白光干涉儀的膜厚測量模式原理

白光干涉儀的膜厚測量模式原理主要基于光的干涉原理，通過測量反射光波的相位差或干涉條紋的變化來精確計(jì)算薄膜的厚度。以下是該原理的詳細(xì)解釋：

一、基本原理

當(dāng)光線照射到薄膜表面時(shí)，部分光線會(huì)在薄膜表面反射，形成表面反射光；另一部分光線會(huì)穿透薄膜，在薄膜與基底的界面上反射，然后再次穿過薄膜返回，形成內(nèi)部反射光。這兩束反射光在空間中相遇時(shí)，如果它們的相位差是2π的整數(shù)倍，則會(huì)發(fā)生光的增強(qiáng)，即干涉現(xiàn)象。通過測量干涉光的強(qiáng)度分布或干涉條紋的變化，可以推算出薄膜的厚度。

二、測量模式

白光干涉儀通常采用以下幾種測量模式來測量薄膜的厚度：

垂直掃描干涉測量模式（VSI）：

在此模式下，干涉儀通過垂直掃描被測樣品，記錄不同位置處的干涉條紋變化。

通過分析干涉條紋的亮度分布和間距，可以計(jì)算出薄膜的厚度。

VSI模式適用于測量從光滑到適度粗糙的薄膜表面，提供納米的垂直分辨率。

相移干涉測量模式（PSI）：

PSI模式通過引入相移器來改變干涉光的相位，從而測量不同相位下的干涉光強(qiáng)度。

通過分析多個(gè)相移干涉圖的光強(qiáng)值，可以求解出薄膜的厚度。

PSI模式具有優(yōu)秀的測量精度，通?？梢赃_(dá)到納米級(jí)別，適用于測量連續(xù)高度變化較小的微納結(jié)構(gòu)薄膜。

光譜干涉測量模式：

在此模式下，白光干涉儀利用白光作為光源，通過光譜儀分析干涉光的光譜分布。

不同波長的光在薄膜上形成的干涉條紋具有不同的間距和亮度分布。

通過分析光譜信息，可以計(jì)算出薄膜的厚度和折射率等參數(shù)。

三、測量步驟

準(zhǔn)備樣品：將待測薄膜樣品放置在干涉儀的夾具中，確保樣品表面平整且清潔。

設(shè)置測量參數(shù)：根據(jù)樣品的特性和測量要求，設(shè)置干涉儀的測量參數(shù)，如掃描范圍、相移步長、光譜分辨率等。

開始測量：啟動(dòng)干涉儀進(jìn)行測量，記錄干涉條紋或光譜信息。

數(shù)據(jù)分析：對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，根據(jù)干涉原理計(jì)算出薄膜的厚度。

四、應(yīng)用與優(yōu)勢

白光干涉儀的膜厚測量模式具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如半導(dǎo)體制造、光學(xué)元件加工、涂層厚度測量等。與其他測量方法相比，白光干涉儀具有非接觸式測量、高精度、寬測量范圍、快速測量等優(yōu)點(diǎn)。此外，它還可以同時(shí)測量薄膜的厚度和折射率等參數(shù)，為材料研究和應(yīng)用提供了有力的支持。

綜上所述，白光干涉儀的膜厚測量模式原理是基于光的干涉原理，通過測量反射光波的相位差或干涉條紋的變化來精確計(jì)算薄膜的厚度。該原理具有廣泛的應(yīng)用前景和優(yōu)勢，在材料科學(xué)、工程技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實(shí)時(shí)”動(dòng)態(tài)/靜態(tài) 微納級(jí)3D輪廓測量的白光干涉儀

1)一改傳統(tǒng)白光干涉操作復(fù)雜的問題，實(shí)現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的重復(fù)性表現(xiàn)。

2)系統(tǒng)集成CST連續(xù)掃描技術(shù)，Z向測量范圍高達(dá)100mm，不受物鏡放大倍率的影響的高精度垂直分辨率，為復(fù)雜形貌測量提供全面解決方案。

3）可搭載多普勒激光測振系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)”3D輪廓測量。

實(shí)際案例

1，優(yōu)于1nm分辨率，輕松測量硅片表面粗糙度測量，Ra=0.7nm

2，毫米級(jí)視野，實(shí)現(xiàn)5nm-有機(jī)油膜厚度掃描

3，優(yōu)秀的“高深寬比”測量能力，實(shí)現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開口寬度測量。