空氣薄膜厚度的原理及測量方法

⑴ 薄膜測厚儀的工作原理和特點是什麼

干膜還是濕膜呢？什麼基材上的薄膜呢？如果是塗層測厚儀的話，它有兩種原理，磁性原理和渦流原理，
磁性原理的特點是測量金屬基材（如：鋼、鐵）上非磁性覆層的厚度，渦流原理的特點是測量非磁性金屬基體（如：鋁、銅、不銹鋼）上非導電覆層的厚度，廣州東儒有一款DR380可以同時滿足這兩種原理的檢測。

⑵ 怎樣測量薄膜厚度

可以用高精度的塗層測厚儀PD-CT2，下面墊一塊鐵基體，薄膜太軟了不行，可以用平頭有的測厚規來測，但是精度不高

⑶ 薄膜測厚儀的測量原理是什麼精度可以達到多少

在被測量的薄膜上垂直照射可視光，光的一部分在膜的表面反射，另一部分透進薄膜，然後在膜與底層之間的界面反射，薄膜表面反射的光和薄膜底部反射的光產生干涉現象。利用白光干涉測量法的原理，它用一個寬波段的光源來測得不同波長的反射數據，由於反射率n和k隨薄膜的不同而變化，根據這一特性進行曲線擬合從而求得膜厚。不同類型材料的相應參數通過不同的模型來描述，從而保證了不同類型材料膜厚測量的准確性。
大成精密設備薄膜測厚儀採用非放射性先進測量技術，是測量隔膜厚度的理想解決方案。

⑷ 測透明薄膜的厚度的測量方案

光學薄膜測厚儀 (SpectraThick Series) 的核心技術介紹和原理說明

SpectraThick series的特點是非接觸, 非破壞方式測量，無需樣品的前處理，軟體支持Windows操作系統等。ST series是使用可視光測量wafer，glass等substrates上形成的氧化膜，氮化膜，Photo-resist等非金屬薄膜厚度的儀器。

測量原理如下：在測量的wafer或glass上面的薄膜上垂直照射可視光，這時光的一部分在膜的表面反射，另一部分透進薄膜，然後在膜與底層 (wafer或glass)之間的界面反射。這時薄膜表面反射的光和薄膜底部反射的光產生干涉現象。SpectraThick series就是利用這種干涉現象來測量薄膜厚度的儀器。

儀器的光源使用Tungsten
Lamp，波長范圍是400 nm ~ 800 nm。從ST2000到ST7000使用這種原理，測量面積的直徑大小是4μm ~ 40μm (2μm ~ 20μm optional)。ST8000-Map作為K-MAC (株) 最主要的產品之一，有image processs功能，是超越一般薄膜厚度測量儀器極限的新概念上的厚度測量儀器。測量面積的最小直徑為0.2μm，遠超過一般厚度測量儀器的測量極限 (4μm)。順次測量數十個點才能得到的厚度地圖 (Thickness Map) 也可一次測量得到，使速度和精確度都大大提高。這一技術已經申請專利。

韓國K-MAC (株)
SpectraThick series的又一優點是一般儀器無法測量的粗糙表面 (例如鐵板，銅板) 上形成的薄膜厚度也可以測量。這是稱為VisualThick OS的新概念上的測量原理。除測量薄膜厚度外還有測量透射率，玻璃上形成的ITO薄膜的表面電阻，接觸角度 (Contact Angle) 等的功能，目前國內外知名的半導體行業及光刻膠等相關行業的很多企業都選擇K-MAC膜厚儀，廣州市金都恩科精密儀器有限公司是中國區總代理，進入企業網站可以詳細了解。

產品說明

本儀器是把UV-Vis光照在測量對象上，利用從測量對象中反射出來的光線測量膜的厚度的產品。

這種產品主要用於研究開發或生產導電體薄膜現場，特別在半導體及有關Display工作中作為

In-Line monitoring 儀器使用。

產品特性

1) 因為是利用光的方式，所以是非接觸式，非破壞式，不會影響實驗樣品。

2) 可獲得薄膜的厚度和 n,k 數據。

3) 測量迅速正確，且不必為測量而破壞或加工實驗樣品。

4) 可測量 3層以內的多層膜。

5) 根據用途可自由選擇手動型或自動型。

6) 產品款式多樣，而且也可以根據顧客的要求設計產品。

7)可測量 Wafer/LCD 上的膜厚度 (Stage
size 3「 )

