时产生的形变量。
[0085]具体地，步骤S231可以通过如下方式实现:
[0086]根据预设的压电薄膜层的形变量与压电薄膜层发生形变时产生的电流信号之间的对应关系，获取压电薄膜层中与各个采集电路相对应位置发生形变时产生的形变量。
[0087]在本实施例中，可以在与膜厚测试装置相同的测试条件下，通过有限次实验来获得上述对应关系(即压电薄膜层的形变量与压电薄膜层发生形变时产生的电流信号之间的对应关系)O具体地，首先，采用多组已知膜厚的薄膜样品，并将带有压电薄膜层的压电平头按压在上述薄膜样品表面；然后，在上述相同的测试条件下，记录压电薄膜层所产生的电流信号；最后，采用曲线拟合方法确定出压电薄膜层产生的电流信号与压电薄膜层的形变量之间的对应关系(其中，上述已知膜厚即为压电薄膜层的形变量)。
[0088]步骤S232，根据上述形变量计算待测薄膜样品的膜厚。
[0089]具体地，结合图11，待测薄膜样品包括:有待测薄膜区域202和无待测薄膜区域201，步骤S232可以通过如下方式实现:
[0090]计算压电薄膜层在与有待测薄膜区域202相对应区域中，与各个采集电路相对应位置发生形变时产生第一形变量；
[0091]计算压电薄膜层在与无待测薄膜区域201相对应区域中，与各个采集电路相对应位置发生形变时产生第二形变量；
[0092]根据上述第一形变量和第二形变量之间的差值计算待测薄膜样品的膜厚。
[0093]进一步地，上述根据第一形变量和第二形变量之间的差值计算待测薄膜样品的膜厚，可以通过如下方式实现:
[0094]统计多个第一形变量的平均值；
[0095]统计多个第二形变量的平均值；
[0096]根据上述多个第一形变量的平均值与上述多个第二形变量的平均值之间的第一差值计算待测薄膜样品的膜厚。
[0097]在本实施例中，通过上述方式，可以更准确的测量出待测薄膜样品的膜厚。
[0098]需要说明的是，当在压电薄膜层上添加一层压力传递层后，在实现步骤S23时，可以通过如下方式实现:
[0099]根据电流信号计算压电薄膜层和压力传递层的总形变量；
[0100]根据电薄膜层和压力传递层的总形变量计算待测薄膜样品的膜厚。
[0101]图13提供了一种测量待测薄膜样品的膜厚的原理示意图，参见图11，H1为与无待测薄膜区域201对应的压电薄膜层和压力传递层的总形变量；H2为与有待测薄膜区域202对应的压电薄膜层和压力传递层的总形变量；待测薄膜样品的膜厚d即为Hl与H2之间的差值。
[0102]在本实施例中，可以预先设置压电薄膜层和压力传递层的总形变量与压电薄膜层产生的电流信号的对应关系，上述对应关系可以采用压电薄膜层形变量与压电薄膜层产生的电流信号的对应关系相同的获取方法，不同之处在于需要将压电薄膜层替换为压电薄膜层和压力传递层。
[0103]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种膜厚测试装置，其特征在于，所述装置包括:平面压头(I)、采集单元⑵、以及与所述采集单元⑵电连接的处理单元(3)，所述平面压头⑴包括:底板(11)和形成在所述底板(11)上的压电薄膜层(12)，所述采集单元(2)包括多个均匀分布在所述压电薄膜层(12)上且相互间隔的采集电路(21)，所述采集电路(21)设于所述底板(11)上， 所述采集电路(21)用于采集所述压电薄膜层(12)中与所述采集电路(21)相对应的位置发生形变时产生的电流信号， 所述处理单元(3)用于根据各个所述采集电路(21)采集到的电流信号计算待测薄膜样品的膜厚。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述采集电路(21)包括:第一电极(211)、第二电极(212)、以及用于将电荷转化为电流信号的电荷转化器(213)，所述第一电极(211)和所述电荷转化器(213)电连接且均设于所述底板(11)上，所述第二电极(212)对应所述第一电极(211)设于所述压电薄膜层(12)的与所述底板(11)相反的侧面。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，属于同一个所述采集电路(21)的第一电极(211)和电荷转化器(213)集成在一个纳米级芯片上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平面压头(I)还包括:压力传递层(13)，所述压力传递层(13)和所述底板(11)分别固定在所述压电薄膜层(12)的两侧。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述压力传递层(13)上均匀分布多个压力缓冲孔(131)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述压力传递层(13)由聚酰亚胺制成。
7.一种基于权利要求1所述的膜厚测试装置实现的膜厚测试方法，其特征在于，所述方法包括: 将平面压头按压在待测薄膜样品表面； 采集所述压电薄膜层中与各个所述采集电路相对应位置发生形变时产生的电流信号; 根据所述电流信号计算所述待测薄膜样品的膜厚。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流信号计算所述待测薄膜样品的膜厚，包括: 根据所述电流信号计算所述压电薄膜层中与各个所述采集电路相对应位置发生形变时产生的形变量； 根据所述形变量计算所述待测薄膜样品的膜厚。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流信号计算所述压电薄膜层中与各个所述采集电路相对应位置发生形变时产生的形变量，包括: 根据预设的压电薄膜层的形变量与压电薄膜层发生形变时产生的电流信号之间的对应关系，获取所述压电薄膜层中与各个所述采集电路相对应位置发生形变时产生的形变量。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述待测薄膜样品包括:有待测薄膜区域和无待测薄膜区域， 所述根据所述形变量计算所述待测薄膜样品的膜厚，包括: 计算所述压电薄膜层在与所述有待测薄膜区域相对应区域中，与各个所述采集电路相对应位置发生形变时产生的第一形变量； 计算所述压电薄膜层在与所述无待测薄膜区域相对应区域中，与各个所述采集电路相对应位置发生形变时产生的第二形变量； 根据所述第一形变量和所述第二形变量之间的差值计算所述待测薄膜样品的膜厚。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一形变量和所述第二形变量之间的差值计算所述待测薄膜样品的膜厚，包括: 统计多个所述第一形变量的平均值； 统计多个所述第二形变量的平均值； 根据所述多个第一形变量的平均值与所述多个第二形变量的平均值之间的差值计算所述待测薄膜样品的膜厚。
【专利摘要】本发明公开了一种膜厚测试装置及膜厚测试方法，属于膜厚测试技术领域。所述装置包括：平面压头、采集单元、处理单元，平面压头包括：底板和压电薄膜层，采集单元包括多个均匀分布在压电薄膜层上且相互间隔的采集电路，采集电路用于采集压电薄膜层中与采集电路相对应的位置发生形变时产生的电流信号，处理单元用于根据各个采集电路采集到的电流信号计算待测薄膜样品的膜厚。本发明通过采用带有压电薄膜层的平面压头与待测薄膜样品表面按压接触，使得平面压头不会像探针一样对待测薄膜样品表面造成损伤，而且，该膜厚测试装置还包括多个均匀分布在压电薄膜层上且相互间隔的采集电路，使得膜厚测试装置能同时探测多个位置的膜厚，测试效率更高。
【IPC分类】G01B7-06
【公开号】CN104792255
【申请号】CN201510226235
【发明人】王锦谦, 王路, 张玉军
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月6日