怎樣選擇膜厚儀

光具有傳播的特性，不同波列在相遇的區(qū)域，振動將相互疊加，是各列光波獨自在該點所引起的振動矢量和。兩束光要發(fā)生干涉，應必須滿足三個相干條件，即：頻率一致、振動方向一致、相位差恒定。發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強，而在另一些地方振動減弱，產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化。任何干涉測量都是完全建立在這種光波典型特性上的。下圖分別表示干涉相長和干涉相消的合振幅。與激光光源相比，白光光源的相干長度在幾微米到幾十微米內(nèi)，通常都很短，更為重要的是，白光光源產(chǎn)生的干涉條紋具有一個典型的特征：即條紋有一個固定不變的位置，該固定位置對應于光程差為零的平衡位置，并在該位置白光輸出光強度具有最大值，并通過探測該光強最大值，可實現(xiàn)樣品表面位移的精密測量。此外，白光光源具有系統(tǒng)抗干擾能力強、穩(wěn)定性好且動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點。因此，白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等基于白光干涉的光學測量技術(shù)在薄膜三維形貌測量、薄膜厚度精密測量等領域得以廣泛應用。白光干涉膜厚儀的應用非常廣，特別是在半導體、光學、電子和化學等領域。怎樣選擇膜厚儀

目前，應用的顯微干涉方式主要有Mirau顯微干涉和Michelson顯微干涉兩張方式。在Mirau型顯微干涉結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中物鏡和被測樣品之間有兩塊平板，一個是涂覆有高反射膜的平板作為參考鏡，另一塊涂覆半透半反射膜的平板作為分光棱鏡，由于參考鏡位于物鏡和被測樣品之間，從而使物鏡外殼更加緊湊，工作距離相對而言短一些，其倍率一般為10-50倍，Mirau顯微干涉物鏡參考端使用與測量端相同顯微物鏡，因此沒有額外的光程差。是常用的方法之一。怎樣選擇膜厚儀可以配合不同的軟件進行分析和數(shù)據(jù)處理，例如建立數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。

在初始相位為零的情況下，當被測光與參考光之間的光程差為零時，光強度將達到最大值。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，得到白光干涉信號強度與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度隨光程差變化的示意圖，可以找到光強極大值位置，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的Z向位置，也可以獲得被測樣品表面的三維高度。

晶圓對于半導體器件至關(guān)重要，膜厚是影響晶圓物理性質(zhì)的重要參數(shù)之一。通常對膜厚的測量有橢圓偏振法、探針法、光學法等，橢偏法設備昂貴，探針法又會損傷晶圓表面。利用光學原理進行精密測試，一直是計量和測試技術(shù)領域中的主要方法之一，在光學測量領域，基于干涉原理的測量系統(tǒng)已成為物理量檢測中十分精確的系統(tǒng)之一。光的干涉計量與測試本質(zhì)是以光波的波長作為單位來進行計量的，現(xiàn)代的干涉測試與計量技術(shù)已能達到一個波長的幾百分之一的測量精度，干涉測量的更大特點是它具有更高的靈敏度（或分辨率）和精度，。而且絕大部分干涉測試都是非接觸的，不會對被測件帶來表面損傷和附加誤差；測量對象較廣，并不局限于金屬或非金屬；可以檢測多參數(shù)，如：長度、寬度、直徑、表面粗糙度、面積、角度等。白光干涉膜厚儀可以配合不同的軟件進行分析和數(shù)據(jù)處理，例如建立數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。

光鏡和參考板組成，光源發(fā)出的光經(jīng)過顯微鏡后被分光棱鏡分成兩部分，一束作為參考光入射到參考鏡并反射，另一束作為測量光入射到樣品表面被反射，兩束反射光反射到分光棱鏡并發(fā)生干涉。由于實驗中需要調(diào)節(jié)樣品與被測樣品的角度，以便更好進行測量，5XMichelson型干涉物鏡可以通過其配置的兩個旋鈕進行調(diào)節(jié)，旋鈕能夠在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)參考鏡角度，可以調(diào)節(jié)到理想角度。光纖在測試系統(tǒng)中負責傳光，將顯微鏡視場干涉信號傳輸?shù)轿⑿凸庾V儀。系統(tǒng)選用光纖為海洋光學公司生產(chǎn)的高級光纖組件，光纖連接線的內(nèi)層為硅樹脂包裹的單線鋼圈，外層為諾梅克斯編織物，以求更好地減輕應力并起到有效的保護作用。該組件末段是易于操作的金屬環(huán)---高精密度的SMA連接器。光纖一端與適配器連接，另一端與微型光譜儀連接，以將干涉光信號傳入光譜儀中。隨著技術(shù)的不斷進步和應用領域的擴展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將得到進一步提高；國內(nèi)膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)

精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。怎樣選擇膜厚儀

利用包絡線法計算薄膜的光學常數(shù)和厚度，但還存在很多不足，包絡線法需要產(chǎn)生干涉波動，要求在測量波段內(nèi)存在多個干涉極值點，且干涉極值點足夠多，精度才高。理想的包絡線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點建立的，在沒有正確方法建立包絡線時，通常使用拋物線插值法建立，這樣造成的誤差較大。包絡法對測量對象要求高，如果薄膜較薄或厚度不足情況下，會造成干涉條紋減少，干涉波峰個數(shù)較少，要利用干涉極值點建立包絡線就越困難，且利用拋物線插值法擬合也很困難，從而降低該方法的準確度。其次，薄膜吸收的強弱也會影響該方法的準確度，對于吸收較強的薄膜，隨干涉條紋減少，極大值與極小值包絡線逐漸匯聚成一條曲線，該方法就不再適用。因此，包絡法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品。怎樣選擇膜厚儀