8)Table Top型, 適用於大學,研究室等

⑸ 薄膜厚度靜態和動態監測方法分別有哪些

真空鍍膜就是置待鍍材料和被鍍基板於真空室內，採用一定方法加熱待鍍材料，使之蒸發或升華，並飛行濺射到被鍍基板表面凝聚成膜的工藝。
一、鍍膜的方法及分類
在真空條件下成膜有很多優點：可減少蒸發材料的原子、分子在飛向基板過程中於分子的碰撞，減少氣體中的活性分子和蒸發源材料間的化學反應（如氧化等），以及減少成膜過程中氣體分子進入薄膜中成為雜質的量，從而提供膜層的緻密度、純度、沉積速率和與基板的附著力。通常真空蒸鍍要求成膜室內壓力等於或低於10-2Pa，對於蒸發源與基板距離較遠和薄膜質量要求很高的場合，則要求壓力更低。
主要分為一下幾類：
蒸發鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍。
蒸發鍍膜：通過加熱蒸發某種物質使其沉積在固體表面，稱為蒸發鍍膜。這種方法最早由M.法拉第於1857年提出，現代已成為常用鍍膜技術之一。
蒸發物質如金屬、化合物等置於坩堝內或掛在熱絲上作為蒸發源，待鍍工件，如金屬、陶瓷、塑料等基片置於坩堝前方。待系統抽至高真空後，加熱坩堝使其中的物質蒸發。蒸發物質的原子或分子以冷凝方式沉積在基片表面。薄膜厚度可由數百埃至數微米。膜厚決定於蒸發源的蒸發速率和時間（或決定於裝料量），並與源和基片的距離有關。對於大面積鍍膜，常採用旋轉基片或多蒸發源的方式以保證膜層厚度的均勻性。從蒸發源到基片的距離應小於蒸氣分子在殘余氣體中的平均自由程，以免蒸氣分子與殘氣分子碰撞引起化學作用。蒸氣分子平均動能約為0.1～0.2電子伏。
蒸發源有三種類型。①電阻加熱源：用難熔金屬如鎢、鉭製成舟箔或絲狀,通以電流,加熱在它上方的或置於坩堝中的蒸發物質。電阻加熱源主要用於蒸發Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。②高頻感應加熱源：用高頻感應電流加熱坩堝和蒸發物質。③電子束加熱源：適用於蒸發溫度較高（不低於2000[618-1]）的材料，即用電子束轟擊材料使其蒸發。
蒸發鍍膜與其他真空鍍膜方法相比，具有較高的沉積速率，可鍍制單質和不易熱分解的化合物膜。
為沉積高純單晶膜層，可採用分子束外延方法。生長摻雜的GaAlAs單晶層的分子束外延裝置。噴射爐中裝有分子束源，在超高真空下當它被加熱到一定溫度時，爐中元素以束狀分子流射向基片。基片被加熱到一定溫度，沉積在基片上的分子可以徙動，按基片晶格次序生長結晶用分子束外延法可獲得所需化學計量比的高純化合物單晶膜，薄膜最慢生長速度可控制在1單層／秒。通過控制擋板,可精確地做出所需成分和結構的單晶薄膜。分子束外延法廣泛用於製造各種光集成器件和各種超晶格結構薄膜。
