光谱椭偏仪是一套以偏振光信号变化作为基础的薄膜表征仪器,依靠解析光束经过样品反射之后偏振状态的改变,反推薄膜的厚度、折射率、消光系数等关键参数,属于非接触式无损检测设备,不会对光刻胶、柔性基底这类容易损伤的试样造成表面破坏,广泛服务于科研实验室以及工业薄膜质控场景。这款设备采用自主穆勒矩阵测量架构,依托双旋转补偿器同步调制技术,单次采集过程就能够获取穆勒矩阵全部16项参数,除普通各向同性薄膜之外,还能够处理各向异性膜、纳米光栅、取向膜这类结构相对复杂的样品,获取更加丰富的样品光学信息。消色差补偿光学组件的配置,保障宽光谱范围内相位调制效果稳定,减少不同波段带来的测量偏差。
光源部分采用氘灯‑卤素灯复合光源,光谱区间覆盖紫外‑可见‑近红外,适配多种薄膜材料测试。设备可以拓展微光斑探测组件,针对微小区域、微结构样品完成检测;也可以选配全自动Mapping扫描模组,完成整片基片的多点自动测量,输出膜厚分布云图。原位测量模块同样可以选配,能够对接镀膜腔体,实现工艺过程实时的数据监测。多角度测量配置可供按需选择,结合样品材质选择合适入射角度开展测试。整机采用模块化的架构,光谱单元、光斑组件、运动平台、原位相关组件都可以按需选配,实验室离线检测、工业产线使用都可以匹配对应的配置,后续需要新增功能的时候,只需要拓展模块,不需要对整机进行更换,运动机构运行平稳,样品台能够兼容多种规格晶圆与基板工件的装夹固定。
软件系统内置数量较多的常用材料数据库与多种光学算法模型,数据库覆盖半导体、光学镀膜、高分子、光伏、显示相关材料,支持多层膜、梯度膜、粗糙界面结构完成建模拟合,输出膜层厚度以及各类光学常数。针对透明基底样品,配备背反射抑制算法,降低基底杂散光信号对于最终测试结果带来的干扰。操作界面采用向导式交互设计,仪器自动完成变角、调焦工作,一键执行完整测量流程。搭载Mapping功能的机型可以自定义扫描路径,自动完成多点采集。光谱曲线、分布云图以及各类检测数据支持导出,报告模板支持自定义编辑,方便实验存档与质量溯源;已经调试完成的测量方案可以保存,遇到同类样品直接调用,减少重复设置消耗的时间。
从行业应用来看,光谱椭偏仪适配半导体集成电路、平板显示、光伏新能源、光学镀膜、光通信、生物薄膜以及各类材料科研工作,针对光刻胶、ITO导电膜、介电薄膜、ALD镀层、纳米光栅等试样完成表征,高校科研、企业研发、工业质量管控场景都可以使用。作为国产自研设备,服务商可以完成方案选型、现场安装调试、操作人员培训,支持设备功能的定制开发,备件供应周期可控,面对特殊工况能够输出适配的测量解决方案。