1。1课题背景及意义

膜厚的测量伴随着信息技术的飞快发展，它的重要性也在不断的上升，对测量结果准确性的要求也随之增高。常用的测膜厚的方法是台阶仪，但此方法要求在薄膜样品上制作一些很小的台阶，在测量中机械探针与样品接触，会对一些较软的膜层造成损害，因而没有破坏的光学测量是较为准确的膜厚测量方法。人们以前常用的测量膜厚的方法是椭圆偏振法、比色法和光度法，椭圆偏振法测量精度高，应用范围广，优点显著，同时也存在一些缺点，如在测量时容易受界面层和一些外界因素的干扰，计算膜厚时需要建立非常复杂的数学模型；比色法相对椭圆偏振法来说，测量速度较快，可以快速估计出薄膜的厚度，但此方法测量的准确度极小；然而用光度法测量时，测量膜层厚度要求大于光源的相干长度，发生干涉振荡且只能测量一些弱吸收膜，通过拟合分光光度计测得的反射率曲线计算光学薄膜厚度[4-5]。上述这几种方法已经广泛地应用在各个行业,然而随着近几年来微光机电系统和微加工技术的快速发展,经常需要在凹凸不平的基板上镀一层薄膜,因此用测量表面轮廓的白光干涉仪测量薄膜厚度的方法已经引起了人们的高度关注[8]。

白光光源包含了整个可见光光谱曲的光谱成分，是由不同频率的单色光组成的连续光谱 [3]。当白光光源的频率相同、相位差恒定，振动方向一致时，才能产生干涉，不同波长各自对应产生一组较为清晰的干涉条纹。当干涉条纹在零级处发生重合时，此时的条纹颜色为白色、光程差△=0，增加光程差使干涉条纹间彼此错开，导致它的对比度明显下降。综上所述，“当光程差△=0时，干涉条纹的对比度才是最佳的”，所以白光干涉条纹具有相干长度短的优点，和单色激光干涉条纹相比不会出现干涉级次错乱和条纹间距不均匀的问题[7]。白光的单调性差，产生的干涉范围较小，当光程差等于0时，形成最大的干涉强度，因此可以准确的计算出薄膜的厚度。我们在实际应用中抓住白光干涉短相干长度的缺点测量薄膜表面的大小，将缺点转化成优点，因为只有在光程差极小的位置，才可以看到明显的干涉条纹。白光干涉测量在以下方面发挥极其重要的作用：高精度、大范围和不规则表面等。

本论文选用白光干涉的方法测量膜厚，搭建了试验平台，经过仿真、拟合出膜层厚度，选用标准的镀膜样品作为参考样品，计算出实际镀膜样品的厚度和标准的进行比对。

1。2  薄膜测量技术发展现状来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

作为一门蓬勃发展的综合性技术，薄膜测量技术受到了越来越广泛的关注，然而，中国对于薄膜测量技术的研究仍然位于初级阶段，在很多方面都还有较大的发展空间。薄膜技术在发达国家中已经被全面的推广应用，在国外已经生产出了许多的金属氧化膜制产品，它在市场上应用极其广泛。由此可见，不久的将来薄膜技术将会应用在生活的各个领域。

当今时代，集成电路的大面积运用对膜层厚度的准确性提出了更高的要求。作为集成电路生产工艺上一个重要的参数，膜层厚度的微小变化都会影响到集成电路的性能。集成电路具有寿命长、性能好、体积小、重量轻等优点，而这些优点依赖于精确的膜层厚度，因此，为了保障产品的质量，我们必须对膜层厚度进行准确的测量。

目前，膜厚测量仪被越来越多的人熟知，并被运用于各种领域，主要是朝着高精度和自动化这两个方向发展。对于普通膜层来说，膜厚测量仪的测量值与实际值相差±2%～±5%,而对于比较薄的膜只相差±2nm,所以说膜厚测量仪器的快速测量、高程度自动化的优点对测量技术的发展起很大作用。