层厚的测量
颜色
氧化硅和氮化硅在晶圆表面呈现不同的颜色。众所周知，氧化硅是透明的（玻璃是二氧化硅），但有氧化膜的晶圆却是有颜色的。事实上我们所看到的颜色源于干涉现象，与雨后产生彩虹的现象相同。
实际上，硅晶圆上的二氧化硅层是反射型衬底上的一层透明薄膜。当有光线人射时，一部分照射到晶圆表面的光线被氧化物表面反射回来，而另一部分则穿过透明的氧化层在衬底表面发生反射（参见图14．7）。当光线从氧化膜中出来时与晶圆表面的反射光线汇合，就使晶圆表面像有颜色一样。这个现象就是为什么当我们所看晶圆的角度改变时，有氧化层的晶圆的颜色也会发生改变的缘故。
晶圆准确的颜色由三个方面决定。第一就是透明镀膜材料的特性一反射系数（index of refrac-tion)，第二个因素是视角（viewing angle），第三个是镀膜的厚度（thickness of the film）。当入射光特性（如日光、荧光）和观察角度一定时，透明膜的颜色就成为膜厚的一个标志。下图是典型颜色与厚度的对应关系，表明了在氧化和扩散过程中颜色与厚度变化的规律特性。但由于干涉现象的结果，单独的颜色分类并不能准确地反映镀膜的厚度。
当镀膜变得越来越厚时，晶圆的颜色就会按照一个特定顺序变化，并且不断重复。我们把每一个颜色的重复称为一个顺序（order)。因此为了准确判定膜厚，了解颜色变化的规则是十分必要的。颜色规则表的主要用途是为工艺控制。
每一个氧化和氮化硅工艺的设立都是为了产生一定的厚度。自然地在批与批间，厚度将会有差异。操作人员需要对晶圆的颜色有高度的敏感性。当晶圆的颜色发生变化时，需要迅速核对表格，判断是否镀膜厚度已经超出了规范。一个工艺做的如此之差，以至于超出整个顺序是很少见的。通过颜色表格对膜厚进行精确的判定是受对颜色的准确理解所限制的（例如，什么是确切的橘红色的概念？），一般情况下，一个典型的表格可精确到±300A。
条纹法
当颜色的规则还没被发现的时候，条纹一计算技术被应用于膜厚的测量。当测试品圆的边缘蘸上氢氟酸几秒钟后，酸会迅速以一定的角度腐蚀氧化层。从而使氧化层暴露出来而便于测试观察（参见下图）。当晶圆在白光下进行观察时，晶圆表面与镀膜顶部之间形成了彩色条纹。此时厚度的判定由膜厚判定的第一规则得出。在这里看到重复的颜色序列是十分容易的，如果出现了三个蓝红条纹，那么厚度相当于顔色一厚度表中第三规则中的表面颜色相对应的厚度。
另外一个更精确的条纹一计算法是适用于单色光人射的。单色光只含有一种颜色（一种波长）的光，而白色光则是一种复合光（含有多种波长的光)。我们这里的样品是为了应用条纹一计算法而以相同的方法制作准备的。然而，在显微镜的目镜中，当以单色光人射时，条纹是交替出现的，甚至以一个固定的垂直距离相隔而出现黑白相间的条纹（参见下图）。薄膜的厚度通过所得条纹的个数再乘以一个修正系数得到，修正系数由所用的单色光的波长决定。对于钠光而言，其波长为5890Å。
