膜厚計種類有哪些？清楚了解技術原理，實際應用範圍一把抓！

市面上販售的膜厚計種類眾多，總是讓人眼花撩亂不懂得如何選擇？而膜厚的監控，無論是在製程中或是成品上都是十分重要的。不同的厚度或是不好的面內厚度分布，都有可能會無法達到我們想要的物理性質。而膜厚計原理又是什麼？為什麼各家廠牌紛紛推出膜厚計販售？就讓我們一起來深入瞭解吧！

膜厚計原理介紹？

膜厚的監控不管在製程中或是成品上都是十分重要的，不同的厚度或是不好的面內厚度分布有可能會無法達到我們想要的物理性質(例如:透過率、光學性質、保護性...等等)。
因此膜厚的監控在各個產業都是非常重要的。
其中不同的膜層材質，不同的厚度，當然還有成本考量等等都有較適配選擇方法。
此文簡單介紹一下各種膜厚計的選擇概念，主要還是以想要量測膜層的種類、厚度、用途...等等來做最初步的區分。
 

膜厚計種類有哪些？該如何選擇？

打開網頁查找各種原理、各種廠牌的膜厚計（膜厚儀），你會發現市面上產品琳瑯滿目，不知道該從何挑選？
基本上，大致可分成2種：接觸式（破壞式）以及非接觸式（非破壞式）膜厚計兩種。

	膜厚範圍	精度	量測方式	非透明膜	軟膜	成本
接觸式	μm以上	0.1μm	破壞樣品	O	X	較低
非接觸式	nm~μm皆可	0.1nm	不會破壞樣品	X	O	較高

• 接觸式膜厚計

接觸式膜厚計，是以探針或鑽石刀等等將膜層連同底材截斷後，用不同的方法來觀察切斷面。
可能是用顯微鏡或是內置的斷差量測方法，或是先量測一參考面的高度後，再去量測待測樣品後去做扣減。
而此種方法簡單暴力，且其特色是抽樣檢查後，膜就被破壞變形或是表面沾染異物了，故又被稱為「破壞式膜厚計」。
大致上來說，機台成本都相對於「非接觸式的膜厚計」來得低，且量了多少就是多少也比較沒有疑慮。
但是總體上來說，會適合比較厚的膜（μm級厚度），且精度等等，又都比「非接觸式膜厚計」稍微不足。適合的產品為：

• 較厚的膜（μm級厚度）
• 精度要求不高的膜（0.1um以上）
• 破壞後不會心痛的膜
• 較硬的膜，不會因為接觸而變形
• 操作簡單，不需要任何光學常數

 

• 非接觸式膜厚計

「非接觸式膜厚計」的種類，比起「接觸式膜厚計」的種類又更多了。大致上，常見的有以下3大類型：

1. 光學式：光學膜厚儀，除了厚度以外也可以求得折射率以及消光係數（n,k值）等光學常數，在光學膜的領域可以說光學式膜厚計是不二人選。光學式膜厚除了光學膜以外，也被廣泛利用在各種膜層。
2. Xray：Xray在非接觸式中，算是價位比較高的。因為不是用一般的光量測，有安全上的考量，使用人員需要經過較嚴謹的訓練。主要是量測金屬膜厚，使用X光激發金屬元素厚進行量測。因為價位偏高，適合金屬膜的量測需求，種類也比較受限。其他膜層，則可以考慮使用光學式即可，並依照量測膜種類不同，厚度橫跨nm~μm等級。
3. 渦電流：渦電流利用電磁感應的原理，是塗層越厚電磁感應力越小，使用上還是要注意校正的方法。而不同底材有不同的校正方法，適合在金屬基材上的膜層厚度量測。且量測還是以厚膜為主，μm級厚度甚至是mm等級厚度。

