J.A. Woollam alpha 2.0 紧凑台式椭偏仪
台式光谱椭偏仪，400-1000nm 共 190 个波长点同步采集，入射角 65°/70°/75° 可调并支持 90° 直通
面向常规薄膜测量的紧凑台式光谱椭偏仪
J.A. Woollam alpha 2.0 是一台紧凑型台式光谱椭偏仪，用于薄膜厚度与折射率的常规测量。把样品放到载物台上，选择与膜层匹配的模型并启动测量，几秒内即可得到结果。光源、补偿器、分析器与光谱仪集成在一体化机身内，通过 USB 与电脑连接。
设备采用双旋转光学设计，光源端为旋转补偿器、探测器端为旋转分析器，在一次光学周期内完成测量，由 CCD 探测器同时采集 190 个波长点，覆盖 400-1000nm。入射角支持 65°、70°、75° 三档手动调节，并提供 90° 直通测量位置，可按膜层与基底选择测量条件。
对准流程集成在数据采集程序中，Z 轴平移由仪器自动完成。配套 CompleteEASE 软件内置预置模型与常规分析功能，测量结果可输出为图形与表格两种形式，便于批次之间的比对与记录。
光源端旋转补偿器与探测器端旋转分析器组合，在一次光学周期内完成测量，兼顾测量精度与退偏信息的获取。
CCD 探测器一次采集 190 个波长点，覆盖 400-1000nm，全光谱典型采集时间 5-10 秒。
入射角支持 65°、70°、75° 手动调节，另有 90° 直通位置，可按膜层与基底选择测量条件。
Z 轴平移对准集成在数据采集流程中，样品放上载物台后由仪器完成对准，无需单独操作。
光源、补偿器、分析器与光谱仪集成在一体化机身内，通过 USB 连接电脑，占用台面空间小。
测量过程中同步获取退偏信息，用于校正透明基底背面回光带来的干扰，适应玻璃等基底上的膜层测量。
| 应用领域 | 椭偏测量场景 | 典型测量对象 |
|---|---|---|
| 透明薄膜 | 对氧化硅、氮化硅等介质膜做厚度与折射率测量，适合单层膜的常规检测与工艺复测。 | SiO2、SiNx、金属氧化物 |
| 自组装单分子层 | 椭偏测量的相位信息对极薄膜敏感，可用于自组装单分子层的评估与批次比对。 | 自组装单分子层、表面修饰层（厚度通常在 10nm 以下） |
| 吸收薄膜 | 配合吸收类色散模型，对半导体与有机吸收膜做厚度与光学常数拟合。 | 非晶硅、多晶硅、类金刚石碳、SiC、有机膜层、金属薄膜 |
| 玻璃基底镀膜 | 对玻璃等透明基底上的膜层测量，通过退偏信息校正来自基底背面的回光。 | 玻璃基底增透膜、功能涂层 |
| 显示与有机电子 | 对显示与有机电子相关的膜层做厚度与光学常数测量。 | OLED 膜层、显示滤色片、光刻胶 |
| 来料与出厂检验 | 以预置模型对来料与出货样品做常规检测，结果以图形与表格输出，便于批次之间比对。 | 来料片、外协加工件、出货样品 |
alpha 2.0 面向常规薄膜测量，可测量与表征的项目包括：
氧化硅、氮化硅等介电薄膜，半导体与有机薄膜，自组装单分子层，以及玻璃、半导体、金属等不同基底上的膜层。
以单层膜与简单叠层膜为主，适合研发阶段与常规检测中的样品。
膜层厚度、折射率 n 与消光系数 k，退偏信息，以及椭圆偏振参数 Ψ 与 Δ。
CompleteEASE 内置 Lorentz、Gaussian、Drude、Tauc-Lorentz、B-Spline 等模型，可按膜层选择。
90° 直通位置测量空光束，400-1000nm 内 98% 的波长点、10 秒平均条件下：Ψ = 45° ± 0.2°，Δ = 0° ± 0.2°。
对硅片上自然氧化层（约 2nm）或热氧化层（约 25nm）连续测量 30 次，70° 入射角、10 秒平均、样品固定的条件下，厚度标准偏差小于 0.01nm。
椭圆偏振参数 Ψ（0°-90°）与 Δ（0°-360°），透射率与反射率，退偏率，以及穆勒矩阵的 11 个归一化元素（以 m11 归一）。
同一测量位置可在不同入射角下重复采集，用于确认拟合结果与膜层模型的合理性。
| 参数名称 | 规格 | 参数名称 | 规格 |
|---|---|---|---|
| 仪器类型 | 双旋转台式光谱椭偏仪 | 光谱范围 | 400-1000 nm |
| 同步波长点数 | 190 | 数据采集时间 | 全光谱典型 5-10 秒 |
| 入射角 | 65°、70°、75° 手动调节；90° 直通 | 光束直径 | 聚焦后小于 1 mm |
| 光源 | 石英钨卤素灯（QTH） | 探测器 | CCD |
| 样品直径上限 | 200 mm | 基底厚度上限 | 11 mm（65°）、16 mm（70°）、21 mm（75°） |
