一、什么是白光干涉仪

白光干涉仪（White Light Interferometer）是一种基于白光低相干干涉原理的精密光学检测设备。它通过对样品表面进行非接触式扫描，将微观高度变化转化为干涉信号，配合高精度竖向扫描模块与智能解析算法，重构出完整的三维形貌模型。与传统的接触式测量仪器不同，白光干涉仪全程不接触样品表面，避免了探针划伤、挤压变形等问题，已成为微观形貌检测领域的主流核心工具。

图1：优可测白光干涉仪AM-8000系列

二、工作原理：白光低相干干涉

白光干涉仪的核心工作原理源于光的干涉特性。设备发射宽光谱白光，经分光结构分为两路光束——一路为参考光束，投射至标准参考镜面；另一路为测量光束，照射在待测样品表面。两路光束分别反射后重新汇合，因传播光程存在差异，形成明暗交错的干涉条纹。

与单色激光的长相干特性相比，白光具备短相干的独特属性：仅在两路光束的光程差高度匹配的状态下，才能形成清晰有效的干涉条纹。这一特性使得仪器可以精准锁定样品表面每一处位置的高度信息——当扫描模块沿竖直方向移动时，只有与参考镜面光程精确相等的样品表面位置才会产生最强干涉信号，由此将细微的高低落差转化为标准化的高度数据。

图2：白光干涉仪光路原理示意图

三、核心优势

3.1 超高检测精度

白光干涉仪具备极高的空间分辨能力，能够精准捕捉传统检测设备无法识别的细微划痕、微孔及纹理差异，可全面解析样品表面的平整度、波纹度、粗糙度等多项核心形貌参数，检测精度处于光学形貌检测设备的顶尖水平。

3.2 无损伤检测

全程非接触式扫描无需触碰样品表面，不会对超软薄膜、精密芯片、易碎光学元件等脆弱样品造成挤压、划痕或形变等损伤，适配各类高精密、易损样品的检测需求。

3.3 全域高效检测

白光干涉仪突破了传统检测设备单点取样、局部检测的局限，可完成样品大面积区域的连续扫描，短时间内生成完整的三维形貌模型，兼顾超高检测精度与高效检测效率。既能满足大批量工业产品的快速质检需求，也能适配科研场景的精细化深度分析。无论是高平整的晶圆镜面、均匀细腻的功能镀膜涂层，还是纹理复杂的精密加工结构，均可实现全方位的形貌测绘。

图3：优可测白光干涉仪AM-7000测绘的晶圆三维形貌

四、主要应用领域

4.1 半导体行业

主要用于晶圆、芯片封装结构的微观形貌检测，精准排查制程工艺缺陷，保障芯片制造的精密性与稳定性。

4.2 光学领域

可精准检测各类光学镜片、滤光片的表面形貌质量，严控光学器件的成像精度与使用性能。

4.3 精密加工领域

用于检测精密模具、微型零件的表面加工质量，辅助优化加工工艺、提升产品精度。

4.4 其他领域

在微机电系统（MEMS）、新型功能涂层材料、生物医用精密器件、高端存储介质等细分领域，白光干涉仪同样是品质管控、工艺迭代与技术研发的核心检测装备。

五、小结

白光干涉仪以白光低相干干涉为测量原理，通过非接触式扫描实现纳米级三维形貌测量。其核心优势包括超高检测精度、无损伤检测和全域高效检测，已广泛应用于半导体、光学、精密加工、MEMS、功能涂层及生物医用器件等高端精密产业与前沿科研领域。