在初始相位為零的情況下,當(dāng)被測光與參考光之間的光程差為零時(shí),光強(qiáng)度將達(dá)到最大值。為了探測兩個(gè)光束之間的零光程差位置,需要使用精密Z向運(yùn)動(dòng)臺帶動(dòng)干涉鏡頭作垂直掃描運(yùn)動(dòng),或移動(dòng)載物臺。在垂直掃描過程中,可以用探測器記錄下干涉光強(qiáng),得到白光干涉信號強(qiáng)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(qiáng)度隨光程差變化的示意圖,可以找到光強(qiáng)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(shí)現(xiàn)樣品表面相對位移的精密測量。同時(shí),通過確定最大值對應(yīng)的Z向位置,也可以獲得被測樣品表面的三維高度。總之,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。國產(chǎn)膜厚儀行情
微納制造技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著檢測技術(shù)進(jìn)入微納領(lǐng)域,微結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)作為微納器件的重要部分,在半導(dǎo)體、航天航空、醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于微小和精細(xì)的特征,傳統(tǒng)的檢測方法無法滿足要求。白光干涉法被廣泛應(yīng)用于微納檢測領(lǐng)域,具有非接觸、無損傷、高精度等特點(diǎn)。另外,光譜測量具有高效率和測量速度快的優(yōu)點(diǎn)。因此,這篇文章提出了一種白光干涉光譜測量方法,并構(gòu)建了相應(yīng)的測量系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的白光掃描干涉方法,這種方法具有更強(qiáng)的環(huán)境噪聲抵御能力,并且測量速度更快。常用膜厚儀增加光路長度可以提高儀器分辨率,但同時(shí)也會(huì)更容易受到振動(dòng)等干擾,需要采取降噪措施。
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。
薄膜是一種特殊的二維材料,由分子、原子或離子沉積在基底表面形成。近年來,隨著材料科學(xué)和鍍膜技術(shù)的不斷發(fā)展,厚度在納米量級(幾納米到幾百納米范圍內(nèi))的薄膜研究和應(yīng)用迅速增加。與體材料相比,納米薄膜的尺寸很小,表面積與體積的比值增大,因而表面效應(yīng)所表現(xiàn)出來的性質(zhì)非常突出,對于光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)等具有許多獨(dú)特的表現(xiàn)。納米薄膜在傳統(tǒng)光學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣,尤其是在光通訊、光學(xué)測量、傳感、微電子器件、醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域有更為廣闊的應(yīng)用前景。白光干涉膜厚測量技術(shù)的研究主要集中在實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)化和算法的改進(jìn)上。
薄膜作為一種特殊的微結(jié)構(gòu),近年來在電子學(xué)、力學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用,薄膜的測試技術(shù)變得越來越重要。尤其是在厚度這一特定方向上,尺寸很小,基本上都是微觀可測量。因此,在微納測量領(lǐng)域中,薄膜厚度的測試是一個(gè)非常重要而且很實(shí)用的研究方向。在工業(yè)生產(chǎn)中,薄膜的厚度直接關(guān)系到薄膜能否正常工作。在半導(dǎo)體工業(yè)中,膜厚的測量是硅單晶體表面熱氧化厚度以及平整度質(zhì)量控制的重要手段。薄膜的厚度影響薄膜的電磁性能、力學(xué)性能和光學(xué)性能等,所以準(zhǔn)確地測量薄膜的厚度成為一種關(guān)鍵技術(shù)。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)傳感器中的薄膜厚度測量。高速膜厚儀定做價(jià)格
白光干涉膜厚測量技術(shù)可以通過對干涉圖像的分析實(shí)現(xiàn)對薄膜的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)測量。國產(chǎn)膜厚儀行情
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,再次匯聚發(fā)生干涉,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向精密位移臺帶動(dòng)干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描,可獲得一系列干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對應(yīng)點(diǎn)的光強(qiáng)隨光程差變化曲線,可得該點(diǎn)的Z向相對位移;然后,由CCD圖像中每個(gè)像素點(diǎn)光強(qiáng)最大值對應(yīng)的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌。國產(chǎn)膜厚儀行情