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基于多波长干涉的薄膜厚度测量技术

一、引言

在半导体制造、光学镀膜、材料科学等领域,薄膜厚度是关键工艺参数之一。传统接触式或椭偏仪方法存在局限性,而多波长干涉法(Multi-Wavelength Interferometry, MWI)凭借其非接触、高精度、适用于透明与半透明材料的优点,成为一种广泛应用的技术手段。本文将介绍其基本原理与工程实践。


二、核心技术原理

白光/LED光源与分光干涉

多个波长同时参与干涉,形成复合干涉图样。

傅里叶变换解调法

将干涉光谱转换为厚度信息,适用于连续与台阶状薄膜。

相位展开与色散补偿

结合材料色散模型提升测量准确性。


三、典型应用场景

半导体晶圆氧化层测量

精确控制纳米级二氧化硅、氮化硅等介质层厚度。

OLED显示器件有机薄膜检测

监控蒸镀或旋涂过程中的膜厚均匀性。

光学镜片涂层质量评估

快速检测增透膜、反射膜等镀层厚度与缺陷。


四、未来发展方向

在线实时测量系统集成

搭载至生产线中,实现闭环反馈控制。

融合机器学习进行自动分类与异常识别

提升大批量样品检测的智能化水平。


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