白光干涉仪以光波为尺，丈量纳米级微观世界

　　在半导体制造、精密光学加工等高级领域，表面形貌的微小起伏可能直接影响器件性能。白光干涉仪凭借其纳米级测量精度，成为微观形貌检测的“黄金标准”。其核心原理在于利用光的干涉现象，将表面高度变化转化为可量化的光学信号，实现非接触、高精度的三维形貌测量。

　　一、干涉原理：光程差与表面高度的精密映射

　　白光干涉仪通过分光棱镜将光源分为两束光：一束投射至被测样品表面，另一束射向参考镜。两束反射光在CCD相机感光面叠加形成干涉条纹。当样品表面存在高度差时，光程差随之变化——每移动一个条纹间距，光程差改变一个波长（约500纳米）。由于白光包含连续光谱，不同波长的光在不同位置形成干涉极大值，通过分析干涉条纹的明暗分布与位置信息，可精确解析出样品表面的相对高度。例如，在半导体晶圆检测中，该技术可捕捉到0.1纳米级的表面粗糙度变化，为工艺优化提供关键数据。

　　二、精度保障：从光学系统到算法的协同优化

　　实现纳米级精度需多环节协同：

　　1.光学系统设计：采用非对称光路结构与高透过率镜片，提升干涉信号强度40%，降低环境光干扰。例如，北京仪光3D白光干涉仪通过优化分光比，使信噪比提升至传统设备的2倍。

　　2.机械稳定性：精密导轨与低膨胀系数材料构建测量平台，确保样品台移动时振动幅度小于0.1纳米，避免机械误差引入测量偏差。

　　3.算法创新：基于深度学习的形貌重构算法可自动校正非线性畸变，数据处理速度达传统方法的3倍。在测量15毫米视野的8寸晶圆时，该算法能在30秒内完成全区域扫描，并输出Ra 0.01纳米的表面粗糙度数据。

　　三、应用突破：从静态到动态的测量革命

　　传统白光干涉仪受限于静态测量模式，而新一代设备通过集成多普勒激光测振系统，实现了“动态+静态”双模检测。例如，在深槽结构测量中，系统可同步捕捉槽壁振动与形貌数据，解决深宽比超过10:1的复杂结构检测难题。此外，0.6倍大视野镜头与0.1纳米级精度的融合，使设备既能检测5纳米级有机油膜厚度，又能完成8寸晶圆的全幅面扫描，单次测量效率提升5倍。

　　从实验室到生产线，白光干涉仪正以光速重构微观世界的测量范式。随着国产设备在精度、速度与智能化领域的持续突破，中国高级制造正逐步摆脱对进口仪器的依赖，迈向自主可控的新阶段。