接触式与​​非接触式​​膜厚测量技术对比

星创仪器

膜厚测量技术根据是否与样品直接接触，分为​​接触式​​和​​非接触式​​两大类。它们在测量原理、适用场景、精度等方面各有特点，以下是详细对比分析：  
​​1.工作原理​​  
​​（1）接触式测量​​  
接触式膜厚测量技术通过机械探头或探针直接接触样品表面，利用位移传感器或压力感应来测量厚度。典型设备包括​​千分尺、台阶仪、轮廓仪​​等。  
​​优点​​：直接测量，不受样品颜色、透明度或材质影响，适用于超薄膜（如半导体镀层）。  
​​缺点​​：可能划伤软质或敏感材料（如光刻胶、柔性薄膜），测量速度较慢，不适合大面积快速扫描。  
​​（2）非接触式测量​​  
非接触式技术通过光学、超声波、涡流或激光等手段间接测量厚度，无需物理接触样品。典型设备包括​​光学干涉仪、激光测厚仪、超声波测厚仪​​等。  
​​优点​​：无损检测，适合脆弱或高价值材料；测量速度快，可实时扫描大面积。  
​​缺点​​：受样品特性限制（如光学法需要反射信号，涡流法仅适用于导电/磁性材料），环境因素（振动、温度）可能干扰测量结果。  
​​2.精度与分辨率​​  
​​接触式​​：  
分辨率可达​​0.1nm~1μm​​，适合高精度实验室测量。  
重复性高，但依赖探头的稳定性和校准状态。  
​​非接触式​​：  
分辨率通常在​​1nm~1μm​​之间，光学干涉仪精度最高，而超声波或涡流法的分辨率相对较低。  
重复性受环境因素（如振动、温度波动）和样品表面状态（如粗糙度、反射率）影响较大。  
​​3.适用场景​​  
​​（1）接触式适用场景​​  
​​半导体行业​​：测量纳米级薄膜（如晶圆镀层）。  
​​精密制造​​：硬质材料（金属、陶瓷）的绝对厚度测量。  
​​研发实验室​​：需要高精度数据的科研场景。  
​​（2）非接触式适用场景​​  
​​汽车涂层检测​​：快速无损测量油漆或电镀层厚度。  
​​柔性电子材料​​：避免探头损伤软质基底（如PET薄膜）。  
​​工业在线检测​​：高速自动化产线（如卷材薄膜厚度监控）。