在半导体与显示器件制造领域，薄膜与基底的厚度精度是决定器件性能的关键因素。传统测量技术中，光谱椭偏仪（SE）和光谱反射仪（SR）常用于薄膜厚度测量，而低相干干涉法（LCI）、彩色共焦显微镜（CCM）以及光谱域干涉法（SDI）则主要用于基板厚度测量。
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为了实现更高效、精准的跨尺度同步厚度测量，景颐光电不断探索创新，提出了一种基于光谱反射仪（SR）和光谱域干涉仪（SDI）集成的创新光学测量系统。其中，光谱反射仪（SR）是通过拟合理论反射谱与实验反射谱来确定薄膜厚度。理论反射谱是依据薄膜层两个界面处的多次反射和透射进行建模得出的，这里的r01和r12分别是空气到薄膜和薄膜到基板的菲涅尔反射系数，λ为波长，N~1是薄膜材料的已知折射率。实验反射谱则是通过测量参考基板和薄膜试样的反射强度谱而获得。
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光谱域干涉仪（SDI）的工作原理是通过分析干涉谱的周期来确定基板的厚度。干涉谱的周期取决于光程差，可通过傅里叶变换后的峰值位置和光速计算得出，其中I1、I2、I3和I4分别是四个测量光束的干涉信号幅度。通过模型分析干涉谱，能够有效降低薄膜对基板厚度测量的影响。
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景颐光电的膜厚检测仪FILMTHICK-C10便是基于此技术原理研发而成。该仪器利用光干涉原理，其机械结构集成了进口卤钨灯光源，使用寿命超过10000小时。它对样品进行非接触式、无损、高精度测量，可测量反射率、颜色、膜厚等参数，广泛应用于半导体薄膜、液晶显示、光学镀膜、生物医学等薄膜层的厚度测量。
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在实验验证方面，该测量系统采用了可见 - 近红外双波段光源。SR使用钨卤素灯（300–2600纳米）与可见光谱仪，SDI使用超辐射二极管（1550纳米中心波长）与近红外光谱仪，通过二向色分束器实现光路集成。以450微米硅基底上100纳米与150纳米的SiO₂薄膜样品为例进行扫描测量，薄膜厚度分布清晰地呈现出100nm和150nm的两个不同厚度水平，而基板厚度分布则显示出逐渐变化的厚度，与薄膜厚度分布差异明显，这充分证实了薄膜和基板的厚度能够在同一时间内进行测量，且互不干扰。
在不确定度评估方面，通过对分布在宽厚度范围内的厚度参考样品进行测量，结果显示薄膜厚度测量不确定度为0.12纳米（k = 2），薄膜样品中基底为0.094微米（k = 2），单个基底为0.076微米（k = 2），验证了该方法的可靠性。六组参考样品的对比测量表明，测量值与认证值在扩展不确定度内一致，En值均小于1，进一步证实了多尺度厚度测量的准确性。
景颐光电的膜厚检测仪FILMTHICK-C10具备诸多优势。其OPTICAFILMTEST光学膜厚测量软件采用FFT傅里叶法、极值法、拟合法等多种高精度算法，还包含了类型丰富的材料折射率数据库以及开放式材料数据库，能有效地协助用户进行测试分析，测量期间能实时显示干涉、FFT波谱和膜厚等趋势。同时，该仪器采用光学干涉方式，实现无损测量；具备Mapping成像模式，可轻松表征材料膜厚的均一性；多类解析算法可满足不同测量需求，实现精确和估算测量；软件简洁，测量一键操作，简单易用。总之，FILMTHICK-C10能够对半导体和显示器件制造中的薄膜厚度进行精确测量，助力实现器件的性能优化。
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