| 光学设计 | 双旋转（Dual-Rotation） | 样品对准 | Z 轴平移自动对准 |
| 电源 | 100/240 VAC，47-63 Hz，小于 1 A | 尺寸（宽×深×高） | 约 508 × 330 × 305 mm（20 × 13 × 12 in） |
| 软件 | CompleteEASE（数据采集、分析与光学模拟） | 使用方式 | 台式离线测量 |
四款机型都基于椭偏原理，侧重不同。alpha 2.0 定位常规薄膜测量的紧凑台式机型；theta-SE 把测量范围从单点扩展到整片晶圆；RC2 侧重穆勒矩阵与各向异性表征；M-2000 侧重通用测量与腔室、产线集成。
| 对比项 | alpha 2.0 | theta-SE | RC2 | M-2000 |
|---|---|---|---|---|
| 核心定位 | 常规薄膜测量，紧凑台式 | 薄膜均匀性 Mapping 专项 | 研究级，穆勒矩阵与各向异性表征 | 通用型，原位与产线集成 |
| 光谱范围 | 400-1000 nm | 400-1000 nm | 193-2500 nm（视配置） | 193-1690 nm（视配置） |
| 入射角 | 65°、70°、75°，另有 90° 直通 | 固定 65° | 固定 65°，水平 45°-90°，垂直 20°-90° | 固定 65°，水平 45°-90°，垂直 20°-90° |
| 测量方式 | 单点测量 | 内置 300mm Mapping 台，全片分布测量 | 单点精细测量，可配 Mapping 台 | 单点测量，可配 Mapping 台与面板扫描 |
| 数据速率 | 全光谱典型 5-10 秒 | 可快至 0.3 秒，典型 1-2 秒 | 全光谱约 1/3 秒 | 每秒 20 次采集 |
| 样品尺寸 | 直径上限 200 mm | 内置 300 mm Mapping 台 | 可配 300×300 mm Mapping 台 | 支持 300 mm 及面板扫描 |
| 适用场景 | 常规测厚与折射率测量、来料与出厂检验 | 晶圆全片均匀性检测与量产监控 | 各向异性、退偏振、复杂叠层与纳米结构研发 | 常规薄膜表征与在线工艺监测 |
以单点常规测厚与折射率测量为主，选 alpha 2.0；需要看整片晶圆的厚度与折射率分布，选 theta-SE；需要各向异性、退偏振等复杂样品的表征能力，选 RC2；需要通用薄膜测量并兼顾腔室原位或产线集成，选 M-2000。
软件内置面向常规测量的预置模型，覆盖 Lorentz、Gaussian、Drude、Tauc-Lorentz、B-Spline 等色散模型，可按膜层直接调用。
测量结果以图形与表格两种形式输出，便于批次之间的比对与记录，也便于把结果整理进检测报告。
alpha 2.0 由 J.A. Woollam 制造，优尼康科技代理该品牌椭偏仪，提供从选型咨询、安装培训到售后的技术支持。如需评估样品适用性，可寄送样品或由工程师协助测试，确认测量方案后再行采购。
我们用它做常规的氧化层与光刻胶测厚，样品放上载物台后启动测量就能出结果，操作人员不需要懂建模，新同事上手也比较快。
玻璃基底上的功能涂层过去用反射法测，基底背面回光会干扰结果。换到 alpha 2.0 之后，厚度和折射率可以一起得到，重复测量的结果也比较稳定。
两款都覆盖 400-1000nm 共 190 个波长点。alpha 2.0 是紧凑台式机型，用于单点常规测量；theta-SE 内置 300mm Mapping 台，用于晶圆全片均匀性分布测量。以单片常规测厚与折射率为主选 alpha 2.0，需要看整片分布选 theta-SE。
金属、半导体与玻璃基底均可测量。基底透明时，仪器在测量过程中同步获取退偏信息，用于校正来自基底背面的回光。
全光谱采集的典型时间为 5-10 秒。样品对准集成在采集流程中，不需要单独操作。
可容纳直径 200mm 以内的样品。基底厚度上限与入射角有关：65° 时为 11mm，70° 时为 16mm，75° 时为 21mm。
alpha 2.0 为台式机型，面向实验室与产线的离线测量。需要腔室原位或在线集成时，建议选用 M-2000。
优尼康科技代理 J.A. Woollam 椭偏仪，提供选型咨询、安装培训、售后技术支持与样品测试协助，帮助确认测量方案后再采购。
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不确定您的薄膜样品是否适合 alpha 2.0 测量？优尼康科技提供样品测试与选型咨询，专业工程师将协助您确认测量方案。
