薄膜干涉膜厚儀企業(yè)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-05-25

在對(duì)目前常用的白光干涉測量方案進(jìn)行比較研究后發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩個(gè)干涉光束的光程差非常小導(dǎo)致干涉光譜只有一個(gè)峰時(shí),基于相鄰干涉峰間距的解調(diào)方案不再適用。因此,我們提出了一種基于干涉光譜單峰值波長移動(dòng)的測量方案,適用于極小光程差。這種方案利用干涉光譜的峰值波長會(huì)隨光程差變化而周期性地出現(xiàn)紅移和藍(lán)移,當(dāng)光程差在較小范圍內(nèi)變化時(shí),峰值波長的移動(dòng)與光程差成正比。我們?cè)诠饫w白光干涉溫度傳感系統(tǒng)上驗(yàn)證了這一測量方案,并成功測量出光纖端面半導(dǎo)體鍺薄膜的厚度。實(shí)驗(yàn)表明,鍺膜厚度為一定值,與臺(tái)階儀測量結(jié)果存在差異是由于薄膜表面本身并不光滑,臺(tái)階儀的測量結(jié)果能作為參考值。誤差主要來自光源的波長漂移和溫度誤差??傊?,白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用很廣的測量薄膜厚度的儀器;薄膜干涉膜厚儀企業(yè)

使用了迭代算法的光譜擬合法,其優(yōu)缺點(diǎn)在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著各種全局優(yōu)化算法的引入,遺傳算法和模擬退火算法等新算法被用于薄膜參數(shù)的測量。其缺點(diǎn)是不夠?qū)嵱?,該方法需要一個(gè)較好的薄膜的光學(xué)模型(包括色散系數(shù)、吸收系數(shù)、多層膜系統(tǒng)),但是在實(shí)際測試過程中,薄膜的色散和吸收的公式通常不準(zhǔn)確,尤其是對(duì)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。在實(shí)際應(yīng)用中只能使用簡化模型,因此,通常全光譜擬合法不如極值法有效。另外該方法的計(jì)算速度慢也不能滿足快速計(jì)算的要求。光干涉膜厚儀廠家白光干涉膜厚儀需要校準(zhǔn)。

Michelson干涉物鏡,準(zhǔn)直透鏡將白光縮束準(zhǔn)直后垂直照射到待測晶圓上,反射光之間相互發(fā)生干涉,經(jīng)準(zhǔn)直鏡后干涉光強(qiáng)進(jìn)入光纖耦合單元,完成干涉部分。光纖傳輸?shù)母缮嫘盘?hào)進(jìn)入光譜儀,計(jì)算機(jī)定時(shí)從光譜儀中采集光譜信號(hào),獲取諸如光強(qiáng)、反射率等信息,計(jì)算機(jī)對(duì)這些信息進(jìn)行信號(hào)處理,濾除高頻噪聲信息,然后對(duì)光譜信息進(jìn)行歸一化處理,利用峰值對(duì)應(yīng)的波長值,計(jì)算晶圓膜厚。光源采用氙燈光源,選擇氙燈作為光源具有以下優(yōu)點(diǎn):氙燈均為連續(xù)光譜,且光譜分布幾乎與燈輸入功率變化無關(guān),在壽命期內(nèi)光譜能量分布也幾乎不變;氙燈的光、電參數(shù)一致性好,工作狀態(tài)受外界條件變化的影響?。浑療艟哂休^高的電光轉(zhuǎn)換效率,可以輸出高能量的平行光等。

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分光鏡后,再次匯聚產(chǎn)生干涉條紋,干涉光通過透鏡后,利用電荷耦合器(CCD)可探測整個(gè)視場內(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向位置獲得被測樣品表面的三維形貌。白光干涉膜厚儀是用于測量薄膜厚度的一種儀器,可用于透明薄膜和平行表面薄膜的測量。

在激光慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)中 ,靶丸的物性參數(shù)和幾何參數(shù)是靶丸制備工藝改進(jìn)和仿真模擬核聚變實(shí)驗(yàn)過程的基礎(chǔ),因此如何對(duì)靶丸多個(gè)參數(shù)進(jìn)行同步、高精度、無損的綜合檢測是激光慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵問題。以上各種薄膜厚度及折射率的測量方法各有利弊,但針對(duì)本文實(shí)驗(yàn),仍然無法滿足激光核聚變技術(shù)對(duì)靶丸參數(shù)測量的高要求,靶丸參數(shù)測量存在以下問題:不能對(duì)靶丸進(jìn)行破壞性切割測量,否則,被破壞后的靶丸無法用于于下一步工藝處理或者打靶實(shí)驗(yàn);需要同時(shí)測得靶丸的多個(gè)參數(shù),不同參數(shù)的單獨(dú)測量,無法提供靶丸制備和核聚變反應(yīng)過程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化現(xiàn)象和規(guī)律,并且效率低下、沒有統(tǒng)一的測量標(biāo)準(zhǔn)。靶丸屬于自支撐球形薄膜結(jié)構(gòu),曲面應(yīng)力大、難展平的特點(diǎn)導(dǎo)致靶丸與基底不能完全貼合,在微區(qū)內(nèi)可看作類薄膜結(jié)構(gòu)Michelson干涉儀的光路長度是影響儀器精度的重要因素。膜厚儀制造廠家

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)元件制造中的薄膜厚度管控。薄膜干涉膜厚儀企業(yè)

薄膜作為重要元件 ,通常使用金屬、合金、化合物、聚合物等作為其主要基材,品類涵蓋光學(xué)膜、電隔膜、阻隔膜、保護(hù)膜、裝飾膜等多種功能性薄膜,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學(xué)、電子、醫(yī)療、能源、建材等技術(shù)領(lǐng)域。常用薄膜的厚度范圍從納米級(jí)到微米級(jí)不等。納米和亞微米級(jí)薄膜主要是基于干涉效應(yīng)調(diào)制的光學(xué)薄膜,包括各種增透增反膜、偏振膜、干涉濾光片和分光膜等。部分薄膜經(jīng)特殊工藝處理后還具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等特性,對(duì)通訊、顯示、存儲(chǔ)等領(lǐng)域內(nèi)光學(xué)儀器的質(zhì)量起決定性作用[1-3],如平面顯示器使用的ITO鍍膜,太陽能電池表面的SiO2減反射膜等。微米級(jí)以上的薄膜以工農(nóng)業(yè)薄膜為主,多使用聚酯材料,具有易改性、可回收、適用范圍廣等特點(diǎn)。例如6微米厚度以下的電容器膜,20微米厚度以下的大部分包裝印刷用薄膜,25~38微米厚的建筑玻璃貼膜及汽車貼膜,以及厚度為25~65微米的防偽標(biāo)牌及拉線膠帶等。微米級(jí)薄膜利用其良好的延展、密封、絕緣特性,遍及食品包裝、表面保護(hù)、磁帶基材、感光儲(chǔ)能等應(yīng)用市場,加工速度快,市場占比高。薄膜干涉膜厚儀企業(yè)