氧化铟锡薄膜（ITO）是一种具有优良透光性及导电性的半导体材料,在太阳能电池、液晶显示器、节能玻璃和防雾气防霜冻视窗等领域有着广泛的应用。ITO薄膜的厚度是影响其光电性能的关键因素之一。目前,ITO膜厚在线监测的方法多使用光电极值法和石英晶体振荡法。光电极值法是根据反射率或透射率随膜厚周期变化的规律来制备规整膜系。但由于在极值点附近的透射率或反射率变化缓慢,使得监控精度并不高。石英晶体振荡法是借助石英晶体的固有频率的变化实现膜厚监控,但直接测量的是膜层的质量,而膜层密度和折射率依赖于制备条件,对于标定晶体监控仪并不可靠。针对ITO薄膜在线监测的不足,本文提出一种能够实现ITO薄膜线轮廓厚度在线监测的方法。该方法将反射光谱法对膜厚的单点测量扩展到膜厚轮廓的测量上,通过得到薄膜的线成像二维光谱图,实现膜厚的多点测量。本文的主要研究成果及结论:（1）对ITO薄膜的厚度测量方法进行分类总结,包括实验室环境下的高精度测量,和生产线上的膜厚监测等。分析不同方法的优缺点,提出了一种基于线成像光谱分析原理的ITO线轮廓膜厚在线监测的方法。（2）基于反射光谱测量原理和线成像原理,设计并搭建了一套线轮廓膜厚测量系统,包括硬件部分及数据处理部分。硬件部分包括柯勒照明光路、成像光路和透射式成像光谱仪;数据处理包括透射式成像光谱仪的光谱标定、成像畸变校正及薄膜线轮廓厚度的计算。基于特征光谱法完成了光谱标定。利用多项式坐标变换法及双线性内插法实现了二维光谱图的畸变校正。结合反射光谱法及LM算法对薄膜线轮廓厚度进行拟合求解。（3）标准SiO2薄膜测量实验。基于该膜厚轮廓系统测量了厚度范围在20～500 nm的三种标准SiO2薄膜样品,其测量误差均小于2 nm,系统的精度较高。使用CCD光谱仪对标准SiO2薄膜样品进行单点膜厚测量,对比实验数据可得,线轮廓膜厚测量系统中的平均单点测量用时仅为CCD光谱仪的6.4%,系统具备较高的测量效率。（4）完成ITO薄膜的测量。测量厚度在50～300 nm范围内的ITO薄膜,样品线轮廓膜厚的平均测量用时为0.8754 s,平均单点测量时间为0.0073 s。