光譜儀主要包括六部分，分別是：光纖入口、準(zhǔn)直鏡、光柵、聚焦鏡、區(qū)域檢測(cè)器、帶OFLV濾波器的探測(cè)器。光由光纖進(jìn)入光譜儀中，通過濾波器和準(zhǔn)直器后投射到光柵上，由光柵將白光色散成光譜，經(jīng)過聚焦鏡將其投射到探測(cè)器上后，由探測(cè)器將光信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)。光纖接頭將輸入光纖固定在光譜儀上，使得來自輸入光纖的光能夠進(jìn)入光學(xué)平臺(tái)；濾波器將光輻射限制在預(yù)定波長(zhǎng)區(qū)域；準(zhǔn)直鏡將進(jìn)入光學(xué)平臺(tái)的光聚焦到光譜儀的光柵上，保證光路和光柵之間的準(zhǔn)直性；光柵衍射來自準(zhǔn)直鏡的光并將衍射光導(dǎo)向聚焦鏡；聚焦鏡接收從光柵反射的光并將光聚焦到探測(cè)器上；探測(cè)器將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為nm波長(zhǎng)系統(tǒng)；區(qū)域檢測(cè)器提供90％的量子效率和垂直列中的像素，以從光譜儀的狹縫圖像的整個(gè)高度獲取光，顯著改善了信噪比。隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)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(kuò)展。國產(chǎn)膜厚儀設(shè)備生產(chǎn)
薄膜在現(xiàn)代光學(xué)、電子、醫(yī)療、能源和建材等技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，可以提高器件性能。但是由于薄膜制備工藝和生產(chǎn)環(huán)境等因素的影響，成品薄膜存在厚度分布不均和表面粗糙度大等問題，導(dǎo)致其光學(xué)和物理性能無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重影響其性能和應(yīng)用。因此，需要開發(fā)出精度高、體積小、穩(wěn)定性好的測(cè)量系統(tǒng)以滿足微米級(jí)工業(yè)薄膜的在線檢測(cè)需求。當(dāng)前的光學(xué)薄膜測(cè)厚方法無法同時(shí)兼顧高精度、輕小體積和合理的成本，而具有納米級(jí)測(cè)量分辨率的商用薄膜測(cè)厚儀器價(jià)格昂貴、體積大，無法滿足工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的在線測(cè)量需求。因此，提出了一種基于反射光譜原理的高精度工業(yè)薄膜厚度測(cè)量解決方案，研發(fā)了小型化、低成本的薄膜厚度測(cè)量系統(tǒng)，并提出了一種無需標(biāo)定樣品的高效穩(wěn)定的膜厚計(jì)算算法。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)工業(yè)薄膜的厚度測(cè)量。高精度膜厚儀答疑解惑總結(jié)，白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用廣、具有高精度和可靠性的薄膜厚度測(cè)量?jī)x器。
常用白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理：入射的白光光束通過半反半透鏡進(jìn)入到顯微干涉物鏡后，被分光鏡分成兩部分，一個(gè)部分入射到固定參考鏡，一部分入射到樣品表面，當(dāng)參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后，再次匯聚發(fā)生干涉，干涉光通過透鏡后，利用電荷耦合器(CCD)可探測(cè)整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)雙白光光束的干涉圖像。利用Z向精密位移臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭或樣品臺(tái)Z向掃描，可獲得一系列干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的光強(qiáng)隨光程差變化曲線，可得該點(diǎn)的Z向相對(duì)位移；然后，由CCD圖像中每個(gè)像素點(diǎn)光強(qiáng)最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置獲得被測(cè)樣品表面的三維形貌。
