Filmetrics F54-XY-200 自动薄膜厚度测绘仪 | 优尼康科技Filmetrics F54-XY-200 自动薄膜厚度测绘仪
全自动XY样品台 | 200mm晶圆Mapping | 光谱反射技术 | 最快2点/秒
产品介绍
专为薄膜厚度分布分析设计的先进光谱反射测绘系统
Filmetrics F54-XY-200 自动薄膜厚度测绘仪 是一款专为薄膜厚度分布分析设计的先进光谱反射系统。采用电动XY工作台，可自动测绘最大 200mm × 200mm 样品的薄膜厚度、折射率、反射率、吸收率和表面粗糙度。系统搭载高阶光谱反射技术与业界领先的 Filmetrics 算法，支持带图案和无图案样品测量，最快每秒可完成 2 个测量点的数据采集。
F54-XY-200 提供五种波长配置，覆盖 4nm 至 120μm 的厚度测量范围，光斑尺寸从 2μm 到 100μm 可选。适用于半导体晶圆、光学镀膜、平板显示、MEMS 等领域的薄膜厚度均匀性检测与工艺监控。
✓ 行业验证基于行业领先的薄膜计量技术 · 支持带图案/无图案样品 · 自动对焦与图案识别 · 实时影像 · 板载反射率和厚度标准片
核心优势
全自动XY样品台电动XY工作台自动移动到预设测量点，支持矩形、线性、极坐标及自定义测量模式，测量点数量不受限制
高速测绘能力最快每秒测量 2 个点位，即使是大面积样品也能在短时间内完成完整的厚度分布图绘制
宽量程高精度五种配置覆盖 4nm 至 120μm 厚度范围，精度 0.02nm，从超薄膜到厚膜全面覆盖
带图案样品支持集成自动对焦与图案识别功能，可精确测量带图案晶圆或器件的指定微区位置
实时影像与追溯内置集成式摄像头提供实时影像，高级历史记录功能可保存、复现和绘制测量结果
丰富的材料库全面的材料库和高级建模算法，支持多层膜拟合及 n/k 值提取
适用薄膜类型
氧化物/氮化物
光刻胶/聚合物
ITO/TCO透明电极
光学镀层(TiO₂/SiO₂)
非晶硅/多晶硅
半导体薄膜
OLED有机层
硬涂层/增透膜
生物医学涂层
多层膜堆叠结构
测量原理
光谱反射法（白光干涉技术）
F54-XY-200 采用光谱反射法（白光干涉技术）。白光垂直照射到薄膜表面，在薄膜上下界面产生的反射光相互干涉，形成特征振荡光谱。通过分析光谱的振荡频率与振幅，可精确计算出薄膜厚度——振荡越密集代表膜层越厚，同时还能获得折射率（n）、消光系数（k）等光学常数。
电动XY测绘
结合电动 XY 样品台与自动对焦功能，系统能在晶圆或面板上快速完成多点连续测量，构建完整的 2D/3D 膜厚分布图。支持矩形、线性、极坐标及自定义测量模式，测量点数量不受限制。
典型工业应用
| 行业 | 典型应用与膜层 |
|---|
| 半导体制造 | 晶圆氧化层/氮化硅厚度测绘、光刻胶均匀性分析 |
| 化合物半导体 | GaAs、SiC等化合物半导体薄膜厚度与均匀性检测 |
| 平板显示 | ITO/TCO薄膜面电阻关联厚度分析、OLED有机层厚度测绘 |
| 光学镀膜 | 增透膜/高反膜多层膜厚控制、硬质涂层厚度、滤光片镀膜均匀性 |
| MEMS | 微结构薄膜厚度表征、器件关键膜层监控 |
| 生物医疗 | 导管/支架/植入物涂层厚度测量，非接触无损检测 |
产品参数
| 参数名称 | 规格 | 参数名称 | 规格 |
|---|
| 产品型号 | F54-XY-200 | 品牌 | Filmetrics (KLA) |
| 测量技术 | 光谱反射法（非接触） | 样品台类型 | 电动 XY 工作台 |
| 样品台行程 | 200mm × 200mm | 最大样品尺寸 | 直径 200mm |
| 厚度测量范围 | 4nm ~ 120μm（依配置） | 测量精度 | 0.02nm |
| 准确度 | 1nm 或 0.2% 取较大者 | 稳定性 | 0.05nm |
| 光斑尺寸 | 2μm ~ 100μm（依配置） | 波长范围 | 190nm ~ 1700nm（依配置） |
| 测绘速度 | 最快 2 点/秒 | 测量功能 | 厚度、折射率、反射率、吸收率、表面粗糙度 |
型号选型
| 型号 | 厚度范围 | 波长范围 | 典型适用场景 |
|---|
| F54-XY-UV | 4nm ~ 35μm | 190 ~ 1100nm | 超薄膜自动化测绘（光刻胶、OLED） |
| F54-XY-UVX | 4nm ~ 115μm | 190 ~ 1700nm | 宽谱多层膜、复杂堆叠结构分析 |
| F54-XY | 20nm ~ 50μm | 380 ~ 1050nm | 通用型半导体、聚合物膜厚分布 |
| F54-XY-NIR | 100nm ~ 120μm | 950 ~ 1700nm | 硅基底厚膜、TCO/ITO层测绘 |
| F54-XY-EXR | 20nm ~ 120μm | 380 ~ 1700nm | 较厚膜层全域测绘 |
实测数据展示
左图：晶圆氧化层2D厚度分布测绘 | 右图：F54-XT-200图案识别功能
客户评价
"F54-XY-200 的自动测绘功能让我们的晶圆厚度均匀性检测效率提升了数倍。设置好测量程序，系统自动完成全部点位测量并生成分布图，重复性和精度都非常出色。"
—— 半导体晶圆代工厂 质量工程师
"我们使用 F54-XY-200 监控大面积 ITO 玻璃的镀膜均匀性。软件生成的 2D/3D 厚度图非常直观，帮助我们快速定位工艺偏差并优化溅射参数，良率显著提升。"
—— 触控面板制造商 工艺开发部
常见问答
F54-XY-200 与 F54（R-Theta 平台）的主要区别是什么？+
F54-XY-200 采用电动 XY 工作台，样品台行程 200mm×200mm，适合方形样品或非圆形基底的自动化测绘。标准 F54 采用电动 R-Theta（极坐标）平台，专为直径达 450mm 的圆形晶圆优化设计。两者核心测量技术相同，区别在于样品台类型和适用样品形状。
最大可以测量多大尺寸的样品？+
F54-XY-200 标准配置样品台行程为 200mm × 200mm，可容纳 8 英寸晶圆或相应尺寸的方形面板。如需测量 300mm 晶圆，可选择 F54-XY-300 或 F54-XYT-300（带旋转载物台）。
可以测量带图案的样品吗？+
可以。F54-XY-200 支持带图案和无图案样品的测量。系统配备自动对焦和图案识别功能，可精确定位到预设的微区测量点。
厚度测量范围是多少？+
取决于具体配置。F54-XY 系列提供五种波长配置，厚度范围从 4nm 至 120μm 不等。UV 配置适合超薄膜（4nm 起），NIR 配置适合较厚膜层（可达 120μm）。具体选型可联系工程师获取建议。
软件支持哪些测绘模式？+
FILMeasure 软件支持矩形、线性、极坐标等多种预设测绘模式，也支持用户自定义测量点，测量点数量不受限制。测量结果可生成 2D/3D 厚度分布图并支持 SPC 统计分析。
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