納米級(jí)膜厚儀品牌企業(yè)

微納制造技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著檢測(cè)技術(shù)進(jìn)入微納領(lǐng)域，微結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)作為微納器件的重要部分，在半導(dǎo)體、航天航空、醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于微小和精細(xì)的特征，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法無(wú)法滿足要求。白光干涉法被廣泛應(yīng)用于微納檢測(cè)領(lǐng)域，具有非接觸、無(wú)損傷、高精度等特點(diǎn)。另外，光譜測(cè)量具有高效率和測(cè)量速度快的優(yōu)點(diǎn)。因此，這篇文章提出了一種白光干涉光譜測(cè)量方法，并構(gòu)建了相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的白光掃描干涉方法，這種方法具有更強(qiáng)的環(huán)境噪聲抵御能力，并且測(cè)量速度更快。精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。納米級(jí)膜厚儀品牌企業(yè)

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。 微米級(jí)膜厚儀測(cè)距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。

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)率曲線缺少峰谷值，橢圓偏振法結(jié)果更可靠?；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)。

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。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提高和拓展。

白光掃描干涉法可以避免色光相移干涉法測(cè)量的局限性。該方法利用白光作為光源，由于白光是一種寬光譜的光源，相干長(zhǎng)度相對(duì)較短，因此發(fā)生干涉的位置范圍很小。在白光干涉時(shí)，存在一個(gè)確定的零位置，當(dāng)測(cè)量光和參考光的光程相等時(shí)，所有波長(zhǎng)的光均會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉，此時(shí)可以觀察到一個(gè)明亮的零級(jí)條紋，同時(shí)干涉信號(hào)也達(dá)到最大值。通過(guò)分析這個(gè)干涉信號(hào)，可以得到被測(cè)物體的幾何形貌。白光掃描干涉術(shù)是通過(guò)測(cè)量干涉條紋來(lái)完成的，而干涉條紋的清晰度直接影響測(cè)試精度。因此，為了提高精度，需要更為復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，這使得條紋的測(cè)量變得費(fèi)力費(fèi)時(shí)?？偟膩?lái)說(shuō)，白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用廣、具有高精度和可靠性的薄膜厚度測(cè)量?jī)x器。微米級(jí)膜厚儀測(cè)距

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將得到進(jìn)一步提高。納米級(jí)膜厚儀品牌企業(yè)

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。

納米級(jí)膜厚儀品牌企業(yè)