通過白光干涉理論分析，詳細介紹了白光垂直掃描干涉技術和白光反射光譜技術的基本原理，并完成了應用于測量靶丸殼層折射率和厚度分布實驗裝置的設計和搭建。該實驗裝置由白光反射光譜探測模塊、靶丸吸附轉位模塊、三維運動模塊和氣浮隔震平臺等組成，能夠實現對靶丸的負壓吸附、靶丸位置的精密調整以及360°范圍的旋轉和特定角度下靶丸殼層白光反射光譜的測量。基于白光垂直掃描干涉和白光反射光譜的基本原理，提出了一種聯合使用的靶丸殼層折射率測量方法。該方法利用白光反射光譜測量靶丸殼層光學厚度，利用白光垂直掃描干涉技術測量光線通過靶丸殼層后的光程增量，從而可以計算得到靶丸的折射率和厚度數據。白光干涉膜厚儀需要進行校準，并選擇合適的標準樣品。蘇州膜厚儀品牌企業

光具有相互疊加的特性，發生干涉的兩束光在一些地方振動加強，而在另一些地方振動減弱，并產生規則的明暗交替變化。干涉測量需要滿足三個相干條件：頻率一致、振動方向一致、相位差穩定一致。與激光光源相比，白光光源的相干長度較短，通常在幾微米到幾十微米內。白光干涉的條紋有一個固定的位置，對應于光程差為零的平衡位置，并在該位置白光輸出光強度具有最大值。通過探測光強最大值，可以實現樣品表面位移的精密測量。白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等技術，具有抗干擾能力強、穩定性好、動態范圍大、結構簡單、成本低廉等優點，并廣泛應用于薄膜三維形貌測量和薄膜厚度精密測量等領域。蘇州膜厚儀品牌企業可以配合不同的軟件進行分析和數據處理，例如建立數據庫、統計數據等。

自上世紀60年代起，利用X及β射線、近紅外光源開發的在線薄膜測厚系統廣泛應用于西方先進國家的工業生產線中。到20世紀70年代后，為滿足日益增長的質檢需求，電渦流、電磁電容、超聲波、晶體振蕩等多種膜厚測量技術相繼問世。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取得巨大突破，以橢圓偏振法和光度法為展示的光學檢測技術以高精度、低成本、輕便環保、高速穩固為研發方向不斷迭代更新，迅速占領日用電器及工業生產市場，并發展出依據用戶需求個性化定制產品的能力。其中，對于市場份額占比較大的微米級薄膜，除要求測量系統不僅具有百納米級的測量準確度及分辨力以外，還要求測量系統在存在不規則環境干擾的工業現場下，具備較高的穩定性和抗干擾能力。

本文主要以半導體鍺和貴金屬金兩種材料為對象，研究了白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法實現納米級薄膜厚度準確測量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同，所適用的測量方法也不同。半導體鍺膜具有折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的特點，選擇采用白光干涉的測量方法；而厚度更薄的金膜的折射率為復數，且能激發明顯的表面等離子體效應，因而可借助基于表面等離子體共振的測量方法；為了進一步改善測量的精度，論文還研究了外差干涉測量法，通過引入高精度的相位解調手段，檢測P光與S光之間的相位差提升厚度測量的精度。精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結構。

干涉法和分光光度法都是基于相干光形成等厚干涉條紋的原理來確定薄膜厚度和折射率。不同于薄膜自發產生的等傾干涉，干涉法是通過設置參考光路來形成參考平面和測量平面間干涉條紋，因此其相位信息包含兩個部分，分別是由掃描高度引起的附加相位和由薄膜內部多次反射引起的膜厚相位。干涉法的測量光路使用面陣CCD接收參考平面和測量平面間相干波面的干涉光強分布。與以上三種點測量方式不同，干涉法能夠一次性生成薄膜待測區域的表面形貌信息，但因存在大量軸向掃描和數據解算，完成單次測量的時間相對較長。白光干涉膜厚儀是一種可用于測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。高精度膜厚儀應用

工作原理是基于膜層與底材反射率及相位差，通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度。蘇州膜厚儀品牌企業

干涉法測量可表述為：白光干涉光譜法主要利用光的干涉原理和光譜分光原理，利用光在不同波長處的干涉光強進行求解。光源出射的光經分光棱鏡分成兩束，其中一束入射到參考鏡，另一束入射到測量樣品表面，兩束光均發生反射并入射到分光棱鏡，此時這兩束光會發生干涉。干涉光經光譜儀采集得到白光光譜干涉信號，經由計算機處理數據、顯示結果變化，之后讀出厚度值或變化量。如何建立一套基于白光干涉法的晶圓膜厚測量裝置，對于晶圓膜厚測量具有重要意義，設備價格、空間大小、操作難易程度都是其影響因素。蘇州膜厚儀品牌企業