[发明专利]薄膜厚度的测量装置及方法

摘要

本发明提供了一种薄膜厚度的测量装置及方法，属于光电检测领域；激光器发出激光经聚焦透镜作用于材料表面，产生激光等离子体闪光信号，再经聚焦透镜和带阻滤波器后，进入光电探测器，由示波器转换为电压信号，由处理器计算处理；当激光能量足够大时，激光击穿薄膜材料，在激光诱导等离子体闪光的强度曲线中出现凹点，且凹点出现的时间与薄膜材料的厚度成线性关系；本发明提供的薄膜厚度的测量装置无需使用原子力显微镜等昂贵的显微仪器；对环境要求也比较低；整个测量过程无工具接触，节省更换测量工具的成本；操作简单，方便工作人员使用，也可集成在自动化生产线上，在工业领域易于推广应用。

主权项

一种薄膜厚度的测量装置，其特征在于，包括高能短脉冲激光器(1)、第一聚焦透镜(4)、第二聚焦透镜(7)、带阻滤波器(8)和数据采集处理装置；所述第一聚焦透镜(4)用来将所述高能短脉冲激光器(1)发出的脉冲激光光束聚焦汇集到金属基体(6)表面的薄膜(5)上以产生等离子体闪光信号(3)，所述第二聚焦透镜(7)用来将所述等离子体闪光信号汇集到所述带阻滤波器(8)上，所述带阻滤波器(8)用来滤除所述等离子体闪光信号携带的脉冲激光光束，所述数据采集处理装置用来将通过带阻滤波器(8)的等离子体闪光信号采集处理，以获得所述激光诱导等离子体的闪光曲线；通过hi＝a·Δti+b计算薄膜厚度，其中a为薄膜特性相关标定系数，b为作用激光参数相关标定系数，薄膜厚度hi的单位为nm，采集数据曲线上凹点出现的时间点ti与激光作用的起点t0的时间差Δti。