薄膜厚度测量仪究竟能测多薄的膜？

随着科学技术的日益发展，各个领域的产品精度要求也越来越高。优可测技术团队经过不断地研发与试验，正式发布【薄膜厚度测量仪AF-3000系列】，超高精度的测量参数和多层膜的测量能力，满足了各行各业的薄膜测量需求，助力各行各业产品的制造与迭代和时代的进步。

想知道优可测的薄膜测量仪是怎么测量薄膜厚度的吗？它究竟能测量多薄的膜呢？今天小优博士来为您解答！

 

01 测量原理

AF-3000系列仪器发出不同波长的光波穿透样品膜层，膜的上下表面反射光被仪器接收，反射光相互之间的相位差增强或减弱。

相位差为波长整数倍时，产生建设性叠加，此时反射率最大；

相位差为半波长时，出现破坏性叠加，反射率最低；

整数倍与半波长之的叠加，反射率介于最大与最小反射之间。

这一相位差的变化，取决于薄膜的厚度d和折射率n已知材料的光学参数 (n,k) 值，可以推导出这一光学系统的反射率R(λ,d,n,k)。

当在设备中给光学参数 (n,k) 赋值，可以计算得反射率R，使其与设备测得反射率R'，进行比对通过强算法计算，当反射率曲线R与实测反射率R'曲线完美拟合时，通过解析干涉图形，即可求得薄膜的厚度d。

优可测薄膜厚度测量仪原理示意图

综上，理论上来说，只有透明或半透明材料制成的薄膜才可被光波穿透，从而可用薄膜厚度测量仪来进行测量。但是一些不透光材料，如金属在某种情况下也能测量，当金属膜仅有几百纳米甚至是几纳米薄的情况下，也能被部分光波穿透，这时就能精确测量出膜的厚度。

 

02 产品优势

（1）超高精度 分辨率1Å

优可测AF-3000系列舍弃传统的整体波段拟合，采用了独特的“分波段拟合算法”，偏差精准校正，紫外线波段偏差显著减小，从而实现超高分辨率1Å。

1Å是什么概念呢？正常人一根头发的直径约为60μm，1Å就相当于一根头发直径的六十万分之一！

（2）多层测量 光谱稳定

优可测AF-3000系列舍弃传统的LED光源，而是采用了光强均匀、频道稳定的“氘灯”和“钨卤素灯”，支持测单层膜、多层膜、液态膜、气隙层、粗糙/光滑层、折射率，最高可测10层膜。一台机器覆盖多台机器的测量范围，测量结果更加精准。

（3）适用于多场景配置

优可测AF-3000系列支持离线式、在线式、Mapping模式、全自动多种测量场景，同时可客制化，针对实际应用满足客户的额外需求。同时提供售后调试和协助软件开发的服务。

 

03 应用领域以及行业需求

当前，薄膜厚度测量在各个行业中具有广泛的应用，涉及到：

精密光学行业的二氧化硅膜和氟化钙膜等；

半导体行业的量子点芯片、光刻胶、GaN涂层等；

新能源/光伏行业的钙钛矿、ITO等；

显示面板行业的涂布膜、微流道等；

刀具行业的表面镀膜层；

高分子材料行业的PI膜等等。

 

04 应用案例

案例一：

近期，优可测收到某大学寄送的样品，希望能测量硅片表面镀的金属镍膜，用于研究使用，厚度仅几纳米！工程师得知客户需求后，使用优可测薄膜厚度测量AF-3000系列为客户做检测，得出检测如下：

镍膜膜厚测量结果

可以看出，AF-3000系列在测量过程中光波非常稳定，检测Ni膜膜厚约为3.5nm，匹配度达0.009081！

即使几纳米的金属膜已经非常薄了，但这还不是优可测的测量极限！优可测的薄膜厚度测量仪拥有超高分辨率1Å，精度达0.1nm，也就是说，就算薄膜厚度只有1nm，我们的仪器同样可以精确测量！

“没想到优可测在薄膜厚度测量领域的造诣如此之高，测量结果如此精确，这对我们的研究有很大的帮助，非常感谢优可测工程师的专业性和及时性。”客户收到检测报告后，对优可测薄膜厚度测量仪称赞连连。

 

案例二：

某研究院希望能检测PI膜的膜厚，精度要求0.1nm。优可测工程师得知客户需求后，使用优可测薄膜厚度测量AF-3000系列为客户做检测，得出检测结果如下：

陶瓷基板上PI膜膜厚测量结果铜上PI膜膜厚测量结果

如图可以看出，检测陶瓷基板上PI膜膜厚为4602.4nm，匹配度达0.009079！检测铜上PI膜的膜厚为29657.2nm，其匹配度为0.291977。

优可测的薄膜厚度测量仪最高可测10层膜，膜的层数再多也阻挡不了优可测测量的精确性！