針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于白光干涉法的晶圓膜厚測量裝置。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、準直器、光譜儀、USB傳輸線、計算機。光譜儀主要包括六部分，分別是：光纖入口、準直鏡、光柵、聚焦鏡、區(qū)域檢測器、帶OFLV濾波器的探測器。測量具體步驟為：白光光源發(fā)出白光，經(jīng)由光纖，通過光纖探頭垂直入射至晶圓表面，樣品薄膜上表面和下表面反射光相干涉形成的干涉譜，由反射光纖探頭接收，再由光纖傳送到光譜儀，光譜儀連續(xù)記錄反射信號，通過USB線將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X。可以實現(xiàn)對晶圓膜厚的無損測量，時間快、設(shè)備小巧、操作簡單、精度高，適合實驗室檢測。隨著技術(shù)的進步和應(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展 。高速膜厚儀供應(yīng)鏈
為了分析白光反射光譜的測量范圍，進行了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實驗。實驗結(jié)果顯示，對于殼層厚度為30μm的靶丸，其白光反射光譜各譜峰非常密集，干涉級次數(shù)值大；此外，由于靶丸殼層的吸收，壁厚較大的靶丸信號強度相對較弱。隨著靶丸殼層厚度的進一步增加，其白光反射光譜各譜峰將更加密集，難以實現(xiàn)對各干涉譜峰波長的測量。為實現(xiàn)較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量，需采用紅外寬譜光源和光譜探測器。對于殼層厚度為μm的靶丸，測量的波峰相對較少，容易實現(xiàn)殼層白光反射光譜譜峰波長的準確測量；隨著靶丸殼層厚度的進一步減小，兩干涉信號之間的光程差差異非常小，以至于光譜信號中只有一個干涉波峰，難以使用峰值探測的白光反射光譜方法測量其厚度。為了實現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量，可采用紫外寬譜光源和光譜探測器提升其探測厚度下限。高速膜厚儀供應(yīng)鏈這種膜厚儀可以測量大氣壓下，1nm到1mm范圍內(nèi)的薄膜厚度。
光學(xué)測厚方法集光學(xué) 、機械、電子、計算機圖像處理技術(shù)為一體，以其光波長為測量基準，從原理上保證了納米級的測量精度。同時，光學(xué)測厚作為非接觸式的測量方法，被廣泛應(yīng)用于精密元件表面形貌及厚度的無損測量。其中，薄膜厚度光學(xué)測量方法按光吸收、透反射、偏振和干涉等光學(xué)原理可分為分光光度法、橢圓偏振法、干涉法等多種測量方法。不同的測量方法，其適用范圍各有側(cè)重，褒貶不一。因此結(jié)合多種測量方法的多通道式復(fù)合測量法也有研究，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。
白光光譜法克服了干涉級次的模糊識別問題 ，具有動態(tài)測量范圍大，連續(xù)測量時波動范圍小的特點，但在實際測量中，由于測量誤差、儀器誤差、擬合誤差等因素，干涉級次的測量精度仍其受影響，會出現(xiàn)干擾級次的誤判和干擾級次的跳變現(xiàn)象。導(dǎo)致公式計算得到的干擾級次m值與實際譜峰干涉級次m'(整數(shù))之間有誤差。為得到準確的干涉級次，本文依據(jù)干涉級次的連續(xù)特性設(shè)計了以下校正流程圖，獲得了靶丸殼層光學(xué)厚度的精確值。導(dǎo)入白光干涉光譜測量曲線。光路長度越長，儀器分辨率越高，但也越容易受到干擾因素的影響，需要采取降噪措施。
白光干涉測量技術(shù)，也被稱為光學(xué)低相干干涉測量技術(shù) ，使用的是低相干的寬譜光源，例如超輻射發(fā)光二極管、發(fā)光二極管等。同所有的光學(xué)干涉原理一樣，白光干涉同樣是通過觀察干涉圖樣的變化來分析干涉光程差的變化，進而通過各種解調(diào)方案實現(xiàn)對待測物理量的測量。采用寬譜光源的優(yōu)點是由于白光光源的相干長度很小（一般為幾微米到幾十微米之間），所有波長的零級干涉條紋重合于主極大值，即中心條紋，與零光程差的位置對應(yīng)。中心零級干涉條紋的存在使測量有了一個可靠的位置的參考值，從而只用一個干涉儀即可實現(xiàn)對被測物理量的測量，克服了傳統(tǒng)干涉儀無法實現(xiàn)測量的缺點。同時，相比于其他測量技術(shù),白光干涉測量方法還具有對環(huán)境不敏感、抗干擾能力強、測量的動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單和成本低廉等優(yōu)點。目前，經(jīng)過幾十年的研究與發(fā)展，白光干涉技術(shù)在膜厚、壓力、溫度、應(yīng)變、位移等等測量領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。白光干涉膜厚儀的應(yīng)用非常廣，特別是在半導(dǎo)體、光學(xué)、電子和化學(xué)等領(lǐng)域。高速膜厚儀供應(yīng)鏈
隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，其性能和功能會得到提高和擴展。高速膜厚儀供應(yīng)鏈
本章介紹了基于白光反射光譜和白光垂直掃描干涉聯(lián)用的靶丸殼層折射率測量方法。該方法利用白光反射光譜測量靶丸殼層光學(xué)厚度，利用白光垂直掃描干涉技術(shù)測量光線通過靶丸殼層后的光程增量，結(jié)合起來即可得到靶丸的折射率和厚度數(shù)據(jù)。在實驗數(shù)據(jù)處理方面，為解決白光干涉光譜中波峰位置難以精確確定和單極值點判讀可能存在干涉級次誤差的問題，提出了利用MATLAB曲線擬合確定極值點波長以及根據(jù)干涉級次連續(xù)性進行干涉級次判斷的數(shù)據(jù)處理方法。通過應(yīng)用碳氫(CH)薄膜進行實驗驗證，證明該方法具有較高的測量精度和可靠性。高速膜厚儀供應(yīng)鏈