí),會(huì)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(guò)測(cè)量干涉條紋的間距或相位差來(lái)計(jì)算薄膜的厚度,。膜厚儀通常包括光源,、光路系統(tǒng)、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部件,,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)薄膜厚度的高精度測(cè)量,。在半導(dǎo)體行業(yè)中,,薄膜的具體測(cè)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(cè)量方法,,它利用薄膜對(duì)橢偏光的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算薄膜的厚度。X射線衍射法則是通過(guò)測(cè)量衍射光的角度和強(qiáng)度來(lái)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(guò)探針與薄膜表面的相互作用來(lái)獲取表面形貌和厚度信息,。這些方法各有特點(diǎn),可以根據(jù)具體的測(cè)量要求選擇合適的方法進(jìn)行薄膜厚度測(cè)量,。薄膜的厚度對(duì)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(cè)量原理和具體測(cè)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(duì)薄膜厚度的要求也越來(lái)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(diǎn)領(lǐng)域。高速膜厚儀推薦