論文主要以半導(dǎo)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(xiàn)納米級薄膜厚度準(zhǔn)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(dǎo)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(fù)數(shù)，且能激發(fā)明顯的表面等離子體效應(yīng),，因而可借助基于表面等離子體共振的測量方法,；為了進(jìn)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(diào)手段，檢測P光與S光之間的相位差提升厚度測量的精度,。該技術(shù)可以通過測量干涉曲線來計算薄膜的厚度,。邵陽膜厚儀制作廠家

薄膜作為一種特殊的微結(jié)構(gòu)，近年來在電子學(xué),、摩擦學(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非常重要而且很實用的研究方向,。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),。邵陽膜厚儀制作廠家白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)元件制造中的薄膜厚度控制。

薄膜作為改善器件性能的重要途徑,，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學(xué),、電子、醫(yī)療,、能源,、建材等技術(shù)領(lǐng)域。受薄膜制備工藝及生產(chǎn)環(huán)境影響,，成品薄膜存在厚度分布不均,、表面粗糙度大等問題，導(dǎo)致其光學(xué)及物理性能達(dá)不到設(shè)計要求，嚴(yán)重影響成品的性能及應(yīng)用,。隨著薄膜生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展,，準(zhǔn)確測量和科學(xué)評價薄膜特性作為研究熱點，也引起產(chǎn)業(yè)界的高度重視,。厚度作為關(guān)鍵指標(biāo)直接影響薄膜工作特性,，合理監(jiān)控薄膜厚度對于及時調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)、降低加工成本,、提高生產(chǎn)效率及企業(yè)競爭力等具有重要作用和深遠(yuǎn)意義,。然而，對于市場份額占比大的微米級工業(yè)薄膜,，除要求測量系統(tǒng)不僅具有百納米級的測量精度之外,，還要求具備體積小、穩(wěn)定性好的特點,，以適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的在線檢測需求,。目前光學(xué)薄膜測厚方法仍無法兼顧高精度、輕小體積,，以及合理的系統(tǒng)成本,，而具備納米級測量分辨力的商用薄膜測厚儀器往往價格昂貴、體積較大,，且無法響應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的在線測量需求,。基于以上分析,，本課題提出基于反射光譜原理的高精度工業(yè)薄膜厚度測量解決方案,，研制小型化、低成本的薄膜厚度測量系統(tǒng),，并提出無需標(biāo)定樣品的高效穩(wěn)定的膜厚計算算法,。研發(fā)的系統(tǒng)可以實現(xiàn)微米級工業(yè)薄膜的厚度測量。

為了分析白光反射光譜的測量范圍,，開展了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實驗,。圖是不同殼層厚度靶丸的白光反射光譜測量曲線，如圖所示,，對于殼層厚度30μm的靶丸,，其白光反射光譜各譜峰非常密集、干涉級次數(shù)值大,；此外,，由于靶丸殼層的吸收，壁厚較大的靶丸信號強度相對較弱,。隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步增加,，其白光反射光譜各譜峰將更加密集,，難以實現(xiàn)對各干涉譜峰波長的測量。為實現(xiàn)較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量,，需采用紅外的寬譜光源和光譜探測器,。對于殼層厚度為μm的靶丸，測量的波峰相對較少,，容易實現(xiàn)靶丸殼層白光反射光譜譜峰波長的準(zhǔn)確測量,；隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步減小，兩干涉信號之間的光程差差異非常小,，以至于他們的光譜信號中只有一個干涉波峰,，基于峰值探測的白光反射光譜方法難以實現(xiàn)其厚度的測量；為實現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量,，可采用紫外的寬譜光源和光譜探測器提升其探測厚度下限,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于半導(dǎo)體制造中的薄膜厚度控制。

論文所研究的鍺膜厚度約300nm,，導(dǎo)致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰，此時常規(guī)基于相鄰干涉峰間距解調(diào)的方案（如峰峰值法等）將不再適用,。為此,，我們提出了一種基于單峰值波長移動的白光干涉測量方案，并設(shè)計搭建了膜厚測量系統(tǒng),。溫度測量實驗結(jié)果表明,，峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系。利用該測量方案,，我們測得實驗用鍺膜的厚度為338.8nm,，實驗誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移。論文通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究,，實現(xiàn)了對鍺膜和金膜的厚度測量,。論文主要的創(chuàng)新點是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調(diào)方案，并將其應(yīng)用于極短光程差的測量,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中的薄膜生物學(xué)特性分析,。長沙膜厚儀使用方法

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對復(fù)雜薄膜結(jié)構(gòu)的測量。邵陽膜厚儀制作廠家

自1986年E.Wolf證明了相關(guān)誘導(dǎo)光譜的變化以來,，人們在理論和實驗上展開了討論和研究,。結(jié)果表明，動態(tài)的光譜位移可以產(chǎn)生新的濾波器,，應(yīng)用于光學(xué)信號處理和加密領(lǐng)域,。在論文中，我們提出的基于白光干涉光譜單峰值波長移動的解調(diào)方案,，可以用于當(dāng)光程差非常小導(dǎo)致其干涉光譜只有一個干涉峰時的信號解調(diào),，實現(xiàn)納米薄膜厚度測量,。在頻域干涉中，當(dāng)干涉光程差超過光源相干長度的時候,，仍然可以觀察到干涉條紋,。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是白光光源的光譜可以看成是許多單色光的疊加，每一列單色光的相干長度都是無限的,。當(dāng)我們使用光譜儀來接收干涉光譜時,，由于光譜儀光柵的分光作用，將寬光譜的白光變成了窄帶光譜,，從而使相干長度發(fā)生變化,。邵陽膜厚儀制作廠家