在納米級薄膜的各項相關(guān)參數(shù)中，薄膜材料的厚度是薄膜設(shè)計和制備過程中重要的參量之一，具有決定薄膜性質(zhì)和性能的基本作用。然而，由于其極小尺寸及突出的表面效應(yīng)，使得對納米級薄膜的厚度準(zhǔn)確測量變得困難。經(jīng)過眾多科研技術(shù)人員的探索和研究，新的薄膜厚度測量理論和測量技術(shù)不斷涌現(xiàn)，測量方法從手動到自動、有損到無損不斷得到實現(xiàn)。對于不同性質(zhì)薄膜，其適用的厚度測量方案也不相同。針對納米級薄膜，應(yīng)用光學(xué)原理的測量技術(shù)。相比其他方法，光學(xué)測量方法具有精度高、速度快、無損測量等優(yōu)勢，成為主要檢測手段。其中代表性的測量方法有橢圓偏振法、干涉法、光譜法、棱鏡耦合法等。標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇和使用對于保持儀器準(zhǔn)確度至關(guān)重要。蘇州膜厚儀供應(yīng)
光具有相互疊加的特性，發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強(qiáng)，而在另一些地方振動減弱，并產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化。干涉測量需要滿足三個相干條件：頻率一致、振動方向一致、相位差穩(wěn)定一致。與激光光源相比，白光光源的相干長度較短，通常在幾微米到幾十微米內(nèi)。白光干涉的條紋有一個固定的位置，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(qiáng)度具有最大值。通過探測光強(qiáng)最大值，可以實現(xiàn)樣品表面位移的精密測量。白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點，并廣泛應(yīng)用于薄膜三維形貌測量和薄膜厚度精密測量等領(lǐng)域。高精度膜厚儀常用解決方案總的來說，白光干涉膜厚儀是一種在薄膜厚度測量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的儀器。
本文主要以半導(dǎo)體鍺和貴金屬金兩種材料為對象，研究了白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法實現(xiàn)納米級薄膜厚度準(zhǔn)確測量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同，所適用的測量方法也不同。半導(dǎo)體鍺膜具有折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的特點，選擇采用白光干涉的測量方法；而厚度更薄的金膜的折射率為復(fù)數(shù)，且能激發(fā)明顯的表面等離子體效應(yīng)，因而可借助基于表面等離子體共振的測量方法；為了進(jìn)一步改善測量的精度，論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，檢測P光與S光之間的相位差提升厚度測量的精度。
Michelson干涉物鏡，準(zhǔn)直透鏡將白光縮束準(zhǔn)直后垂直照射到待測晶圓上，反射光之間相互發(fā)生干涉，經(jīng)準(zhǔn)直鏡后干涉光強(qiáng)進(jìn)入光纖耦合單元，完成干涉部分。光纖傳輸?shù)母缮嫘盘栠M(jìn)入光譜儀，計算機(jī)定時從光譜儀中采集光譜信號，獲取諸如光強(qiáng)、反射率等信息，計算機(jī)對這些信息進(jìn)行信號處理，濾除高頻噪聲信息，然后對光譜信息進(jìn)行歸一化處理，利用峰值對應(yīng)的波長值，計算晶圓膜厚。光源采用氙燈光源，選擇氙燈作為光源具有以下優(yōu)點：氙燈均為連續(xù)光譜，且光譜分布幾乎與燈輸入功率變化無關(guān)，在壽命期內(nèi)光譜能量分布也幾乎不變；氙燈的光、電參數(shù)一致性好，工作狀態(tài)受外界條件變化的影響??；氙燈具有較高的電光轉(zhuǎn)換效率，可以輸出高能量的平行光等。白光干涉膜厚儀是一種可用于測量薄膜厚度的儀器，適用于透明薄膜和平行表面薄膜的測量。
。白光干涉膜厚儀基于薄膜對白光的反射和透射產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，通過測量干涉條紋的位置和間距來計算出薄膜的厚度。這種儀器在光學(xué)薄膜、半導(dǎo)體、涂層和其他薄膜材料的生產(chǎn)和研發(fā)過程中具有重要的應(yīng)用價值。白光干涉膜厚儀的原理是基于薄膜對白光的干涉現(xiàn)象。當(dāng)白光照射到薄膜表面時，部分光線會被薄膜反射，而另一部分光線會穿透薄膜并在薄膜內(nèi)部發(fā)生多次反射和折射。這些反射和折射的光線會與原始入射光線產(chǎn)生干涉，形成干涉條紋。通過測量干涉條紋的位置和間距，可以推導(dǎo)出薄膜的厚度信息。白光干涉膜厚儀在光學(xué)薄膜領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。光學(xué)薄膜是一種具有特殊光學(xué)性質(zhì)的薄膜材料，廣泛應(yīng)用于激光器、光學(xué)鏡片、光學(xué)濾波器等光學(xué)元件中。通過白光干涉膜厚儀可以實現(xiàn)對光學(xué)薄膜厚度的精確測量，保證光學(xué)薄膜元件的光學(xué)性能。此外，白光干涉膜厚儀還可以用于半導(dǎo)體行業(yè)中薄膜材料的生產(chǎn)和質(zhì)量控制，確保半導(dǎo)體器件的性能穩(wěn)定和可靠性。白光干涉膜厚儀還可以應(yīng)用于涂層材料的生產(chǎn)和研發(fā)過程中。涂層材料是一種在材料表面形成一層薄膜的工藝，用于增強(qiáng)材料的表面性能。通過白光干涉膜厚儀可以對涂層材料的厚度進(jìn)行精確測量，保證涂層的均勻性和穩(wěn)定性，提高涂層材料的質(zhì)量和性能。廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光學(xué)、電子、化學(xué)等領(lǐng)域，為研究和開發(fā)提供了有力的手段。國內(nèi)膜厚儀定做
可以配合不同的軟件進(jìn)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。蘇州膜厚儀供應(yīng)
在初始相位為零的情況下，當(dāng)被測光與參考光之間的光程差為零時，光強(qiáng)度將達(dá)到最大值。為了探測兩個光束之間的零光程差位置，需要使用精密Z向運動臺帶動干涉鏡頭作垂直掃描運動，或移動載物臺。在垂直掃描過程中，可以用探測器記錄下干涉光強(qiáng)，得到白光干涉信號強(qiáng)度與Z向掃描位置（兩光束光程差）之間的變化曲線。通過干涉圖像序列中某波長處的白光信號強(qiáng)度隨光程差變化的示意圖，可以找到光強(qiáng)極大值位置，即為零光程差位置。通過精確確定零光程差位置，可以實現(xiàn)樣品表面相對位移的精密測量。同時，通過確定最大值對應(yīng)的Z向位置，也可以獲得被測樣品表面的三維高度。蘇州膜厚儀供應(yīng)