Filmetrics F60-t 自动光反射膜厚仪
专为产线环境设计的全自动薄膜厚度测量系统——凹槽自动检测、封闭式测量、SECS/GEM工厂自动化
5nm～3mm 厚度测量范围（视配置） | 0.02nm 测量精度 | 190～1700nm 波长范围（视配置） | 150μm 最小测量光斑 |
产品介绍
Filmetrics F60-t 自动光反射膜厚仪是一款专为生产环境设计的全自动薄膜厚度测量系统。它在F50系列成熟的膜厚Mapping技术基础上，增加了一系列专门面向产线的关键功能：自动凹槽定位（Notch Finding）可自动识别晶圆方向并精确定位测量起始点；内置自动基线校准确保每次测量前系统处于最佳状态；带运动联锁的封闭式测量载物台提供安全防护并减少环境光干扰；预装软件的工业计算机实现开机即用，无需额外安装调试。此外，F60-t可升级至全自动晶圆传输系统，并支持SECS/GEM工厂自动化软件协议，可直接与产线制造执行系统（MES）对接，真正融入半导体工厂的自动化生产流程。
F60-t采用与F50相同的先进光谱反射技术，通过电动R-Theta载物台自动移动至预设测量点位，数秒内即可完成薄膜厚度和折射率（n和k值）的精确测绘。设备标配4英寸、6英寸和200mm参考晶圆及TS-SiO2-4-7200厚度标准片，便于日常校准验证。每套系统内置超过500种材料的光学常数数据库，并配有内置在线诊断功能，确保产线设备的高可用性和低维护成本。
为什么选择F60-t？—— 六大产线级核心优势
【自动凹槽定位 · 一键启动】F60-t具备自动凹槽检测功能，可自动识别晶圆缺口方向并以此为参考确定所有测量点位，无需人工对准。这一功能使晶圆装载后的测量流程完全自动化，大幅减少人为操作误差，是真正意义上的全自动晶圆膜厚测量设备。
【自动基线校准 · 持续精准】内置反射率标准片和自动基线校准功能，系统可在每次测量前自动进行光谱基线校正，确保长期连续运行时的测量一致性和数据可靠性。这对于产线膜厚测量设备的长期稳定运行至关重要，无需频繁手动标定。
【全封闭测量平台 · 安全可靠】F60-t配备带运动联锁装置的封闭式测量载物台，在测量过程中防护盖锁定，既保障操作人员安全，又有效隔绝环境光对光谱测量的干扰，确保产线复杂光照条件下的测量稳定性。
【SECS/GEM工厂自动化 · 无缝集成】F60-t支持SECS/GEM工厂自动化软件协议，可直接与工厂的制造执行系统（MES）和自动化物料搬运系统（AMHS）通讯，实现测量任务的自动下发、数据自动上传和远程监控。这是产线膜厚测试设备的必备能力，让膜厚检测真正融入自动化生产流程。
【全自动晶圆传输 · 无人值守】F60-t可升级至全自动化晶圆传输机型，配合晶圆盒自动装载和机械手自动上下料，实现从晶圆加载、测量到数据输出的全流程无人值守操作，满足半导体量产工厂对自动化膜厚测量设备的严苛需求。
【工业级可靠性 · 易于维护】F60-t预装软件的工业计算机开机即用，内置在线诊断功能可实时监控系统状态并快速定位故障。24小时电话和邮件技术支持由经验丰富的应用工程师提供，确保产线设备的高可用性和快速故障恢复。
F60-t与F50的区别
F60-t和F50共享相同的核心光谱反射膜厚测量技术，但它们面向完全不同的使用场景。F50主要服务于研发实验室和QC检测，注重手动灵活操作；F60-t则专为量产工厂设计，增加了一系列产线必需的功能。
| 对比维度 | F50 自动Mapping膜厚仪 | F60-t 自动光反射膜厚仪 |
|---|---|---|
| 产品定位 | 实验室/研发用自动Mapping测量系统 | 产线/量产环境专用自动膜厚测量系统 |
| 核心测量技术 | 相同——光谱反射法，R-Theta电动载物台，Mapping自动取点 | |
| 凹槽自动检测 | 无 | ✓ 自动识别晶圆方向 |
| 自动基线校准 | 无 | ✓ 内置反射率标准，自动基线校正 |
| 测量载物台 | 开放式 | 全封闭式，带运动联锁安全防护 |
| 计算机 | 外部PC（用户自备或选配） | 预装软件的工业计算机，开机即用 |
| 工厂自动化 | 不支持 | 支持SECS/GEM协议，可升级全自动晶圆传输 |
| 典型应用场景 | 研发实验室、工艺开发、小批量QC检测 | 半导体晶圆厂量产线、大批量产线膜厚在线检测 |
典型应用场景
F60-t的核心价值在于“将高精度膜厚测量无缝融入量产流程”。它不仅具备与F50相同的测量性能，更通过产线专用功能实现了从人工操作到自动化生产的跨越。以下是F60-t最典型的应用场景：
| 应用领域 | 产线测量场景描述 | 典型测量对象 |
