針對現有技術的不足,提供一種基于白光干涉法的晶圓膜厚測量裝置。該裝置包括白光光源、顯微鏡、分束鏡、干涉物鏡、光纖傳輸單元、準直器、光譜儀、USB傳輸線、計算機。光譜儀主要包括六部分,分別是:光纖入口、準直鏡、光柵、聚焦鏡、區域檢測器、帶OFLV濾波器的探測器。測量具體步驟為:白光光源發出白光,經由光纖,通過光纖探頭垂直入射至晶圓表面,樣品薄膜上表面和下表面反射光相干涉形成的干涉譜,由反射光纖探頭接收,再由光纖傳送到光譜儀,光譜儀連續記錄反射信號,通過USB線將測量數據傳輸到電腦。可以實現對晶圓膜厚的無損測量,時間快、設備小巧、操作簡單、精度高,適合實驗室檢測。白光干涉膜厚儀需要進行校準和選擇合適的標準樣品,以保證測量結果的準確性。原裝膜厚儀找哪家
白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向,此項技術主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉變成為對不同波長光譜的測量。通過分析被測物體的光譜特性,就能夠得到相應的長度信息和形貌信息。相比于白光掃描干涉術,它不需要大量的掃描過程,因此提高了測量效率,而且也減小了環境對它的影響。此項技術能夠測量距離、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度。白干干涉光譜法是基于頻域干涉的理論,采用白光作為寬波段光源,經過分光棱鏡,被分成兩束光,這兩束光分別入射到參考面和被測物體,反射回來后經過分光棱鏡合成后,由色散元件分光至探測器,記錄頻域上的干涉信號。此光譜信號包含了被測表面的信息,如果此時被測物體是薄膜,則薄膜的厚度也包含在這光譜信號當中。這樣就把白光干涉的精度和光譜測量的速度結合起來,形成了一種精度高、速度快的測量方法。納米級膜厚儀找哪里總的來說,白光干涉膜厚儀是一種在薄膜厚度測量領域廣泛應用的儀器。
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。
Michelson干涉物鏡,準直透鏡將白光縮束準直后垂直照射到待測晶圓上,反射光之間相互發生干涉,經準直鏡后干涉光強進入光纖耦合單元,完成干涉部分。光纖傳輸的干涉信號進入光譜儀,計算機定時從光譜儀中采集光譜信號,獲取諸如光強、反射率等信息,計算機對這些信息進行信號處理,濾除高頻噪聲信息,然后對光譜信息進行歸一化處理,利用峰值對應的波長值,計算晶圓膜厚。光源采用氙燈光源,選擇氙燈作為光源具有以下優點:氙燈均為連續光譜,且光譜分布幾乎與燈輸入功率變化無關,在壽命期內光譜能量分布也幾乎不變;氙燈的光、電參數一致性好,工作狀態受外界條件變化的影響小;氙燈具有較高的電光轉換效率,可以輸出高能量的平行光等。隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展,其性能和功能會得到提高和擴展。
通過基于表面等離子體共振傳感的測量方案,結合共振曲線的三個特征參數,即共振角、半高寬和反射率小值,反演計算可以精確地得到待測金屬薄膜的厚度和介電常數。該方案操作簡單,利用Kretschmann型結構的表面等離子體共振實驗系統即可得到共振曲線,從而得到金膜的厚度。由于該方案為一種強度測量方案,受環境影響較大,測量結果存在多值性問題,因此研究人員進一步對偏振外差干涉的改進方案進行了理論分析,從P光和S光之間相位差的變化來實現厚度測量。Michelson干涉儀的光路長度是影響儀器精度的重要因素。納米級膜厚儀找哪里
隨著技術的不斷進步和應用領域的擴展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將得到進一步提高。原裝膜厚儀找哪家
白光干涉頻域解調顧名思義是在頻域分析解調信號,測量裝置與時域解調裝置幾乎相同,只需把光強測量裝置換為CCD或者是光譜儀,接收到的信號是光強隨著光波長的分布。由于時域解調中接收到的信號是一定范圍內所有波長的光強疊加,因此將頻譜信號中各個波長的光強疊加,即可得到與它對應的時域接收信號。由此可見,頻域的白光干涉條紋不僅包含了時域白光干涉條紋的所有信息,還包含了時域干涉條紋中沒有的波長信息。在頻域干涉中,當兩束相干光的光程差遠大于光源的相干長度時,仍可以在光譜儀上觀察到頻域干涉條紋。這是由于光譜儀內部的光柵具有分光作用,能夠將寬譜光變成窄帶光譜,從而增加了光譜的相干長度。這一解調技術的優點就是在整個測量系統中沒有使用機械掃描部件,從而在測量的穩定性和可靠性上得到很大的提高。常見的頻域解調方法有峰峰值檢測法、傅里葉解調法以及傅里葉變換白光干涉解調法等。原裝膜厚儀找哪家