在半導體制造、精密光學加工等高級領域，表面形貌的微小起伏可能直接影響器件性能。白光干涉儀憑借其納米級測量精度，成為微觀形貌檢測的“黃金標準”。其核心原理在于利用光的干涉現象，將表面高度變化轉化為可量化的光學信號，實現非接觸、高精度的三維形貌測量。

　　一、干涉原理：光程差與表面高度的精密映射

　　白光干涉儀通過分光棱鏡將光源分為兩束光：一束投射至被測樣品表面，另一束射向參考鏡。兩束反射光在CCD相機感光面疊加形成干涉條紋。當樣品表面存在高度差時，光程差隨之變化——每移動一個條紋間距，光程差改變一個波長（約500納米）。由于白光包含連續光譜，不同波長的光在不同位置形成干涉極大值，通過分析干涉條紋的明暗分布與位置信息，可精確解析出樣品表面的相對高度。例如，在半導體晶圓檢測中，該技術可捕捉到0.1納米級的表面粗糙度變化，為工藝優化提供關鍵數據。

　　二、精度保障：從光學系統到算法的協同優化

　　實現納米級精度需多環節協同：

　　1.光學系統設計：采用非對稱光路結構與高透過率鏡片，提升干涉信號強度40%，降低環境光干擾。例如，北京儀光3D白光干涉儀通過優化分光比，使信噪比提升至傳統設備的2倍。

　　2.機械穩定性：精密導軌與低膨脹系數材料構建測量平臺，確保樣品臺移動時振動幅度小于0.1納米，避免機械誤差引入測量偏差。

　　3.算法創新：基于深度學習的形貌重構算法可自動校正非線性畸變，數據處理速度達傳統方法的3倍。在測量15毫米視野的8寸晶圓時，該算法能在30秒內完成全區域掃描，并輸出Ra 0.01納米的表面粗糙度數據。

　　三、應用突破：從靜態到動態的測量革命

　　傳統白光干涉儀受限于靜態測量模式，而新一代設備通過集成多普勒激光測振系統，實現了“動態+靜態”雙模檢測。例如，在深槽結構測量中，系統可同步捕捉槽壁振動與形貌數據，解決深寬比超過10:1的復雜結構檢測難題。此外，0.6倍大視野鏡頭與0.1納米級精度的融合，使設備既能檢測5納米級有機油膜厚度，又能完成8寸晶圓的全幅面掃描，單次測量效率提升5倍。

　　從實驗室到生產線，白光干涉儀正以光速重構微觀世界的測量范式。隨著國產設備在精度、速度與智能化領域的持續突破，中國高級制造正逐步擺脫對進口儀器的依賴，邁向自主可控的新階段。