[實用新型]一種薄膜的厚度測量系統

有效

• 申請號: 202022149637.0
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN212254012U
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 楊文虎;張海康;黃存友;楊忠學;崔麗;付東洋
• 申請（專利權）人: 廣東海洋大學;廣東海洋大學深圳研究院;深圳和光新材料科技有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 上海君立衡知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31389
• 代理人: 陳兆旺

本申請實施例提供一種薄膜的厚度測量系統，包括：探測光纖、第一光纖探頭、第二光纖探頭、光電轉換器、解調放大器、光源、調制脈沖發生器、相敏檢波器、選通放大器、整流濾波器、積分型抗干擾器、數模轉換電路、單片機以及顯示模塊。其中，探測光纖包括發射光纖、接收光纖和探頭光纖，相敏檢波器具有兩個輸入端，相敏檢波器的其中一個輸入端依次連接所述調制脈沖發生器和所述光源，相敏檢波器的另一個輸入端依次連接解調放大器和光電轉換器。相敏檢波器的輸出端依次連接所述選通放大器、整流濾波器、積分型抗干擾器、數模轉換電路、單片機以及顯示模塊。上述系統使用光學測量的方法測量薄膜的厚度，不會對物體造成損傷，測量結果準確。

技術領域

本申請實施例涉及測量技術領域，具體涉及一種薄膜的厚度測量系統。

背景技術

目前，涂膠薄膜、微電子薄膜、光學薄膜、抗氧化薄膜、巨磁電阻薄膜和高溫超導薄膜等在工業生產和人類生活中應用廣泛，大規模集成電路的生產工藝中的各種薄膜，隨著電路集成程度的提高，薄膜厚度的微小變化，就會對集成電路的性能產生直接的影響。因此，工業生產的薄膜，其厚度是一個非常重要的參數，甚至直接關系到該薄膜材料能否正常工作。除此之外，薄膜材料的力學性能，透光性能，磁性能，熱導率，表面結構等都與它的厚度有關系。

常用的薄膜測厚方法主要分為光學和非光學兩大類。光學使用的方法主要是紅外光譜分析測厚法和射線測厚法。其中紅外光譜分析法對顏色比較敏感，不適合多種顏色膜的測量。而射線法成本高且對人體有傷害。非光學的方法主要有電容測厚和顯微鏡測厚法等，但非光學的測厚方法測量誤差較大。因此，現有的薄膜厚度的測量技術方案，都有其測量缺點或者僅適用于特殊薄膜。

實用新型內容

鑒于上述問題，本申請實施例提供了一種薄膜的厚度測量系統，克服了上述問題或者至少部分地解決了上述問題。

本申請實施例提供了一種薄膜的厚度測量系統，所述系統包括：

探測光纖、第一光纖探頭、第二光纖探頭、光電轉換器、解調放大器、光源、調制脈沖發生器、相敏檢波器、選通放大器、整流濾波器、積分型抗干擾器、數模轉換電路、單片機以及顯示模塊，其中，

所述探測光纖包括發射光纖、接收光纖和探頭光纖，所述發射光纖的一端對著所述光源，所述接收光纖的一端對著所述光電轉換器，所述發射光纖的另一端和所述接收光纖的另一端共同與所述探頭光纖的一端相通；

所述探頭光纖的另一端分別連接所述第一光纖探頭和所述第二光纖探頭，所述第一光纖探頭對著基材的表面上的薄膜的表面，所述第二光纖探頭對著所述基材的所述表面上的沒有薄膜的區域；

所述相敏檢波器具有兩個輸入端，所述相敏檢波器的其中一個輸入端依次連接所述調制脈沖發生器和所述光源，所述相敏檢波器的另一個輸入端依次連接所述解調放大器和所述光電轉換器；

所述相敏檢波器的輸出端依次連接所述選通放大器、所述整流濾波器、所述積分型抗干擾器、所述數模轉換電路、所述單片機以及所述顯示模塊。

作為一種可能的設計，所述發射光纖，用于接收所述光源發送的檢測光，并將所述檢測光傳輸給所述探頭光纖；

所述探頭光纖，用于將所述檢測光分成第一束子檢測光和第二束子檢測光并分別傳輸給所述第一光纖探頭和所述第二光纖探頭；

所述第一光纖探頭用于將所述第一束子檢測光發射到所述基材的所述表面上的薄膜表面，并接收該薄膜表面反射的第一反射光，并將所述第一反射光傳輸給所述接收光纖；

所述第二光纖探頭用于將所述第二束子檢測光發射到所述基材的所述表面上的沒有薄膜的區域的表面，并接收該區域的表面反射的第二反射光，并將所述第二反射光傳輸給所述接收光纖；

所述接收光纖用于將所述第一反射光和所述第二反射光發送給所述光電轉換器。