|---|---|---|
| 半导体晶圆制造 | 晶圆厂量产线上的薄膜厚度自动化检测。F60-t通过凹槽自动定位快速找到测量起始点，按预设Recipe自动完成整片晶圆的多点Mapping，数据通过SECS/GEM上传至工厂MES系统，实现SPC统计过程控制。可集成至自动化物料搬运系统中，完成全自动晶圆膜厚检测。 | 光刻胶厚度、氧化物/氮化物薄膜、多晶硅层、介电层、CMP抛光后膜厚、蓝宝石/SiC/GaN衬底上薄膜 |
| LCD/OLED显示制造 | 显示面板产线上对玻璃基板进行多点膜厚自动化测量。F60-t可在产线环境中稳定工作，封闭式载物台不受车间光照影响，自动基线校准确保长时间连续运行的数据一致性。支持对大面积基板进行自动多点膜厚检测。 | 液晶盒间隙、聚酰亚胺取向层、ITO/TCO透明导电膜、OLED各功能层 |
| 光学镀膜量产 | 光学镀膜生产线上的批量产品膜厚检测。通过SECS/GEM接口与镀膜设备联动，可实现镀膜后的自动膜厚检测和数据反馈，构成闭环工艺控制，有效提升镀膜良率和生产效率。 | 硬质涂层、增透膜/减反射膜、滤光片、介质反射镜 |
| 晶圆背面减薄 | 晶圆背面减薄工艺后的厚度测量。F60-t系列中的近红外型号（如F60-t-NIR、F60-t-s1310等）可穿透硅基底直接测量减薄后晶圆的剩余厚度，为产线上的晶圆减薄工艺控制提供关键数据。 | 减薄后硅片厚度、Taiko晶圆剩余厚度 |
| 化合物半导体量产 | SiC、GaN、GaAs等化合物半导体晶圆量产线上的外延层厚度和基板厚度测量。F60-t的宽波长覆盖范围可满足不同材料体系的光学测量需求，自动化功能确保大批量晶圆测量的一致性和效率。 | GaN外延层、SiC基板厚度、GaAs薄膜、LiTaO3基板 |
| 生物医学器件量产 | 医疗器械量产线上的涂层厚度自动化检测。封闭式测量平台确保洁净室兼容性，非接触测量方式不损伤产品，可进行大批量产品的在线膜厚抽检或全检。 | 药物支架涂层、派瑞林涂层、导管亲水涂层、生物传感器薄膜 |
测量原理
F60-t采用与F50相同的光谱反射法进行非接触薄膜厚度测量。入射光在薄膜的上下表面发生反射，两束反射光因光程差产生干涉光谱。通过分析干涉光谱的振荡频率，系统可在数秒内精确计算出薄膜的厚度，同时推导出材料的折射率（n）和消光系数（k）。电动R-Theta载物台自动移动至预设测量点位，配合自动凹槽定位和基线校准，实现从晶圆加载到数据输出的全流程自动化。
F60-t系列选型指南
F60-t系列不同型号的主要区别在于波长范围和厚度测量范围。一般原则是：短波长（紫外-可见光）适用于较薄的薄膜，长波长（近红外）适用于更厚、更粗糙、透光性更差的薄膜。
| 型号 | 厚度范围 | 波长范围 | 典型适用场景 |
|---|---|---|---|
| F60-t-UV | 5nm～40µm | 190～1100nm | 超薄薄膜产线测量（光刻胶、OLED功能层、超薄光学镀膜） |
| F60-t-UVX | 5nm～250µm | 190～1700nm | 宽光谱超薄膜至厚膜产线测量，覆盖紫外到近红外全波段 |
| F60-t | 20nm～70µm | 380～1050nm | 通用型产线膜厚测量（半导体工艺薄膜、聚合物涂层） |
| F60-t-EXR | 20nm～250µm | 380～1700nm | 较厚膜层产线测量（光学镀膜、硅层、MEMS结构层） |
| F60-t-NIR | 100nm～250µm | 950～1700nm | 近红外产线测量（硅基底厚膜、化合物半导体） |
| F60-t-XT | 0.2µm～450µm | 1440～1690nm | 红外厚膜产线测量（硅膜厚度、晶圆背面减薄） |
| F60-t-s1310 | 7µm～2mm | 1280～1340nm | 超厚膜产线测量（特定材料、硅基厚膜） |
| F60-t-s1550 | 10µm～3mm | 1520～1580nm | 极厚膜产线测量（超厚硅片、大尺寸基板） |
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产品参数
| 测量技术 | 光谱反射法 | 载物台类型 | 电动R-Theta载物台 |
| 波长范围 | 190nm～1700nm（视配置） | 光源 | 钨卤素灯 |
| 厚度测量范围 | 5nm～3mm（视配置） | 测量精度 | 0.02nm |
| 光斑大小 | 标准1.5mm（最小可达150μm） | 准确度 | 取较大者（1nm或0.2%） |
