厚光刻胶作为微机电系统 (MEMS)、微流控器件和先进封装工艺中的关键材料,其厚度均匀性直接影响产品的性能与良率。然而,SU-8 等厚光刻胶的厚度通常可达数十至数百微米,传统可见光测厚仪因波段限制无法有效穿透,测量结果往往存在较大偏差,成为制约工艺提升的技术瓶颈。作为精密薄膜测量领域的专业服务商,优尼康科技推出的 Filmetrics F3-sX 光学厚膜测厚仪,凭借独家近红外光谱反射技术,解决了厚光刻胶测量的行业难题。
一是厚光刻胶对 380-1050nm 波段的可见光具有强吸收特性,传统可见光测厚仪的光源无法穿透胶层到达基底,无法形成完整的干涉光谱,导致测量结果完全失真。
二是厚光刻胶涂覆工艺后表面粗糙度通常超过 1μm,传统测厚仪标配的 1.5mm 大光斑会将表面起伏的信号平均化,无法反映局部厚度的真实差异,而 MEMS 器件的微结构区域往往需要微米级的厚度精度控制。
三是传统测量方式多依赖破坏性的断面扫描电镜检测,单个样品检测耗时超过 2 小时,且无法重复利用,极大增加了研发与生产成本。
这款测厚仪标配 10μm 微小测量光斑,能够精准聚焦于样品表面的微区,有效避开粗糙表面的高低起伏干扰,即使是 MEMS 器件中宽度仅 20μm 的微结构区域,也能实现高精度的局部胶厚测量。同时,系统支持高达 1kHz 的测量速率,不仅能满足实验室快速样品检测需求,还可集成至卷对卷 (R2R) 生产线中,实现连续生产过程中的实时膜厚监控。

F3-s980 为成本优化型,波长范围 960-1000nm,适合常规厚膜测量,最大测量厚度可达 1.5mm
F3-s1310 专为重掺杂硅优化,波长范围 1280-1340nm,可准确测量低电阻率硅片上的厚光刻胶与外延层
F3-s1550 为超厚膜型,波长范围 1520-1580nm,测量范围最高可达 3mm,适用于极限厚膜与化合物半导体测量
值得一提的是,这款测厚仪还可选配可见光波段扩展模块 (380-1050nm),将测量下限从 15nm 进一步延伸至纳米级超薄膜。一台设备即可覆盖从超薄光学镀膜到 3mm 厚膜的全量程测量需求,特别适合同时拥有多种厚度范围样品的综合性实验室与产线。
引入优尼康 Filmetrics F3-sX测厚仪后,该企业彻底解决了这一生产瓶颈。技术人员表示:"SU-8 胶厚动辄几十到上百微米,普通的可见光反射仪很难测准,优尼康这款测厚仪的近红外波段和 10μm 光斑完美解决了这个问题。