En la fabricación de chips semiconductores, el error de espesor del fotorresistente debe controlarse dentro de 0,1 nanómetros; En el campo de las células solares de perovskita, el espesor de la capa funcional afecta directamente la eficiencia de conversión fotoeléctrica; En el campo aeroespacial, la uniformidad de los recubrimientos compuestos está relacionada con la seguridad del vuelo, y las necesidades comunes de estos escenarios impulsan el medidor de espesor de película delgada a convertirse en un equipo de detección de precisión en la industria moderna. Desde la superpelícula nanométrica hasta el recubrimiento grueso milimétrico, El medidor de espesor de la película construye un sistema de medición que cubre la magnitud total del espesor con una variedad de caminos técnicos.

I. principios técnicos: salto de contacto a sin contacto

La esencia de la historia de la evolución tecnológica del medidor de espesor de película delgada es la historia del juego entre precisión y eficiencia. El medidor de espesor de contacto mecánico temprano entró en contacto con la superficie de la película a través de un sensor de presión, utilizando la señal de voltaje producida por la deformación elástica para calcular el espesor, su resolución puede alcanzar 0,1 micras, pero hay defectos como muestras de arañazos y velocidad de medición lenta. Tomando como ejemplo el modelo chy - c2a, su presión de medición debe controlarse con precisión en 17,5 ± 1 kpa, con un área de contacto de 50 mm cuadrados. aunque cumple con el estándar GB / T 6672, todavía muestra limitaciones en la detección de materiales flexibles ultrafinos.

II. escenarios de aplicación: penetración en todo el campo, desde micro hasta macro

En el campo de la fabricación de semiconductores, El medidor de espesor de película fina es el "portero de calidad" del proceso de litografía. En el proceso de TSMC de 3 nm, cada obleas necesita pasar por 12 capas de recubrimiento fotorresistente, y el error de espesor de cada capa debe controlarse en ± 0,5 nm. la serie filmerics KLA utiliza la tecnología de elipsometro espectral, que puede completar la medición de un solo punto en 0,3 segundos, aumentando el rendimiento de la línea en un 2,3%.

El nuevo campo energético también depende de la tecnología de medición de espesor de alta precisión. En la batería hjt producida por Longji Green energy, el espesor de la capa de pasivación de silicio amorfo afecta directamente el voltaje de apertura. Su línea de detección está equipada con un Interferómetro de luz blanca de la serie atometer am, que puede monitorear los cambios dinámicos del espesor de 200 nm en tiempo real analizando el desplazamiento de las rayas de interferencia, reduciendo la desviación estándar de uniformidad del espesor de la película de 1,2 nm a 0,5 nm.

III. tendencias tecnológicas: el doble cambio en la inteligencia y la integración

En la actualidad, El medidor de espesor de película está experimentando la transformación de una sola herramienta de detección a un sistema de detección inteligente. El medidor tridimensional lanzado por keens, que se integra con el algoritmo de Ia a través del escaneo láser morado, puede obtener datos de espesor de película, rugosidad de la superficie y morfología al mismo tiempo, lo que mejora la eficiencia de detección en cinco veces en la detección de placas de circuito flexibles.

La tendencia a la integración también es obvia. El sistema de medición de espesor de la isla de válvulas desarrollado por una empresa INTEGRA múltiples sensores y módulos de control en un solo módulo, lo que reduce la longitud de la tubería en un 70% y el punto de fuga en un 90% en la transformación del sistema hidráulico de la máquina de fundición continua de acero, y el ciclo de mantenimiento Se extiende de una vez al mes a una vez cada seis meses.

IV. patrón del mercado: coexistencia de la competencia mundial y las barreras técnicas:

Algoritmos centrales: como el algoritmo de demodulación de longitud de onda del método confocal espectral y el algoritmo de extracción de fase del método de interferencia óptica, se necesitan décadas de acumulación de tecnología;

Base de datos de materiales: el índice de refracción, el coeficiente de extinción y otros parámetros de diferentes materiales requieren datos experimentales masivos para apoyarlos;

Adaptabilidad ambiental: el diseño adaptativo de escenarios industriales como Alta temperatura, alta presión e interferencia electromagnética fuerte constituye un obstáculo importante para los nuevos entrantes.

Desde la fabricación de chips a nivel nanométrico hasta el procesamiento de materiales compuestos a nivel milimétrico, El medidor de espesor de película está midiendo cada detalle microscópico de la industria moderna con un paso de precisión de 0,01 micras. Con la integración de algoritmos de Ia y tecnología de sensores cuánticos, en la próxima década, este campo puede marcar el comienzo de un cambio revolucionario en la precisión de medición de más de 0001 micras y la velocidad de detección de 100 veces, proporcionando un apoyo clave para industrias de vanguardia como la fabricación inteligente y la computación cuántica.