在先进的制造和科学研究中，需要高精度厚度测量的场景很多。一批小零件的壁厚、晶圆的研磨厚度、球囊导管的壁厚、涂层或真空涂层的厚度都是高精度厚度测量的典型需求场景。控制厚度的目的是追求物理尺寸与功能层面的严格匹配，并尽可能控制成本。例如，先进的包装要求将各种功能的芯片放置在较小的体积内，这要求晶圆尽可能减薄，达到100微米厚度等级。
精度、效率和成本是测量领域的三个关键因素，这也是相互限制的。例如，如果一个方案考虑到高精度和高效率，成本可能会大大提高。从直觉的角度来看，三者兼顾是最好的选择，但更常见的是实现三者的平衡。高精度厚度测量场景也是如此，每个场景都有相应的常用方案。本文将以厚度等级作为场景分类标准，阐述不同厚度等级下匹配的测量方案。 
毫米样品厚度测量场景常用于小型结构件的壁厚测量。它是由1毫米或几毫米厚的非透明材料制成的。这种场景通常需要微米级的测量精度，这需要高效率和成本。
共焦法对射方案采用两个光谱共焦测量头，在样品的上下表面形成对射。通过分析双测量头的位移值，可以获得样品的厚度。该方案的优点是可以覆盖几毫米甚至更大的厚度范围。困难在于双测量头的位置和同心度校准。
100微米样品厚度测量场景常用于晶圆减薄厚度测量、硅片或其他常用半导体材料，厚度为100微米或数百微米。这种场景通常需要10的精度和效率Kz上述测量速率。 干涉法可以通过单个测量头来测量晶圆的减薄厚度。其原理是，干涉法中使用的近红外光源可以通过硅片反射回光路系统，并与上表面的光形成干涉条纹。硅片的厚度数据可以通过分析干涉信号来获得。该方案的优点是在晶圆减薄过程中单边测量和监测厚度。
在透明材料的厚度测量中，如聚酰胺材料的厚度测量中很常见，如聚酰胺，即尼龙材料。球囊尼龙材料通过吹塑工艺制成，壁厚一般在40微米左右，通常需要在充气状态下测量壁厚。
共焦法采用光谱编码与位移值对应的原理，通过分析光谱峰值信号获得位移值。在厚度测量模式下，可以分析上下表面的两个峰值信号，并导入折射参数计算厚度值。共焦法的优点是可以非接触测量透明材料的厚度，数据重复性好。
微米和纳米样品的厚度测量场景在PCB板材涂层材料、半导体膜等。这种场景的样品通常很薄，通常是透明薄膜，厚度为微米或纳米，通常需要纳米测量精度。
光谱法还采用了干涉原理，通过分析上下表面反射光形成的干涉信号来获取厚度数据。但该方法不需要干涉物镜，主要是通过建模方法拟合厚度数据，因此该方法的成本更可控，测量精度仍保持在纳米水平。该方法的困难在于需要导入材料的折射率和消光系数等光学常数。
以下表格为四种高精度厚度测量常用方案总结。
以上四种常用的厚度测量方法都有相应的测量场景，但除此之外，还有x光测量方法、台阶测量方法等。如果您对厚度测量有任何想法或需求，请与我们进行沟通和讨论。