由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量量程和精度的需求不盡相同，因而多種測(cè)量方法各有優(yōu)缺，難以一概而論。按照薄膜厚度的增加，適用的測(cè)量方式分別為橢圓偏振法、分光光度法、共聚焦法和干涉法。對(duì)于小于1μm的較薄薄膜，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適合。而對(duì)于小于200nm的薄膜，由于透過(guò)率曲線(xiàn)缺少峰谷值，橢圓偏振法結(jié)果更加可靠?；诎坠飧缮嬖淼墓鈱W(xué)薄膜厚度測(cè)量方案目前主要集中于測(cè)量透明或者半透明薄膜，通過(guò)使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣，得到待測(cè)薄膜厚度。本章在詳細(xì)研究白光干涉測(cè)量技術(shù)的常用解調(diào)方案、解調(diào)原理及其局限性的基礎(chǔ)上，分析得到了常用的基于兩個(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，我們提出了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)?？梢耘浜喜煌能浖M(jìn)行分析和數(shù)據(jù)處理，例如建立數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等；白光干涉膜厚儀制作廠家
傅里葉變換是白光頻域解調(diào)方法中的一種低精度信號(hào)解調(diào)方法，起初由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)。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，并得到待測(cè)物理量的信息。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)勢(shì)是解調(diào)速度快，受干擾信號(hào)影響較小，但精度不高。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理FFT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)，因此該方法主要應(yīng)用于解調(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)是對(duì)采集到的光譜信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，然后濾波、提取主頻信號(hào)，接著進(jìn)行逆傅里葉變換、對(duì)數(shù)運(yùn)算，之后取其虛部進(jìn)行相位反包裹運(yùn)算，從而通過(guò)得到的相位來(lái)獲得干涉儀的光程差。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該方法測(cè)量精度比傅里葉變換方法更高。國(guó)內(nèi)膜厚儀行情當(dāng)光路長(zhǎng)度增加，儀器的分辨率越高，也越容易受到靜態(tài)振動(dòng)等干擾因素的影響，需采取一些減小噪聲的措施。
基于白光干涉法的晶圓膜厚測(cè)量裝置，其特征在于：該裝置包括白光光源、顯微鏡、分束鏡、干涉物鏡、光纖傳輸單元、準(zhǔn)直器、光譜儀、USB傳輸線(xiàn)、計(jì)算機(jī)；光譜儀主要包括六部分，分別是：光纖入口、準(zhǔn)直鏡、光柵、聚焦鏡、區(qū)域檢測(cè)器、帶OFLV濾波器的探測(cè)器；
光源發(fā)出的白光經(jīng)準(zhǔn)直鏡擴(kuò)束準(zhǔn)直后成平行光，經(jīng)分束鏡射入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。
白光干涉的相干原理早在1975年就已經(jīng)被提出，隨后于1976年在光纖通信領(lǐng)域中獲得了實(shí)現(xiàn)。1983年，BrianCulshaw的研究小組報(bào)道了白光干涉技術(shù)在光纖傳感領(lǐng)域中的應(yīng)用。隨后在1984年，報(bào)道了基于白光干涉原理的完整的位移傳感系統(tǒng)。該研究成果證明了白光干涉技術(shù)可以被用于測(cè)量能夠轉(zhuǎn)換成位移的物理參量。此后的幾年間，白光干涉應(yīng)用于溫度、壓力等的研究相繼被報(bào)道。自上世紀(jì)九十年代以來(lái)，白光干涉技術(shù)快速發(fā)展，提供了實(shí)現(xiàn)測(cè)量的更多的解決方案。近幾年以來(lái)，由于傳感器設(shè)計(jì)與研制的進(jìn)步，信號(hào)處理新方案的提出，以及傳感器的多路復(fù)用等技術(shù)的發(fā)展，使得白光干涉測(cè)量技術(shù)的發(fā)展更加迅速。該儀器的使用需要一定的專(zhuān)業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)，操作前需要進(jìn)行充分的培訓(xùn)和實(shí)踐。
膜厚儀是一種可以用于精確測(cè)量光學(xué)薄膜厚度的儀器，是光學(xué)薄膜制備和表征中不可或缺的工具。在光學(xué)薄膜領(lǐng)域，薄膜的厚度直接影響到薄膜的光學(xué)性能和應(yīng)用效果。因此，準(zhǔn)確測(cè)量薄膜厚度對(duì)于研究和生產(chǎn)具有重要意義。膜厚儀測(cè)量光學(xué)薄膜的具體方法通常包括以下幾個(gè)步驟：樣品準(zhǔn)備：首先需要準(zhǔn)備待測(cè)薄膜樣品，通常是將薄膜沉積在基片上，確保樣品表面平整干凈，無(wú)雜質(zhì)和損傷。儀器校準(zhǔn)：在進(jìn)行測(cè)量之前，需要對(duì)膜厚儀進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。校準(zhǔn)過(guò)程通常包括使用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對(duì)，調(diào)整儀器參數(shù)。測(cè)量操作：將樣品放置在膜厚儀的測(cè)量臺(tái)上，調(diào)節(jié)儀器參數(shù)，如波長(zhǎng)、入射角等，然后啟動(dòng)測(cè)量程序。膜厚儀會(huì)通過(guò)光學(xué)干涉原理測(cè)量樣品表面反射的光線(xiàn)，從而得到薄膜的厚度信息。數(shù)據(jù)分析：膜厚儀通常會(huì)輸出一系列的數(shù)據(jù)，包括薄膜的厚度、折射率等信息。對(duì)于這些數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。膜厚儀測(cè)量光學(xué)薄膜的具體方法需要注意的一些關(guān)鍵點(diǎn)包括：樣品表面的處理對(duì)測(cè)量結(jié)果有重要影響，因此在進(jìn)行測(cè)量之前需要確保樣品表面的平整和清潔白光干涉膜厚測(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；微米級(jí)膜厚儀廠家
操作需要一定的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn)，需要進(jìn)行充分的培訓(xùn)和實(shí)踐。白光干涉膜厚儀制作廠家
在激光慣性約束聚變（ICF）物理實(shí)驗(yàn)中，靶丸殼層折射率、厚度以及其分布參數(shù)是非常關(guān)鍵的參數(shù)。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶丸殼層折射率、厚度及其分布的精密測(cè)量對(duì)精密ICF物理實(shí)驗(yàn)研究非常重要。由于靶丸尺寸微小、結(jié)構(gòu)特殊、測(cè)量精度要求高，因此如何實(shí)現(xiàn)對(duì)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測(cè)量是靶參數(shù)測(cè)量技術(shù)研究中的重要內(nèi)容。本文針對(duì)這一需求，開(kāi)展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測(cè)量技術(shù)研究。精確測(cè)量靶丸殼層折射率、厚度及其分布是激光慣性約束聚變中至關(guān)重要的，對(duì)于ICF物理實(shí)驗(yàn)的研究至關(guān)重要。由于靶丸特殊的結(jié)構(gòu)和微小的尺寸，以及測(cè)量的高精度要求，如何實(shí)現(xiàn)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測(cè)量是靶參數(shù)測(cè)量技術(shù)研究中的重要目標(biāo)。本文就此需求開(kāi)展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測(cè)量技術(shù)的研究。白光干涉膜厚儀制作廠家