在线膜厚测量 - 上海复享光学股份有限公司

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在线膜厚测量

薄膜是指厚度从几纳米到几微米的物质层，在我们的生活中扮演了不可或缺的角色。
自然界的许多色彩来自薄膜反射的干涉作用，例如，孔雀的羽毛在不同角度下会呈现出不同的颜色。这是由于其表面有多层次的微纳结构，在一定角度上，从表面反射的光进行相长干涉，而在其他角度，光进行相消干涉。因此，人们就可以观察到这种颜色随角度变化的现象，如图1所示。

图1 光的干涉与自然界的成色机制

然而，对我们更具实际意义的是薄膜的技术应用。二十世纪薄膜沉积技术的显著发展，促使了很多行业的繁荣，如磁存储介质、半导体仪器、光学涂层以及能量储存等行业。甚至制药行业中的微流控技术也是利用了薄膜技术。除了应用价值，薄膜对科研行业也有推动作用，如薄膜形成的超晶格可以用来研究量子效应。可以说，薄膜对我们理解自然、产业应用和科学研究等方面都具有重要的作用。
      薄膜在我们社会生活的方方面面都如此重要，以致于我们需要能够形成良率极高的薄膜制作工艺。由于基于光学的测量手段具有快速、非接触、无损伤、高精度等特点，近些年来，其已经成为了薄膜产业中在线检测、过程控制和质量控制的主要方法。
      目前，基于光学的薄膜量测方法主要有光谱反射法（Reflectometry）和椭圆偏振法（Ellipsometry）两种，前者利用正角度入射的反射率来测量薄膜的厚度和折射率，提取的是光入射薄膜前后的相位变化，具有测量速度快、结构简单、成本低等优点；后者利用大角度入射的反射偏振态及强度来测量薄膜的厚度和折射率，提取的是光入射薄膜前后的偏振变化，具有测量精度高的特点，但是装置相对复杂和昂贵。
      复享光学针对薄膜量检测提供核心光谱仪和光源模组。光谱仪具备强紫外响应、高信噪比、宽动态范围、宽波段、稳定传输等特性，可被用于反射膜厚、椭偏膜厚、关键尺寸量测等场景下的光谱探测。复合光源具有宽波段范围、长寿命、强稳定性、高性价比、自带shutter、强度可调节等特点，被广泛用于测试分析。
      此外，产品可配备反射膜厚分析算法包，支持离线检测和在线集成应用，可用于不同材料、不同厚度、不同结构的薄膜检测，广泛服务于薄膜检测设备商。