Filmetrics F3-sX 光学厚膜测厚仪
近红外（NIR）光学膜厚仪 | 10μm微小光斑 | 厚度测量可达3mm | 1kHz高速采样
面向厚膜与特殊材料的近红外光学膜厚仪，穿透力强、光斑小、采样快
Filmetrics F3-sX 光学厚膜测厚仪是一款专为厚膜和特殊材料设计的近红外（NIR）薄膜厚度测量系统。它采用光谱反射原理和长波长近红外光源，可穿透肉眼看似不透明的材料，测量厚度达3mm的半导体及介电层薄膜。相比可见光反射式膜厚仪，F3-sX的近红外技术是厚膜测量和穿透特定基底（如硅）的关键。
厚膜表面通常较粗糙且不均匀，传统膜厚仪的大光斑难以应对。F3-sX标配10μm微小测量光斑，可精确聚焦于样品表面的微区，测量其他膜厚测量仪器难以检测的膜层，且测量在几分之一秒内即可完成。系统支持可达1kHz的测量速率，可集成至卷对卷（R2R）等在线工艺中进行实时膜厚监控。
F3-sX 同时提供 F3-s980（成本优化型）、F3-s1310（重掺杂硅优化）及 F3-s1550（超厚膜）三种波长配置，满足从厚膜到超厚膜、从常规材料到重掺杂硅片的多样化薄膜厚度测量需求。配套 FILMeasure 软件支持一键式分析，内置130余种材料数据库并可扩展，另可选配可见光波段扩展（380-1050nm），一台设备兼顾超薄膜与厚膜量程。优尼康科技作为 KLA Filmetrics 中国区总代理，提供选型咨询、免费样品测试与本地化技术支持。
利用近红外光（NIR）的长波长特性穿透可见光无法通过的材料。可直接测量硅晶圆厚度、重掺杂硅片、厚光刻胶（如SU-8）、保形涂层等看似不透明的膜层，测量范围覆盖15nm至3mm，是一款实用的光学厚膜测厚仪。
厚膜表面通常粗糙且不均匀，毫米级大光斑往往因信号平均化导致测量偏差。F3-sX标配10μm微小测量光斑，可聚焦于样品表面微小区域，应对粗糙厚膜、弯曲表面和不规则涂层，保障厚膜测量的精度与重复性。
F3-sX支持可达1kHz的测量速率，可在卷对卷（R2R）等连续运动工艺中实现实时膜厚监控。配合可选的自动化测绘平台，能快速完成大面积厚膜的厚度分布Mapping，适合产线和研发中的高速膜厚检测。
F3-sX系列提供三种波长配置：F3-s980为成本优化型，适合常规厚膜；F3-s1310针对重掺杂硅优化，适合半导体晶圆和芯片测量；F3-s1550为超厚膜型，测量范围可达3mm。用户可根据材料类型和厚度范围灵活选择。
F3-sX可选配可见光波段扩展（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，适合同时拥有多种厚度范围样品的实验室或产线。
光谱反射法为非接触测量方式，无需切片制样即可获得厚度结果，单点测量在几分之一秒内完成。配套FILMeasure软件支持一键式分析，内置130余种材料数据库并可自行扩展。
F3-sX 和 F20 虽然都采用光谱反射法，但针对不同的应用场景。F20 使用可见光波段（380-1050nm），擅长快速测量常规透明薄膜；F3-sX 使用近红外波段（960-1580nm），面向厚膜、硅穿透测量和不透明材料。
| 对比维度 | F3-sX 光学厚膜测厚仪 | F20 光学膜厚仪 |
|---|---|---|
| 光源波段 | 近红外（960-1580nm） | 可见光（380-1050nm） |
| 厚度上限 | 3mm（视配置） | 70μm |
| 核心优势 | 穿透硅/不透明材料，测厚膜和硅片 | 快速测量常规透明薄膜厚度和折射率 |
| 测量光斑 | 10μm微小光斑 | 1.5mm常规光斑 |
| 典型应用 | 硅片厚度、厚光刻胶、保形涂层、IC失效分析 | 半导体工艺薄膜、光学镀膜、聚合物涂层 |
| 参数名称 | 规格 | 参数名称 | 规格 |
