膜厚儀傳感器精度

來源: 發(fā)布時間:2024-01-30

白光干涉在零光程差處,出現(xiàn)零級干涉條紋(在零級處,各波長光的干涉亮條紋都重合,因而零級條紋呈白色),隨著光程差的增加,光源譜寬范圍內(nèi)的每條譜線各自形成的干涉條紋之間互有偏移,疊加的整體效果使條紋對比度下降。測量精度高,可以實現(xiàn)測量,采用白光干涉原理的測量系統(tǒng)的抗干擾能力強,動態(tài)范圍大,具有快速檢測和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。普通的激光干涉與白光干涉之間雖然有差別,但也有很多的共同之處??梢哉f,白光干涉實際上就是將白光看作一系列理想的單色光在時域上的相干疊加,在頻域上觀察到的就是不同波長對應的干涉光強變化曲線。這種膜厚儀可以測量大氣壓下,1 nm到1mm范圍內(nèi)的薄膜厚度。膜厚儀傳感器精度

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常用的白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理是:入射的白光光束通過半反半透鏡進入到顯微干涉物鏡,被分光鏡分成兩部分,一部分入射到固定的參考鏡,另一部分入射到樣品表面,當參考鏡表面和樣品表面的反射光再次匯聚后,發(fā)生干涉,干涉光通過透鏡后,利用電荷耦合器(CCD)探測雙白光光束的干涉圖像。通過Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描,獲得一系列干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對應點的光強隨光程差變化曲線,可得該點的Z向相對位移;然后,通過CCD圖像中每個像素點光強最大值對應的Z向位置,可測量被測樣品表面的三維形貌。該系統(tǒng)具有高分辨率和高靈敏度等特點,廣泛應用于微觀表面形貌測量和薄膜厚度測量等領(lǐng)域。高速膜厚儀生產(chǎn)廠家哪家好該儀器的工作原理是通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度,基于反射率和相位差。

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膜厚儀是一種可以用于精確測量光學薄膜厚度的儀器,是光學薄膜制備和表征中不可或缺的工具。在光學薄膜領(lǐng)域,薄膜的厚度直接影響到薄膜的光學性能和應用效果。因此,準確測量薄膜厚度對于研究和生產(chǎn)具有重要意義。膜厚儀測量光學薄膜的具體方法通常包括以下幾個步驟:樣品準備:首先需要準備待測薄膜樣品,通常是將薄膜沉積在基片上,確保樣品表面平整干凈,無雜質(zhì)和損傷。儀器校準:在進行測量之前,需要對膜厚儀進行校準,確保儀器的準確性和穩(wěn)定性。校準過程通常包括使用標準樣品進行比對,調(diào)整儀器參數(shù)。測量操作:將樣品放置在膜厚儀的測量臺上,調(diào)節(jié)儀器參數(shù),如波長、入射角等,然后啟動測量程序。膜厚儀會通過光學干涉原理測量樣品表面反射的光線,從而得到薄膜的厚度信息。數(shù)據(jù)分析:膜厚儀通常會輸出一系列的數(shù)據(jù),包括薄膜的厚度、折射率等信息。對于這些數(shù)據(jù),需要進行進一步的分析和處理,以確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。膜厚儀測量光學薄膜的具體方法需要注意的一些關(guān)鍵點包括:樣品表面的處理對測量結(jié)果有重要影響,因此在進行測量之前需要確保樣品表面的平整和清潔

在初始相位為零的情況下,當被測光與參考光之間的光程差為零時,光強度將達到最大值。為探測兩個光束之間的零光程差位置,需要精密Z軸向運動臺帶動干涉鏡頭作垂直掃描運動或移動載物臺,垂直掃描過程中,用探測器記錄下干涉光強,可得白光干涉信號強度與Z向掃描位置(兩光束光程差)之間的變化曲線。干涉圖像序列中某波長處的白光信號強度隨光程差變化示意圖,曲線中光強極大值位置即為零光程差位置,通過零過程差位置的精密定位,即可實現(xiàn)樣品表面相對位移的精密測量;通過確定最大值對應的Z向位置可獲得被測樣品表面的三維高度。白光干涉膜厚儀的應用非常廣,特別是在半導體、光學、電子和化學等領(lǐng)域。

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對同一靶丸相同位置進行白光垂直掃描干涉,建立靶丸的垂直掃描干涉裝置,通過控制光學輪廓儀的運動機構(gòu)帶動干涉物鏡在垂直方向上的移動,從而測量到光線穿過靶丸后反射到參考鏡與到達基底直接反射回參考鏡的光線之間的光程差,顯然,當一束平行光穿過靶丸后,偏離靶丸中心越遠的光線,測量到的有效壁厚越大,其光程差也越大,但這并不表示靶丸殼層的厚度,存在誤差,穿過靶丸中心的光線測得的光程差才對應靶丸的上、下殼層的厚度。白光干涉膜厚儀廣泛應用于半導體、光學、電子、化學等領(lǐng)域,為研究和開發(fā)提供了有力的手段。高速膜厚儀生產(chǎn)廠家哪家好

隨著技術(shù)的進步和應用領(lǐng)域的拓展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提高和擴展。膜厚儀傳感器精度

為了分析白光反射光譜的測量范圍,進行了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實驗。實驗結(jié)果顯示,對于殼層厚度為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)殼層白光反射光譜譜峰波長的準確測量;隨著靶丸殼層厚度的進一步減小,兩干涉信號之間的光程差差異非常小,以至于光譜信號中只有一個干涉波峰,難以使用峰值探測的白光反射光譜方法測量其厚度。為了實現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量,可采用紫外寬譜光源和光譜探測器提升其探測厚度下限。膜厚儀傳感器精度