| 稳定性 | 0.05nm | 材料数据库 | 内置130+种，可扩展 |
| 测量载物台 | 全封闭式，带运动联锁安全防护 | 计算机 | 预装软件的工业计算机 |
| 自动化功能 | 自动凹槽定位、自动基线校准、在线诊断 | ||
| 工厂自动化 | 支持SECS/GEM协议（可选），可升级全自动晶圆传输 | ||
| 标配附件 | 4英寸、6英寸和200mm参考晶圆、TS-SiO2-4-7200厚度标准片、真空泵 | ||
| 软件 | FILMeasure（内置130+材料库，支持单层及多层膜分析） | ||
| 更多参数及定制配置请联系我们获取 | |||
实测数据展示
客户评价
“F60-t让我们的晶圆量产膜厚检测实现了真正的自动化。凹槽自动定位功能省去了人工对准的步骤，封闭式测量平台让设备可以直接部署在产线旁边而不用担心环境光干扰。SECS/GEM协议与我们工厂的MES系统无缝对接，所有测量数据自动上传，SPC监控实时在线，大幅降低了人工记录和数据转录的错误率。”
——某8英寸半导体晶圆代工厂 制造部
“从F50升级到F60-t是我们产线自动化改造的关键一步。自动基线校准功能让我们不再需要每班手动标定设备，24小时连续运行的数据一致性得到了显著改善。工业计算机开机即用，配合在线诊断功能，设备维护量大幅减少。现在一个操作员可以同时管理三台F60-t，检测效率提升了3倍以上。”
——某化合物半导体器件制造商 量产工艺部
“F60-t的近红外配置完美解决了我们晶圆背面减薄工艺的在线测厚需求。之前需要将晶圆拿到实验室用专用设备测量，现在F60-t直接部署在减薄机旁边，机械手自动上下料，几分钟就能完成整片晶圆的厚度Mapping。SECS/GEM接口将测量结果实时反馈给减薄设备，实现了闭环工艺控制，产品良率提升了约8%。”
——某功率半导体器件制造商 晶圆减薄工艺部
常见问题 (FAQ)
F60-t和F50的核心区别是什么？
两者的核心测量技术相同（光谱反射法、R-Theta电动载物台），但面向不同的使用场景。F50面向实验室和研发环境，注重手动灵活操作；F60-t专为产线环境设计，增加了凹槽自动定位、自动基线校准、全封闭测量载物台（带运动联锁）、预装软件的工业计算机和SECS/GEM工厂自动化协议。如果您的需求是产线量产环境下的自动化膜厚测量，F60-t是唯一选择；如果是实验室研发或小批量QC检测，F50性价比更高。
F60-t的SECS/GEM协议具体能实现什么功能？
SECS/GEM是半导体行业标准的工厂自动化通讯协议。通过该协议，F60-t可与工厂的制造执行系统（MES）和自动化物料搬运系统（AMHS）进行通讯，实现：测量任务的自动下发（MES→F60-t）、测量数据的自动上传（F60-t→MES）、设备状态的远程监控、SPC统计过程控制的实时数据支持。这使得F60-t可以作为产线膜厚检测的标准节点，无缝融入半导体工厂的自动化生产流程。
F60-t的封闭式测量载物台有什么好处？
封闭式测量载物台有三大好处：一是安全防护——运动联锁装置在测量过程中锁定防护盖，保护操作人员安全；二是环境光隔绝——产线车间的照明环境复杂，全封闭设计有效隔绝环境光对光谱测量的干扰，确保数据可靠性；三是洁净室兼容——封闭式结构减少颗粒物进入测量区域，更适合洁净室环境中的自动化膜厚测量。
F60-t可以升级为全自动晶圆传输吗？
可以。F60-t支持升级至全自动化晶圆传输机型，配合晶圆盒自动装载和机械手自动上下料，实现从晶圆加载、测量到数据输出的全流程无人值守操作。这一升级对于追求高度自动化的半导体量产线尤为重要，可与工厂自动化物料搬运系统（AMHS）对接，进一步提升产线膜厚测量效率。
F60-t系列不同型号如何选型？
F60-t系列选型主要根据波长范围和厚度测量范围：UV（紫外）配置适合超薄膜测量（光刻胶、OLED膜层），标准配置适合通用半导体工艺薄膜，EXR配置覆盖更宽光谱范围，NIR/XT/s1310/s1550等近红外配置适合厚膜、硅基底和特殊材料。一般原则是：薄膜越薄，需要越短的波长；膜层越厚、越粗糙、越不透明，需要越长的波长。建议联系我们的应用工程师，根据您的具体薄膜材料和厚度范围获取专业选型建议。
F60-t的维护和校准复杂吗？
F60-t的维护设计充分考虑了产线环境的需求。自动基线校准功能使用内置反射率标准片，可在每次测量前自动完成光谱基线校正，无需人工干预。设备标配4英寸、6英寸和200mm参考晶圆及TS-SiO2-4-7200厚度标准片，便于日常校准验证。内置在线诊断功能可实时监控系统状态，快速定位故障。此外，每个系统标配周一至周五24小时电话、邮件和在线技术支持，由经验丰富的应用工程师提供帮助。