|---|---|---|---|
| 产品型号 | F3-sX（F3-s980 / s1310 / s1550） | 测量技术 | 近红外光谱反射法 |
| 波长范围 | 960-1000nm（s980）/ 1280-1340nm（s1310）/ 1520-1580nm（s1550） | 光源 | 长寿命LED（>200,000小时MTBF） |
| 厚度范围（n=1.5） | 15μm – 1.5mm / 2mm / 3mm（视型号） | 厚度范围（n=3.5） | 7μm – 0.7mm / 1mm / 1.5mm（视型号） |
| 测量精度 | 5nm | 测量光斑 | 10μm 起 |
| 工作距离 | 53mm（典型） | 测量速率 | 可达 1kHz |
| 材料数据库 | 内置130+种，可扩展 | 软件 | FILMeasure（支持一键式分析） |
| 可选配件 | 自动化测绘平台、测量点可视化摄像机、可见光波段扩展（380-1050nm）、卷对卷工艺集成组件 | ||
| 更多参数及定制配置请联系优尼康科技获取 | |||
F3-sX系列提供三种波长配置，主要区别在于波长范围、厚度测量范围和适用材料。一般原则：更长的波长可测量更厚的膜层，并更好地穿透重掺杂硅片。
| 型号 | 波长范围 | 厚度范围（n=1.5） | 厚度范围（n=3.5） | 典型适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| F3-s980 | 960 – 1000nm | 15μm – 1.5mm | 7μm – 0.7mm | 成本优化型，常规厚膜测量 |
| F3-s1310 | 1280 – 1340nm | 15μm – 2mm | 7μm – 1mm | 重掺杂硅优化，硅晶圆和芯片厚度测量 |
| F3-s1550 | 1520 – 1580nm | 15μm – 3mm | 7μm – 1.5mm | 超厚膜测量（可达3mm），厚膜极限应用 |
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F3-sX 这款膜厚仪的价值在于解决厚膜和特殊材料的薄膜厚度测量难题。对于硅片厚度、IC芯片背面减薄、厚光刻胶、保形涂层等可见光反射仪难以胜任的应用，F3-sX 以近红外穿透能力和微小光斑提供了可行的测量方案。以下是常见的应用场景：
| 应用领域 | 厚膜测量场景描述 | 典型测量对象 |
|---|---|---|
| 硅晶圆厚度测量 | 利用近红外光穿透硅片，直接测量晶圆总厚度，无需破坏样品。适用于晶圆背面减薄工艺后的厚度验证、Taiko晶圆厚度监控等场景。F3-s1310配置针对重掺杂硅优化，可准确测量低电阻率硅片厚度。 | 硅晶圆厚度（减薄后）、Taiko晶圆、SOI硅层厚度 |
| IC芯片背面减薄失效分析 | 在芯片失效分析（FA）中，需要精确测量芯片减薄后剩余硅层的厚度。F3-sX的10μm光斑可精确定位到芯片特定区域，近红外穿透能力可直接测量硅层厚度，为FA提供关键数据。 | 芯片剩余硅厚度、背面减薄均匀性 |
| 厚光刻胶与SU-8 | SU-8等厚光刻胶在MEMS和微流控器件中广泛应用，厚度通常达数十至数百微米。F3-sX的近红外波段可穿透厚胶层，10μm光斑可测量微结构内的局部胶厚，适合厚光刻胶的厚度测量。 | SU-8光刻胶、厚聚酰亚胺、干膜光刻胶 |
| 保形涂层与封装材料 | PCB电路板、电子元器件表面的保形涂层（Conformal Coating）厚度测量。F3-sX的非接触测量和微光斑能力，可精准测量器件引脚、焊点等曲面区域的涂层厚度。 | 聚氨酯保形涂层、硅酮涂层、派瑞林厚涂层 |
