品牌膜厚儀的用途和特點

來源: 發(fā)布時間:2024-01-17

目前,應(yīng)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。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于納米制造中的薄膜厚度測量。品牌膜厚儀的用途和特點

薄膜材料的厚度在納米級薄膜的各項相關(guān)參數(shù)中,是制備和設(shè)計中一個重要的參量,也是決定薄膜性質(zhì)和性能的關(guān)鍵參量之一。然而,由于其極小尺寸及表面效應(yīng)的影響,納米級薄膜的厚度準(zhǔn)確測量變得困難。科研技術(shù)人員通過不斷的探索研究,提出了新的薄膜厚度測量理論和技術(shù),并將測量方法從手動到自動、有損到無損等不斷改進。對于不同性質(zhì)的薄膜,其適用的厚度測量方案也不相同。在納米級薄膜中,采用光學(xué)原理的測量技術(shù)可以實現(xiàn)精度高、速度快、無損測量等優(yōu)點,成為主要的檢測手段。典型的測量方法包括橢圓偏振法、干涉法、光譜法、棱鏡耦合法等。納米級膜厚儀技術(shù)白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)涂層中的薄膜反射率測量。

光譜擬合法易于應(yīng)用于測量,但由于使用了迭代算法,因此其優(yōu)缺點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,被用于測量薄膜參數(shù)。該方法需要一個較好的薄膜光學(xué)模型(包括色散系數(shù)、吸收系數(shù)、多層膜系統(tǒng)),但實際測試過程中薄膜的色散和吸收的公式通常不準(zhǔn)確,特別是對于多層膜體系,建立光學(xué)模型非常困難,無法用公式準(zhǔn)確地表示出來。因此,通常使用簡化模型,全光譜擬合法在實際應(yīng)用中不如極值法有效。此外,該方法的計算速度慢,不能滿足快速計算的要求。

白光干涉膜厚儀基于薄膜對白光的反射和透射產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過測量干涉條紋的位置和間距來計算出薄膜的厚度。這種儀器在光學(xué)薄膜、半導(dǎo)體、涂層和其他薄膜材料的生產(chǎn)和研發(fā)過程中具有重要的應(yīng)用價值。當(dāng)白光照射到薄膜表面時,部分光線會被薄膜反射,而另一部分光線會穿透薄膜并在薄膜內(nèi)部發(fā)生多次反射和折射。這些反射和折射的光線會與原始入射光線產(chǎn)生干涉,形成干涉條紋。通過測量干涉條紋的位置和間距,可以推導(dǎo)出薄膜的厚度信息。白光干涉膜厚儀在光學(xué)薄膜領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。光學(xué)薄膜是一種具有特殊光學(xué)性質(zhì)的薄膜材料,廣泛應(yīng)用于激光器、光學(xué)鏡片、光學(xué)濾波器等光學(xué)元件中。通過白光干涉膜厚儀可以實現(xiàn)對光學(xué)薄膜厚度的精確測量,保證光學(xué)薄膜元件的光學(xué)性能。此外,白光干涉膜厚儀還可以用于半導(dǎo)體行業(yè)中薄膜材料的生產(chǎn)和質(zhì)量控制,確保半導(dǎo)體器件的性能穩(wěn)定和可靠性。白光干涉膜厚儀還可以應(yīng)用于涂層材料的生產(chǎn)和研發(fā)過程中。涂層材料是一種在材料表面形成一層薄膜的工藝,用于增強材料的表面性能。通過白光干涉膜厚儀可以對涂層材料的厚度進行精確測量,保證涂層的均勻性和穩(wěn)定性,提高涂層材料的質(zhì)量和性能。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的大范圍測量和分析。

白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向。此項技術(shù)通過使用光譜儀將對條紋的測量轉(zhuǎn)變?yōu)閷Σ煌ㄩL光譜的測量,分析被測物體的光譜特性,得到相應(yīng)的長度信息和形貌信息。與白光掃描干涉術(shù)相比,它不需要大量的掃描過程,因此提高了測量效率,并減小了環(huán)境對其影響。此項技術(shù)能夠測量距離、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度等。白光干涉光譜分析基于頻域干涉的理論,采用白光作為寬波段光源,經(jīng)過分光棱鏡折射為兩束光。這兩束光分別經(jīng)由參考面和被測物體入射,反射后再次匯聚合成,并由色散元件分光至探測器,記錄頻域干涉信號。這個光譜信號包含了被測表面信息,如果此時被測物體是薄膜,則薄膜的厚度也包含在光譜信號當(dāng)中。白光干涉光譜分析將白光干涉和光譜測量的速度結(jié)合起來,形成了一種精度高且速度快的測量方法。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的非接觸式測量。高精度膜厚儀以客為尊

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對薄膜的各項光學(xué)參數(shù)進行聯(lián)合測量和分析。品牌膜厚儀的用途和特點

該文主要研究了以半導(dǎo)體鍺和貴金屬金兩種材料為對象,實現(xiàn)納米級薄膜厚度準(zhǔn)確測量的可行性,主要涉及三種方法,分別是白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法。由于不同材料薄膜的特性不同,所適用的測量方法也不同。對于折射率高,在通信波段(1550nm附近)不透明的半導(dǎo)體鍺膜,選擇采用白光干涉的測量方法;而對于厚度更薄的金膜,其折射率為復(fù)數(shù),且能夠激發(fā)表面等離子體效應(yīng),因此采用基于表面等離子體共振的測量方法。為了進一步提高測量精度,論文還研究了外差干涉測量法,通過引入高精度的相位解調(diào)手段并檢測P光和S光之間的相位差來提高厚度測量的精度。品牌膜厚儀的用途和特點