膜厚計推薦｜大塚科技 提供各式解決方式

大塚科技身為光學膜厚的專業廠商，提供所有光學膜厚的解決方案。
無論是「垂直反射式光學膜厚」到「橢圓偏光膜厚儀」皆有。其中，「相對接觸式」則有以下幾個優點：

• 量測範圍廣從1nm~數百μm膜厚
• 量測精度高特別是使用大塚高感度的光譜儀，誤差可以到0.1nm
• 量測速度快（在receipe編輯好後）
• 只要能透光都有機會可以量測
• 也可搭配產線架設進行線上膜厚監控real time

大塚推薦膜厚機台

	SMART手持式光學膜厚計	顯微分光膜厚量測儀OPTM series	分光干涉式wafer晶圓測厚儀SF-3	分光干涉式wafer晶圓測厚儀SF-3
量測範圍	1μm~50μm	1nm～92μm *範圍隨機種不同	6μm~1300μm(矽晶圓) 10μm~2600μm(樹脂層) *範圍隨機種不同	0.1~300μm
量測對象	透明/半透明膜
量測方式	非破壞	非破壞、非接觸
量測Spot	Φ1ｍｍ以下	5 ～ 40μm (選擇物鏡)、min.3um(選擇物鏡 x40)	約Φ20μm	n/a
特色	可帶到現場的輕量機台	最薄1nm~超高精度薄膜量測。顯微對焦可量測小面積。	快速量測矽晶圓、樹脂、玻璃等厚度	架設於生產線上無遺漏的膜厚檢查

顯微光斑量測面積0.3μm的微小面積膜厚，更是大塚科技的拿手好戲，還可用聚焦方式量測不平整表面。其推薦膜厚計產品如下：

👉顯微分光膜厚量測儀OPTM series

搭配最小3μm的顯微鏡及自動載台，單點對焦量測不需要一秒；還可搭配自動載台可以快速得到樣品面內膜厚分布。
另外，也有可以設置於產線上量測頭機型，是大塚膜厚家族裡功能最全面，且最多客人採用的多功能泛用機型。

👉手持式SMART膜厚計

⭕高精度、非破壞、手持式膜厚計⭕
●可攜帶到現場的手持式輕量機型(約1.1Kg)
●0.1μm單位的量測精度,0.01μm的重複精度
●以非破壞式量測各類形狀的樣品
●不限定基材材質，可量測coating膜層
●不需要量測經驗，可快速得到精準的膜厚結果
偷偷跟你說~這款是最經濟實惠的喔!

👉膜厚量測儀FE-300

以平行光量測光斑3mm，無複雜設定輕鬆得到膜厚結果。
其相對實惠的價格，特別適合整膜塗布的膜層使用。

👉光譜干涉WAFER測厚儀SF-3

此機台是以干涉方法，量測晶圓、玻璃、樹酯厚度。特色是量測時間特別快（μS）等級，架設於研磨機台等等最為合適。
在研磨中不受研磨液的干涉影響，也許就隱身在你身處的廠內晶圓研磨裝置中，只是你還不知道。

👉橢圓偏光量測儀FE-5000S

橢圓偏光儀，還有其他光學膜厚量測設備更低的量測下限（0.1nm~），並搭配橢圓偏光參數分析膜厚以及光學常數。

👉LineScan線上膜厚檢測系統

架設於產線上，不同於以往單點的量測方式。
LineScan線上膜厚檢測系統，是一次量測一整條線，並配合卷對卷產線可以做到真正無遺漏的全面膜厚檢查。

👉薄膜厚量測設備產線Stand-alone型 TE series

對應Load port型產線上的膜厚檢查系統，擁有高精度的自動對位系統。可搭配2吋~12吋樣品，可完美應付各種解決方案。

膜厚儀洽詢

如果你對於膜厚計種有興趣的話，也可以直接拿起電話洽詢，讓大塚科技的業務為你說明白講清楚！
📞台北辦公室:02-25153066
📞台南辦公室:06-2151970

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