| 化合物半导体与MEMS | 砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）等化合物半导体基板厚度测量，以及MEMS微机电系统中的厚硅层、厚氮化铝薄膜等结构层厚度表征。 | GaAs/SiC基板厚度、MEMS厚硅层、AlN压电薄膜 |
| 卷对卷（R2R）在线膜厚监控 | 在柔性基板的卷对卷镀膜或涂布工艺中，F3-sX的1kHz高速采样能力可实现对移动中基板的实时在线膜厚监测，满足柔性电子、薄膜太阳能电池等产线的工艺控制需求。 | 柔性基板涂层厚度、薄膜太阳能电池膜层、阻隔膜 |
F3-sX 厚膜测量实测数据：近红外干涉光谱与厚度拟合结果
"F3-s1310是我们IC失效分析实验室的得力工具。在背面减薄芯片的厚度测量中，近红外穿透能力让我们无需破坏样品就能精确测量剩余硅层厚度。10μm光斑可以定位到单个芯片区域，测量结果准确可靠，完全替代了我们之前依赖的断面SEM检测方式，效率提升了数十倍。"
"F3-sX解决了我们厚光刻胶工艺的测量难题。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，F3-s1550的近红外波段和10μm光斑很好地解决了这个问题。我们还在卷对卷产线上用F3-sX进行在线膜厚监控，1kHz的采样速率完全跟得上产线速度，推荐给需要厚膜测量的同行。"
两者采用相同的光谱反射原理，但光源波段和应用场景不同。F20使用可见光（380-1050nm），适合测量常规透明薄膜，厚度范围约15nm-70μm；F3-sX使用近红外光（960-1580nm），可穿透硅等半导体材料，厚膜测量可达3mm，并配备10μm微小光斑适应粗糙表面。如果需要测量硅片厚度、厚光刻胶、保形涂层或IC芯片背面减薄，F3-sX这款光学膜厚仪更为合适。
选型主要根据膜厚范围和材料类型：F3-s980为成本优化型，适合常规厚膜测量（上限1.5mm）；F3-s1310针对重掺杂硅优化，波长位于硅的透射窗口，可准确测量低电阻率硅片厚度，在半导体行业应用较多；F3-s1550波长更长，测量范围可达3mm，适合超厚膜应用。一般原则：膜层越厚或材料越不透明，需要越长的波长。建议联系优尼康科技应用工程师获取选型建议。
厚膜表面通常比纳米级薄膜粗糙，如果使用毫米级大光斑，测量信号会因表面起伏而平均化，导致薄膜厚度测量精度下降。F3-sX的10μm微光斑可聚焦于样品表面微小区域，有效避开粗糙表面的高低起伏干扰，确保厚膜测量的准确性和重复性。微光斑还可用于芯片特定区域、MEMS微结构等需要精确定位的测量场景。
可以，这是F3-sX这款薄膜测厚仪的核心功能之一。近红外光对硅具有高穿透性，可直接穿透硅片测量其厚度。F3-s1310配置（1280-1340nm）针对重掺杂硅优化，可准确测量低电阻率硅片的厚度。这一功能在晶圆背面减薄工艺监控、Taiko晶圆厚度测量和IC芯片失效分析中具有重要价值。
1kHz高速采样使F3-sX能够集成至卷对卷（R2R）等连续运动工艺中，对移动中的基板进行实时在线膜厚测量。同时，在需要快速完成大量样品检测的产线场景中，1kHz的采样速率可提升检测吞吐量，适合高速膜厚在线监控需求。
可以。F3-sX可选配可见光波段扩展（380-1050nm），将测量下限从近红外的15nm进一步延伸至可见光波段的纳米级超薄膜。一台设备即可覆盖从超薄光学镀膜到3mm厚膜的全量程薄膜厚度测量需求，适合同时拥有多种厚度范围样品的综合性实验室或产线。
免费样品测试服务
不确定您的厚膜或硅片样品是否适合F3-sX近红外测量？优尼康科技提供免费样品测试服务！您只需将样品寄送给我们，专业工程师将使用F3-sX光学厚膜测厚仪为您进行厚度测试，并提供详细的测量报告和选型建议。
