為了提高靶丸內(nèi)爆壓縮效率,需要確保靶丸所有幾何參數(shù)和物性參數(shù)都符合理想的球?qū)ΨQ狀態(tài),因此需要對(duì)靶丸殼層厚度分布進(jìn)行精密檢測(cè)。常用的測(cè)量手法有X射線顯微輻照法、激光差動(dòng)共焦法和白光干涉法等。白光干涉法是以白光作為光源,分成入射到參考鏡和待測(cè)樣品的兩束光,在計(jì)算機(jī)管控下進(jìn)行掃描和干涉信號(hào)分析,得到膜的厚度信息。該方法適用于靶丸殼層厚度的測(cè)量,但需要已知?dú)硬牧系恼凵渎?,且難以實(shí)現(xiàn)靶丸殼層厚度分布的測(cè)量??傊?,白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用很廣的測(cè)量薄膜厚度的儀器。納米級(jí)膜厚儀傳感器品牌
由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對(duì)測(cè)量量程和精度的需求不相同,因此多種測(cè)量方法各有優(yōu)缺點(diǎn),難以籠統(tǒng)評(píng)估。測(cè)量特點(diǎn)總結(jié)如表1-1所示,針對(duì)薄膜厚度不同,適用的測(cè)量方法分別為橢圓偏振法、分光光度法、共聚焦法和干涉法。對(duì)于小于1μm的薄膜,白光干涉輪廓儀的測(cè)量精度較低,分光光度法和橢圓偏振法較為適用;而對(duì)于小于200nm的薄膜,橢圓偏振法結(jié)果更可靠,因?yàn)橥高^(guò)率曲線缺少峰谷值。光學(xué)薄膜厚度測(cè)量方案目前主要集中于測(cè)量透明或半透明薄膜。通過(guò)使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣,可以得到待測(cè)薄膜厚度。本章詳細(xì)研究了白光干涉測(cè)量技術(shù)的常用解調(diào)方案、解調(diào)原理及其局限性,并得出了基于兩個(gè)相鄰干涉峰的白光干涉解調(diào)方案不適用于極短光程差測(cè)量的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,提出了一種基于干涉光譜單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的白光干涉測(cè)量解調(diào)技術(shù)。測(cè)量膜厚儀供貨精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。
光譜擬合法易于應(yīng)用于測(cè)量,但由于使用了迭代算法,因此其優(yōu)缺點(diǎn)在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著遺傳算法、模擬退火算法等全局優(yōu)化算法的引入,被用于測(cè)量薄膜參數(shù)。該方法需要一個(gè)較好的薄膜光學(xué)模型(包括色散系數(shù)、吸收系數(shù)、多層膜系統(tǒng)),但實(shí)際測(cè)試過(guò)程中薄膜的色散和吸收的公式通常不準(zhǔn)確,特別是對(duì)于多層膜體系,建立光學(xué)模型非常困難,無(wú)法用公式準(zhǔn)確地表示出來(lái)。因此,通常使用簡(jiǎn)化模型,全光譜擬合法在實(shí)際應(yīng)用中不如極值法有效。此外,該方法的計(jì)算速度慢,不能滿足快速計(jì)算的要求。
白光干涉法和激光光源相比具有短相干長(zhǎng)度的特點(diǎn),使得兩束光只有在光程差非常小的情況下才能發(fā)生干涉,因此不會(huì)產(chǎn)生干擾條紋。同時(shí),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。本文基于白光干涉原理對(duì)單層透明薄膜厚度測(cè)量進(jìn)行了研究,特別是對(duì)厚度小于光源相干長(zhǎng)度的薄膜進(jìn)行了探究。文章首先詳細(xì)闡述了白光干涉原理和薄膜測(cè)厚原理,然后在金相顯微鏡的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一種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)位移量進(jìn)行了標(biāo)定。 標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇和使用對(duì)于保持儀器準(zhǔn)確度至關(guān)重要。
白光干涉時(shí)域解調(diào)方案通過(guò)機(jī)械掃描部件驅(qū)動(dòng)干涉儀的反射鏡移動(dòng),補(bǔ)償光程差,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的解調(diào)。該系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。光纖白光干涉儀的兩個(gè)輸出臂分別作為參考臂和測(cè)量臂,用于將待測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換為干涉儀兩臂的光程差變化。測(cè)量臂因待測(cè)物理量的變化而增加未知光程差,參考臂則通過(guò)移動(dòng)反射鏡來(lái)補(bǔ)償測(cè)量臂所引入的光程差。當(dāng)干涉儀兩臂光程差ΔL=0時(shí),即兩個(gè)干涉光束的光程相等時(shí),將出現(xiàn)干涉極大值,觀察到中心零級(jí)干涉條紋,這種現(xiàn)象與外界的干擾因素?zé)o關(guān),因此可以利用它來(lái)獲取待測(cè)物理量的值。會(huì)影響輸出信號(hào)強(qiáng)度的因素包括:入射光功率、光纖的傳輸損耗、各端面的反射等。雖然外界環(huán)境的擾動(dòng)會(huì)影響輸出信號(hào)的強(qiáng)度,但對(duì)于零級(jí)干涉條紋的位置并不會(huì)造成影響。
可配合不同的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,如建立數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。國(guó)內(nèi)膜厚儀經(jīng)銷(xiāo)批發(fā)
在半導(dǎo)體、光學(xué)、電子、化學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,有助于研究和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。納米級(jí)膜厚儀傳感器品牌
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(cè)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?hào)進(jìn)入光譜儀,計(jì)算機(jī)定時(shí)從光譜儀中采集光譜信號(hào),獲取諸如光強(qiáng)、反射率等信息,計(jì)算機(jī)對(duì)這些信息進(jìn)行信號(hào)處理,濾除高頻噪聲信息,然后對(duì)光譜信息進(jìn)行歸一化處理,利用峰值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值,計(jì)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(diǎn):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(wú)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。納米級(jí)膜厚儀傳感器品牌