濺射鍍膜：用高能粒子轟擊固體表面時能使固體表面的粒子獲得能量並逸出表面，沉積在基片上。濺射現象於1870年開始用於鍍膜技術，1930年以後由於提高了沉積速率而逐漸用於工業生產。通常將欲沉積的材料製成板材——靶,固定在陰極上。基片置於正對靶面的陽極上,距靶幾厘米。系統抽至高真空後充入 10-1帕的氣體（通常為氬氣），在陰極和陽極間加幾千伏電壓，兩極間即產生輝光放電。放電產生的正離子在電場作用下飛向陰極，與靶表面原子碰撞，受碰撞從靶面逸出的靶原子稱為濺射原子,其能量在1至幾十電子伏范圍。濺射原子在基片表面沉積成膜。與蒸發鍍膜不同，濺射鍍膜不受膜材熔點的限制,可濺射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等難熔物質。濺射化合物膜可用反應濺射法，即將反應氣體 (O、N、HS、CH等)加入Ar氣中,反應氣體及其離子與靶原子或濺射原子發生反應生成化合物（如氧化物、氮化物等）而沉積在基片上。沉積絕緣膜可採用高頻濺射法。基片裝在接地的電極上，絕緣靶裝在對面的電極上。高頻電源一端接地，一端通過匹配網路和隔直流電容接到裝有絕緣靶的電極上。接通高頻電源後，高頻電壓不斷改變極性。等離子體中的電子和正離子在電壓的正半周和負半周分別打到絕緣靶上。由於電子遷移率高於正離子，絕緣靶表面帶負電，在達到動態平衡時，靶處於負的偏置電位，從而使正離子對靶的濺射持續進行。採用磁控濺射可使沉積速率比非磁控濺射提高近一個數量級。
離子鍍：蒸發物質的分子被電子碰撞電離後以離子沉積在固體表面，稱為離子鍍。這種技術是D.麥托克斯於1963年提出的。離子鍍是真空蒸發與陰極濺射技術的結合。一種離子鍍系統如圖4[離子鍍系統示意圖],將基片台作為陰極，外殼作陽極，充入惰性氣體（如氬）以產生輝光放電。從蒸發源蒸發的分子通過等離子區時發生電離。正離子被基片台負電壓加速打到基片表面。未電離的中性原子（約占蒸發料的95％）也沉積在基片或真空室壁表面。電場對離化的蒸氣分子的加速作用（離子能量約幾百～幾千電子伏）和氬離子對基片的濺射清洗作用，使膜層附著強度大大提高。離子鍍工藝綜合了蒸發（高沉積速率）與濺射（良好的膜層附著力）工藝的特點，並有很好的繞射性，可為形狀復雜的工件鍍膜。
二、薄膜厚度的測量
隨著科技的進步和精密儀器的應用，薄膜厚度測量方法有很多，按照測量的方式分可以分為兩類：直接測量和間接測量。直接測量指應用測量儀器，通過接觸（或光接觸）直接感應出薄膜的厚度。
常見的直接法測量有：螺旋測微法、精密輪廓掃描法（台階法）、掃描電子顯微法（SEM）；
間接測量指根據一定對應的物理關系，將相關的物理量經過計算轉化為薄膜的厚度，從而達到測量薄膜厚度的目的。
常見的間接法測量有：稱量法、電容法、電阻法、等厚干涉法、變角干涉法、橢圓偏振法。按照測量的原理可分為三類：稱量法、電學法、光學法。
常見的稱量法有：天平法、石英法、原子數測定法；
常見的電學法有：電阻法、電容法、渦流法；
常見的光學方法有：等厚干涉法、變角干涉法、光吸收法、橢圓偏振法。
下面簡單介紹三種：
1. 干涉顯微鏡法
干涉條紋間距Δ0，條紋移動Δ，台階高為t=(Δ/Δ0 )*0.5λ，測出Δ0 和Δ，即可，其中λ為單色光波長，如用白光，λ取 530nm。

