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奥谱天成光谱仪:解锁膜厚测量新维度!

发表时间:2025-05-22 17:47

在半导体制造、光学镀膜、功能薄膜等精密领域,薄膜厚度的精确控制直接决定产品性能与良率。从纳米级芯片涂层到微米级光学薄膜,如何实现非接触式、高精度的膜厚测量?奥谱天成光纤光谱仪以光学干涉技术为核心,为工业检测与科研场景提供全流程解决方案。


PART 01

一、膜厚测量的技术演进:从 “接触破坏” 到 “光场解析”


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早期膜厚测量依赖光学显微镜、电子显微镜等接触式手段,虽能获取基础数据,但存在两大瓶颈:

精度局限:纳米级薄膜测量时分辨率不足,难以满足先进制程需求;

样品损伤:接触式操作可能破坏薄膜表面结构,尤其不适用于脆弱涂层。

随着光学技术革新,白光干涉法成为主流。奥谱天成光纤光谱仪基于这一原理,通过分析光在薄膜 - 基底界面反射形成的干涉条纹,实现纳米级厚度反演。这种非接触式测量不仅避免样品损伤,更能通过宽光谱覆盖(紫外 - 可见 - 红外),适配从透明介质到复杂吸收膜层的多元场景。

PART 02

二、光的 “微米尺”:光纤光谱仪测量原理解析


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当一束白光垂直入射至薄膜表面时,光在空气 / 薄膜界面(反射率r1)与薄膜 / 基底界面(反射率r2)发生多光束干涉,形成特征光谱曲线:

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干涉条纹成因:光程差δ=4π·n·d·cosθ(n为薄膜折射率,d为厚度,θ为入射角,实际测量中近似垂直入射)导致相位差,在光谱上表现为波峰与波谷;

厚度反演逻辑:通过计算相邻波峰 / 波谷波长差(λ1,λ2),结合公式

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(M为条纹数),可实现微米级至纳米级厚度计算;

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数据优化:系统自动采集多组波长数据并取均值,降低偶然误差,确保重复性精度。

PART 03

三、奥谱天成解决方案:全场景覆盖的技术优势


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(一)核心技术亮点

非接触式无损检测无需物理接触样品,避免传统探针法对软质薄膜(如光刻胶、有机涂层)的损伤,适用于脆弱型或多层复合结构测量。

宽光谱灵活适配

紫外可见波段(200-1100nm):针对透明 / 半透明薄膜(如 SiO₂、SiNx),通过白光干涉实现纳米级精度(±1nm);

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近红外波段(900-2500nm):穿透性更强,适合厚膜(如 PCB 涂覆层、太阳能电池减反膜)及含水分 / 有机物的吸收性薄膜测量。


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实时在线监测紧凑模块化设计支持集成至生产线,通过 Y 型光纤传输光信号,实现薄膜沉积 / 涂布过程的原位动态追踪,助力工艺参数实时优化。

(二)明星产品矩阵

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(三)行业应用图谱

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半导体制造:监测光刻胶涂层厚度(50nm-5μm),保障刻蚀精度;

光学镀膜:测量增透膜、滤光片等多层膜厚度,优化光谱特性;

显示面板:检测触控屏 ITO 导电层厚度(100-500nm),确保导电性能;

新能源领域:分析光伏电池减反膜(±2nm 精度)与锂电池电极涂层(5-50μm),提升能量转化效率。

PART 04

四、从 “微米” 到 “未来”:奥谱天成的技术承诺


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用光谱定义精度,让微米级测量触手可及 — 奥谱天成,为精密制造赋能!

作为国产高端光谱仪器代表,奥谱天成光纤光谱仪已通过 ISO9001 质量体系认证,核心部件均经过严苛环境测试(振动、温湿度交变),确保工业现场长期稳定运行。

我们提供定制化算法开发服务,可根据客户材料特性(折射率、消光系数)优化数据模型,基于光谱仪开发出膜厚测量仪器,实现 “即插即用” 式精准测量。


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