对于基板反射率明显高于薄膜反射率，激光显微镜通常难以测定的薄膜表面凹凸形貌，我们提供基于反射分光膜厚分布测试解决方案。——当基板是Si晶圆或玻璃等，以此方法，即可快速测出几十nm的膜厚的分布差异。

Si基板上透明薄膜的表面凹凸形貌测定：

概述：对于树脂类、金属类制品等，其表面的几十纳米的凹凸形状，通常可以用共聚焦显微镜测试。但是对于金属等高反射率基板上的薄膜表面的形状测试，在基板反射率明显高于薄膜反射率时，经常无法正确测定。

例如，考虑如图1的Si基板上的单层膜结构。其表面凹凸能否测出，取决于膜厚以及镜头的NA值。使用高NA镜头时，膜厚在几十微米以上时可准确测定，几微米以下薄膜的情况，Si基板的反射光与薄膜表面的反射光难以分离，无法有效测定。

一、测试方法：反射分光法测定膜厚

对于此类测试需求；当基板是Si晶圆或玻璃等平面的场合，可认为由膜厚能够推导出表面形状。以此方法，即可用低倍宽视野镜头快速测出几十nm的膜厚差异。

这里，上图样品由彩色共聚焦模式得到的图像如下图，由于加工的深度不同，8个由透明膜涂覆的凹槽，在图像上看颜色各异。这里，利用薄膜干涉原理，可对薄膜的厚度进行定量测量。

• 彩色共聚焦图像（PMMA膜，Si基板）
• 测定条件：TU10x镜头（NA=0.3）
• 照明波长：白光（氙灯）

二、基于反射分光法的光刻胶膜厚分布测定：

利用6种波长的可见光分别分别获取共聚焦图像，与另外测试得到的标准样品数据对比分析，可得到每一像素点的、各波长的反射率。

无色透明薄膜上之所以出现彩色的干涉光，是由于多重反射受干涉影响或增强或减弱，导致特定波长的反射率变小。

•  图中 分光膜厚分析（4号凹槽：214nm）
• 测定条件：TU10x镜头（NA=0.3）
• 选用波长：436nm,486nm,514nm,546nm,578nm,633nm

三、解析膜厚分布：

视野全体的表面凹凸情况，仅由区域内平均膜厚并不能判断，需要对各像素点分别进行膜厚解析。与上述同样分析条件对全像素点进行解析，得到膜厚分布图像。

分析得到的膜厚分布图像断面图如图7。各凹槽测量位置的深度，与指定区域的平均值基本一致。斜面处反射光无法正常检测的部分，出现噪声干扰，设定亮度阈值可对噪声判定为异常值后进行处理。处理后得到的断面图如图8。可进一步得到3D图像进行直观观察（如图9）。