日本JFE FiDiCa膜厚分布测定装置技术交流

发布时间： 2026-04-16　　点击次数： 4次

在先进制造与精密加工领域，膜厚的均匀性与精度直接决定产品性能与良率。日本JFE推出的FiDiCa膜厚分布测定装置，基于非接触式白光干涉原理，融合高光谱相机与自研算法，实现从薄膜到极厚膜的宽范围、高速高精度测量，为半导体、显示面板、功能涂层等行业提供了可靠的膜厚管控方案。

核心原理与光学架构

FiDiCa采用分光干涉技术，白色光入射至样品表面后，分别经膜层表面与底面反射，产生光程差为2n?dcosθ?的干涉信号。高光谱相机同步采集全波段干涉光谱，通过自研算法匹配理论光谱库，反演得到各点膜厚值。其光学系统兼顾宽量程与高分辨率，可适配50nm至800μm的膜厚范围，覆盖薄膜、厚膜与极厚膜全场景。

关键技术优势

1. 超高速面测量：传统点扫描设备需数小时完成万点测量，FiDiCa通过线扫描与并行计算，300mm晶圆可在1分钟内完成百万点测量，A4尺寸样品高速模式仅需15秒，全面测量模式约10分钟，大幅提升产线检测效率。

2. 高精度与高稳定性：垂直分辨率达亚纳米级，薄膜与厚膜模型重复再现性3σ<1.0nm，极厚膜模型3σ<10nm，确保微小厚度变化的精准捕捉。

3. 宽量程与多场景适配：提供薄膜、厚膜、极厚膜多系列型号，支持4-12英寸晶圆及A4尺寸样品，可实现全面测量与5μm级局域高分辨测量，满足研发与量产不同需求。

4. 非接触无损测量：纯光学方式无物理接触，避免样品划伤与污染，适用于柔性薄膜、光刻胶、生物材料等脆弱样品，同时支持在线与离线两种部署模式。

5. 多图层与复杂结构兼容：可实现多层膜厚度同步测量，通过特殊光学设计与算法优化，有效抑制多层干涉串扰，提升复杂膜系测量准确性。

典型应用场景

- 半导体制造：用于晶圆氧化层、金属互连层、光刻胶厚度分布检测，支撑CMP研磨工艺优化，保障芯片良率。

- 显示与光学器件：检测LCD/Pi层、ITO导电膜、光学涂层厚度均匀性，解决面板显示均匀性与光学性能一致性问题。

- 功能涂层与薄膜材料：监控金属涂层、陶瓷薄膜、液膜/油膜厚度分布，为镀膜工艺参数调整提供数据依据。

- 晶圆与基板厚度管控：极厚膜模型可测量20-800μm硅晶圆与玻璃基板厚度分布，满足大尺寸基材厚度均匀性检测需求。

与传统技术对比

对比项	传统点扫描设备	FiDiCa膜厚测定装置
测量方式	点扫描，X-Y双轴移动	线扫描，单轴快速采集
测量效率	万点需数小时	百万点1分钟内完成
空间分辨率	数十微米级	5μm（局域）至300μm（全面）
膜厚范围	有限，跨量程需换设备	50nm-800μm，全量程覆盖
测量维度	单点厚度，无分布信息	二维分布映射，直观呈现均匀性

总结

JFE FiDiCa膜厚分布测定装置以高速、高精度、宽量程的技术特性，突破了传统膜厚测量的效率与精度瓶颈。其非接触式测量与多场景适配能力，使其成为精密制造中膜厚管控的核心设备，助力企业提升产品一致性、降低检测成本、加速工艺迭代。

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日本JFE FiDiCa膜厚分布测定装置技术交流

核心原理与光学架构

关键技术优势

典型应用场景

与传统技术对比

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