白光反射光谱法简介
白光反射光谱法（White Light Reflectance Spectroscopy, WLRS）是一种观测宽带光束 (可见光，可见光/近红外光)，在涂布待测物的基板 (Substrate) 表面反射后，因不同深度造成相位差，而产生的光谱干涉条纹。与典型反射干涉光谱法 (Reflectometric Interference Spectroscopy, RIfS) 的差异在于，WLRS 底部是用矽基板 (Si Substrate)，而不是透明基板，成本较传统方式也更低。
基于上述理由，白光反射光谱法 WLRS 更适合当今主流的微电子处理 (Microelectronic Processes)相关应用，用来测量表面涂层、沉积层薄膜的厚度。如，微流体生物晶片，半导体、光电产业的相关制程的膜厚测量应用。而且，WLRS方法，可以在无须移动光学组件的状况下，进行多层、多样品的即时分析。更重要的是，测量的条件，不会因此增加仪器的复杂性与设置成本。
白光反射光谱膜厚仪
白光反射光谱仪，主要是由反射探头、光纤、灯源、光谱仪所组成。反射探头中心是一束光纤，光纤的外围有六根光纤，导入灯源的照明光线，将光线传递到待测物表面，反射的光线，则由被这六根直径相同的光纤所包围的中央光纤，传送到光谱仪，对矽基板上的薄膜、沉积层进行膜厚测量。
光线穿透单层或多层具有不同折射率的半透明薄膜、沉积层之后，到达具有中等反射率的矽基板。然后被矽基板反射之后，被中央的光纤搜集。而在不同波长带有干涉条纹的光谱，被光谱仪吸收测量。
WLRS 原理
光谱仪测得干涉条纹的数量和形状，取决于半透明薄膜的厚度和折射率，根据这些材料的特有特性，实测材料不同厚度的反射光谱，并透过拟合演算法(比如,莱文贝格－马夸特、人工智慧演算法)，跟反射方程式拟合。之后只需要将测量结果套用方程式，就可以非常快速准确测得镀层、沉积层的厚度，让白光反射光谱仪得以应用在即时监控的实验，或者生产线的监控用途。比如，监控生物功能换能感测器上的生物反应，或半导体、光电材料制程的即时监控。
双层薄膜白光反射方程式 – 在空气与基板间，有两层薄膜。总能量为 E。
ni 为第i层的折射率 (0 空气；1 上层薄膜；2 下层薄膜；3 矽基板)，di为厚度，λ为波长。
应用
- 矽晶圆厚度测试
- 太阳能板多层膜厚测量
- 微机电矽薄膜测量
- 基板折射率测量
- 平面映射扫描图
- 艺术品古文物表面半透明树脂涂层
- 挥发性有机化合物VOC感测器
挥发性有机化合物会与一些高分子聚合物产生溶胀(swell)反应，如，聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），还包括聚甲基丙烯酸异丁酯（PIBMA）。透过侦测这些半透明聚合物的膜厚变化，便可测得VOC的浓度。 - 生物感测晶片上的生物反应监测
感测晶片的原理，是基于化学活化、生物功能化、生物分子结合反应的原理，让矽基板上的二氧化矽镀层被三乙氧基矽烷(APTES)进行化学活化，使其具有物理吸附能力，以吸附 γ-globulins 免疫球蛋白。利用 WLRS即时监控蛋白质层的厚度。