晶圓對(duì)于半導(dǎo)體器件至關(guān)重要，膜厚是影響晶圓物理性質(zhì)的重要參數(shù)之一。通常對(duì)膜厚的測(cè)量有橢圓偏振法、探針法、光學(xué)法等，橢偏法設(shè)備昂貴，探針法又會(huì)損傷晶圓表面。利用光學(xué)原理進(jìn)行精密測(cè)試，一直是計(jì)量和測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域中的主要方法之一，在光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，基于干涉原理的測(cè)量系統(tǒng)已成為物理量檢測(cè)中十分精確的系統(tǒng)之一。光的干涉計(jì)量與測(cè)試本質(zhì)是以光波的波長(zhǎng)作為單位來進(jìn)行計(jì)量的，現(xiàn)代的干涉測(cè)試與計(jì)量技術(shù)已能達(dá)到一個(gè)波長(zhǎng)的幾百分之一的測(cè)量精度，干涉測(cè)量的更大特點(diǎn)是它具有更高的靈敏度（或分辨率）和精度，。而且絕大部分干涉測(cè)試都是非接觸的，不會(huì)對(duì)被測(cè)件帶來表面損傷和附加誤差；測(cè)量對(duì)象較廣，并不局限于金屬或非金屬；可以檢測(cè)多參數(shù)，如：長(zhǎng)度、寬度、直徑、表面粗糙度、面積、角度等。這種膜厚儀可以測(cè)量大氣壓下，1nm到1mm范圍內(nèi)的薄膜厚度。
作為重要元件，薄膜通常以金屬、合金、化合物、聚合物等為主要基材，品類涵蓋了光學(xué)膜、電隔膜、阻隔膜、保護(hù)膜、裝飾膜等多種功能性薄膜，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學(xué)、電子、醫(yī)療、能源、建材等技術(shù)領(lǐng)域。常用薄膜的厚度范圍從納米級(jí)到微米級(jí)不等。納米和亞微米級(jí)薄膜主要是基于干涉效應(yīng)調(diào)制的光學(xué)薄膜，包括各種增透增反膜、偏振膜、干涉濾光片和分光膜等。部分薄膜經(jīng)過特殊工藝處理后還具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等特性，對(duì)于通訊、顯示、存儲(chǔ)等領(lǐng)域內(nèi)光學(xué)儀器的質(zhì)量起決定性作用，例如平面顯示器使用的ITO鍍膜、太陽能電池表面的SiO2減反射膜等。微米級(jí)以上的薄膜以工農(nóng)業(yè)薄膜為主，多使用聚酯材料，具有易改性、可回收、適用范圍廣等特點(diǎn)。例如6微米厚度以下的電容器膜，20微米厚度以下的大部分包裝印刷用薄膜，25~38微米厚的建筑玻璃貼膜及汽車貼膜，以及25~65微米厚度的防偽標(biāo)牌及拉線膠帶等。微米級(jí)薄膜利用其良好的延展性、密封性、絕緣性等特性遍及食品包裝、表面保護(hù)、磁帶基材、感光儲(chǔ)能等應(yīng)用市場(chǎng)，加工速度快，市場(chǎng)占比高。光路長(zhǎng)度越長(zhǎng)，儀器分辨率越高，但也越容易受到干擾因素的影響，需要采取降噪措施。防水膜厚儀主要功能與優(yōu)勢(shì)
可測(cè)量大氣壓下薄膜厚度在1納米到1毫米之間。國產(chǎn)膜厚儀設(shè)備生產(chǎn)
白光光譜法具有測(cè)量范圍大、連續(xù)測(cè)量時(shí)波動(dòng)范圍小的優(yōu)點(diǎn)，可以解決干涉級(jí)次模糊識(shí)別的問題。但在實(shí)際測(cè)量中，由于誤差、儀器誤差和擬合誤差等因素的影響，干涉級(jí)次的測(cè)量精度仍然受到限制，會(huì)出現(xiàn)干擾級(jí)次的誤判和干擾級(jí)次的跳變現(xiàn)象。這可能導(dǎo)致計(jì)算得出的干擾級(jí)次m值與實(shí)際譜峰干涉級(jí)次m'（整數(shù)）之間存在誤差。因此，本文設(shè)計(jì)了以下校正流程圖，基于干涉級(jí)次的連續(xù)特性得到了靶丸殼層光學(xué)厚度的準(zhǔn)確值。同時(shí)，給出了白光干涉光譜測(cè)量曲線。國產(chǎn)膜厚儀設(shè)備生產(chǎn)