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，部分光線會在薄膜表面反射，形成表面反射光；另一部分光線會穿透薄膜，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，如果它們的相位差是2π的整數(shù)倍，則會發(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“實時”動態(tài)/靜態(tài) 微納級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，實現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實現(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)，實現(xiàn)實現(xiàn)“動態(tài)”3D輪廓測量。

實際案例

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，毫米級視野，實現(xiàn)5nm-有機(jī)油膜厚度掃描

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