針對微米級工業(yè)薄膜厚度測量，開發(fā)了一種基于寬光譜干涉的反射式法測量方法，并研制了適用于工業(yè)應用的小型薄膜厚度測量系統(tǒng)，考慮了成本、穩(wěn)定性、體積等因素要求。該系統(tǒng)結(jié)合了薄膜干涉和光譜共聚焦原理，采用波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型，利用經(jīng)典模態(tài)分解和非均勻傅里葉變換的思想，提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法。該算法能夠有效利用全光譜數(shù)據(jù)準確提取相位變化，抗干擾能力強，能夠排除環(huán)境噪聲等假頻干擾。經(jīng)過對PVC標準厚度片、PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實驗驗證，結(jié)果表明該測厚系統(tǒng)具有1~75微米厚度的測量量程和微米級的測量不確定度，而且無需對焦，可以在10ms內(nèi)完成單次測量，滿足工業(yè)級測量需要的高效便捷的應用要求。白光干涉膜厚儀廣泛應用于半導體、光學、電子、化學等領域，為研究和開發(fā)提供了有力的手段。測量膜厚儀生產(chǎn)廠家哪家好
根據(jù)以上分析，白光干涉時域解調(diào)方案的優(yōu)點如下：①能夠?qū)崿F(xiàn)測量；②抗干擾能力強，系統(tǒng)的分辨率與光源輸出功率的波動、光源波長的漂移以及外界環(huán)境對光纖的擾動等因素無關(guān)；③測量精度與零級干涉條紋的確定精度以及反射鏡的精度有關(guān)；④結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。但是，時域解調(diào)方法需要借助掃描部件移動干涉儀一端的反射鏡來進行相位補償，因此掃描裝置的分辨率會影響系統(tǒng)的精度。采用這種解調(diào)方案的測量分辨率一般在幾個微米，要達到亞微米的分辨率則主要受機械掃描部件的分辨率和穩(wěn)定性所限制。文獻[46]報道的位移掃描的分辨率可以達到0.54微米。然而，當所測光程差較小時，F(xiàn)-P腔前后表面干涉峰值相距很近，難以區(qū)分，此時時域解調(diào)方案的應用受到了限制。原裝膜厚儀定做價格總的來說，白光干涉膜厚儀是一種應用很廣的測量薄膜厚度的儀器。
干涉測量法是一種基于光的干涉原理實現(xiàn)對薄膜厚度測量的光學方法，是一種高精度的測量技術(shù)，其采用光學干涉原理的測量系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強、使用范圍廣等優(yōu)點。對于大多數(shù)干涉測量任務，都是通過分析薄膜表面和基底表面之間產(chǎn)生的干涉條紋的形狀和分布規(guī)律，來研究待測物理量引入的光程差或位相差的變化，從而實現(xiàn)測量目的。光學干涉測量方法的測量精度可達到甚至優(yōu)于納米量級，利用外差干涉進行測量，其精度甚至可以達到10^-3 nm量級。根據(jù)所使用的光源不同，干涉測量方法可分為激光干涉測量和白光干涉測量兩大類。激光干涉測量的分辨率更高，但不能實現(xiàn)對靜態(tài)信號的測量，只能測量輸出信號的變化量或連續(xù)信號的變化，即只能實現(xiàn)相對測量。而白光干涉是通過對干涉信號中心條紋的有效識別來實現(xiàn)對物理量的測量，是一種測量方式，在薄膜厚度測量中得到了廣泛的應用。
自上世紀60年代開始，西方的工業(yè)生產(chǎn)線廣泛應用基于X及β射線、近紅外光源開發(fā)的在線薄膜測厚系統(tǒng)。隨著質(zhì)檢需求的不斷增長，20世紀70年代后，電渦流、超聲波、電磁電容、晶體振蕩等多種膜厚測量技術(shù)相繼問世。90年代中期，隨著離子輔助、離子束濺射、磁控濺射、凝膠溶膠等新型薄膜制備技術(shù)的出現(xiàn)，光學檢測技術(shù)也不斷更新迭代，以橢圓偏振法和光度法為主導的高精度、低成本、輕便、高速穩(wěn)固的光學檢測技術(shù)迅速占領日用電器和工業(yè)生產(chǎn)市場，并發(fā)展出了個性化定制產(chǎn)品的能力。對于市場占比較大的微米級薄膜，除了要求測量系統(tǒng)具有百納米級的測量準確度和分辨率之外，還需要在存在不規(guī)則環(huán)境干擾的工業(yè)現(xiàn)場下具備較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。隨著技術(shù)的進步和應用領域的拓展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提升和擴展。
白光掃描干涉法利用白光作為光源，通過壓電陶瓷驅(qū)動參考鏡進行掃描，將干涉條紋掃過被測面，并通過感知相干峰位置來獲取表面形貌信息。測量原理如圖1-5所示。然而，在對薄膜進行測量時，其上下表面的反射會導致提取出的白光干涉信號呈現(xiàn)雙峰形式，變得更為復雜。此外，由于白光掃描干涉法需要進行掃描過程，因此測量時間較長，且易受外界干擾?；趫D像分割技術(shù)的薄膜結(jié)構(gòu)測試方法能夠自動分離雙峰干涉信號，從而實現(xiàn)對薄膜厚度的測量。膜厚儀依賴于膜層和底部材料的反射率和相位差來實現(xiàn)這一目的。小型膜厚儀
操作需要一定的專業(yè)技能和經(jīng)驗，需要進行充分的培訓和實踐。測量膜厚儀生產(chǎn)廠家哪家好
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。為探測兩個光束之間的零光程差位置，需要精密Z軸向運動臺帶動干涉鏡頭作垂直掃描運動或移動載物臺，垂直掃描過程中，用探測器記錄下干涉光強，可得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。干涉圖像序列中某波長處的白光信號強度隨光程差變化示意圖，曲線中光強極大值位置即為零光程差位置，通過零過程差位置的精密定位，即可實現(xiàn)樣品表面相對位移的精密測量；通過確定最大值對應的Z向位置可獲得被測樣品表面的三維高度。測量膜厚儀生產(chǎn)廠家哪家好