极测 UPECS 高精密环控系统:纳米级薄膜量测的环境稳定性保障


发布时间:

2026-09-29

极测推出高精密环控系统UPECS,有效减少环境扰动对薄膜量测的影响。

在半导体、光学器件、显示面板及先进材料研发中,薄膜厚度、折射率、消光系数及膜层均匀性是表征薄膜光学与结构特性的关键参数。随着薄膜结构复杂化、膜层厚度进入纳米乃至亚纳米尺度,量测信号对环境扰动的敏感度显著上升。

薄膜量测的环境敏感性机制

薄膜量测通常基于椭圆偏振、光谱反射、干涉等光学方法,通过测量偏振态、反射率或干涉信号反演膜厚与光学常数。温度变化不仅会引起样品与基底热膨胀,还会改变材料折射率、空气折射率,并引起仪器光机结构热变形,导致光路漂移。光源、电机、控制器等部件持续散热,也会在样品台和测量光路附近形成局部温度梯度与气流扰动。

这也是数据漂移的常见来源:同一样品在不同时间测量存在偏差;设备预热前后数据不一致;上午与下午的量测结果出现系统性变化;换班或人员进出后,重复性明显下降。

核心矛盾并非房间温度设定值高低,而是关键测量区域的温度稳定度、空间均匀性与气流扰动是否受控。常规舒适性空调以人员舒适和房间平均温度为目标,其控制周期、送风速度、空间温度梯度及气流组织通常难以满足高精度薄膜量测要求。直吹还会引入局部温度波动和微气流扰动,进而影响空气折射率与光路稳定性。对于超薄膜、小光斑、多层膜及高反射/高透射样品,湿度、颗粒和振动等扰动同样会通过吸湿、散射、光斑漂移或干涉相位抖动影响量测结果。

围绕量测区域建立稳定微环境

针对这些痛点,极测(南京)技术有限公司推出高精密环控系统 UPECS。系统围绕薄膜量测设备的样品台、测量光路和关键工作区域建立稳定的精密微环境,减少外界温湿度变化、设备散热和气流扰动对量测结果的影响。

 

 

极测根据仪器结构、发热部件、样品上下料方式和人员操作路径设计环境边界,并对送风温度、风速和送回风路径进行精细控制。经过均流处理的空气缓慢通过受控区域,及时带走光源、电机和控制器产生的热量,同时避免气流直接吹向样品及光学部件,从而减少局部热点、上下温差和周期性温度起伏。

对于晶圆、光学薄膜和高洁净度材料,高精密环控系统 UPECS 还可结合湿度控制、空气过滤和洁净气流组织,降低湿度变化及颗粒沉积对样品表面和光学信号的影响。环境数据可持续记录,并提供趋势查看与异常报警。当量测数据出现变化时,用户可以将结果与同期环境曲线进行对照,更快区分样品、仪器和环境问题,减少反复校准与无效复测。

技术指标与产品配置

极测高精密环控系统 UPECS 的温度稳定性最高可达 ±0.002℃,湿度稳定性最高可达 ±0.1%RH,洁净度最高可达 ISO Class 1 。系统支持多点温湿度监测、低扰动气流组织、环境数据记录和异常报警,并可针对单台椭偏仪或膜厚仪、多台设备及晶圆上下料需求、超薄膜、多层膜、标准样品标定及高重复性研发量测等不同场景,根据现场条件定制切实可行的环境控制方案。

极测拥有 20 年以上精密环境控制技术积累。通过对温度、湿度、洁净度和气流的协同控制,高精密环控系统 UPECS 已帮助众多用户降低环境漂移对薄膜量测的影响,提高数据重复性、再现性与可信度,为材料研发、工艺优化和质量判定建立稳定的环境基础。

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