2. 稱重法
如果薄膜面積A，密度ρ和質量m可以被精確測定的話，膜厚t就可以計算出來：
d=m/Aρ。
3 石英晶體振盪器法
廣泛應用於薄膜淀積過程中厚度的實時測量，主要應用於淀積速度，厚度的監測，還可以反過來（與電子技術結合）控制物質蒸發或濺射的速率，從而實現對於淀積過程的自動控制。
對於薄膜製造商而言，產品的厚度均勻性是最重要的指標之一，想要有效地控制材料厚度，厚度測試設備是必不可少的，但是具體要選擇哪一類測厚設備還需根據軟包材的種類、廠商對厚度均勻性的要求、以及設備的測試范圍等因素而定。
三、真空鍍膜機保養知識：
1. 關閉泵加熱系統，然後分離蒸鍍室（主要清潔灰塵，於蒸鍍殘渣）
2. 關閉電源或程序打入維護狀態
3. 清潔卷繞系統（幾個滾軸，方阻探頭，光密度測量器）
4. 清潔中罩室（面板四周）
5. 泵系統冷卻後打開清潔（注意千萬不能掉入雜物，檢查泵油使用時間與量計做出更換或添加處理）
6. 檢查重冷與電氣櫃設備。

⑹ 薄膜測厚儀原理是什麼如何使用

不要管樓上的說了那麼多廢話，簡單的說吸蟲器就是在樣本調查時用的抓捕昆蟲的工具，最簡單的吸蟲器就是一個帶有管子的塑料罐。

⑺ 邁克耳孫干涉儀，在光路中插入薄膜，是如何通過觀察條紋移動數目，測量出薄膜的折射率的原理是什麼還

邁克爾遜干涉儀，本質上是一定厚度空氣膜的干涉，一道光經過半透半反膜，分成相互垂直的兩路光，這兩路光分別經過不同的兩段路程後經反射鏡再次回來形成干涉，因為兩路光經過的距離不同，實質上可以把距離差就看做空氣薄膜，也就是兩個反射鏡所在刻度的讀數差。
假設空氣膜厚度為t，由於經過反射鏡來回一次，所以兩列光束的光程差就是2t。加入其他材質的薄膜，其中一列光的光程就會增加2nt，這樣的話實際光程差就會比原來多出2（n-1）t，這部分多出來的光程差就造成了條紋移動。

⑻ 薄膜在線測厚儀的有哪些測量原理

薄膜在線測厚儀的測量原理有4種：射線技術，X射線技術，近紅外技術和光學透過率技術
2.1 射線技術
射線技術是最先應用於在線測厚技術上的射線技術，在上世紀60年代就已經廣泛用於超薄薄膜的在線厚度測量了。它對於測量物沒有要求，但感測器對溫度和大氣壓的變化、以及薄膜上下波動敏感，設備對於輻射保護裝置要求很高，而且信號源更換費用昂貴，Pm147源可用5-6年，Kr85源可用10年，更換費用均在6000美元左右。

2.2 X射線技術
這種技術極少為塑料薄膜生產線所採用。X光管壽命短，更換費用昂貴，一般可用2-3年，更換費用在5000美元左右，而且不適用於測量由多種元素構成的聚合物，信號源放射性強。X射線技術常用於鋼板等單一元素的測量。

2.3 近紅外技術
近紅外技術在在線測厚領域的應用曾受到條紋干涉現象的影響，但現在近紅外技術已經突破了條紋干涉現象對於超薄薄膜厚度測量的限制，完全可以進行多層薄膜總厚度的測量，並且由於紅外技術自身的特點，還可以在測量復合薄膜總厚度的同時給出每一層材料的厚度。近紅外技術可用於雙向拉伸薄膜、流延膜和多層共擠薄膜，信 號源無放射性，設備維護難度相對較低。

2.4光學塗層技術
對於透光的材料，材料一定的情況下，透過率和測量的厚度成一一對應關系，所有通過測量材料的光學透過率（光密度）來達到測量材料厚度的目的，在卷繞式鍍膜行業，如鍍鋁膜，各種包裝膜，通過在線監測薄膜的透過率來在線監測生產的品質，已經是一種非常成熟的方案。如深圳市林上科技的LS152真空鍍膜在線測厚儀就是利用光學透過率的原理來實現非接觸式的在線測厚，該儀器支持RS485通訊介面和MODBUS通訊協議，可以與鍍膜機上的PLC進行通訊實現閉環控制。