薄膜膜厚儀企業(yè)

由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量量程和精度的需求不盡相同，因而多種測(cè)量方法各有優(yōu)劣，難以一概而論。，按照薄膜厚度的增加，適用的測(cè)量方式分別為分光光度法、橢圓偏振法、共聚焦法和干涉法。對(duì)于小于1μm的較薄薄膜，白光干涉輪廓儀的測(cè)量精度較低，分光光度法和橢圓偏振法較適合。而對(duì)于小于200nm的薄膜，由于透過(guò)率曲線缺少峰谷值，橢圓偏振法結(jié)果更加可靠。基于白光干涉原理的光學(xué)薄膜厚度測(cè)量方案目前主要集中于測(cè)量透明或者半透明薄膜，通過(guò)使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣，得到待測(cè)薄膜厚度。本章在詳細(xì)研究白光干涉測(cè)量技術(shù)的常用解調(diào)方案、解調(diào)原理及其局限性的基礎(chǔ)上，分析得到了常用的基于兩個(gè)相鄰干涉峰的白光干涉解調(diào)方案不適用于極短光程差測(cè)量的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，我們提出了基于干涉光譜單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的白光干涉測(cè)量解調(diào)技術(shù)。Michelson干涉儀的光路長(zhǎng)度支配了精度。薄膜膜厚儀企業(yè)

用峰峰值法處理光譜數(shù)據(jù)時(shí)，被測(cè)光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率。我們只需要獲取相鄰的兩個(gè)干涉峰值處的波長(zhǎng)信息，即可確定光程差，不必關(guān)心此波長(zhǎng)處的光強(qiáng)大小，從而降低了數(shù)據(jù)處理難度。此外，也可以利用多組相鄰干涉光譜極值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)分別求出光程差，然后再求平均值作為測(cè)量結(jié)果，以提高該方法的測(cè)量精度。但是，峰峰值法存在著一些缺點(diǎn)：當(dāng)使用寬帶光源時(shí)，不可避免地會(huì)有與光源同分布的背景光疊加在接收光譜中，從而引起峰值處波長(zhǎng)的改變，從而引入測(cè)量誤差。同時(shí)，當(dāng)兩干涉信號(hào)之間的光程差很小，導(dǎo)致其干涉光譜只有一個(gè)干涉峰時(shí)，此法便不再適用。膜厚儀規(guī)格尺寸齊全白光干涉膜厚儀的工作原理是基于膜層與底材的反射率及其相位差，通過(guò)測(cè)量反射光的干涉來(lái)計(jì)算膜層厚度。

莫侯伊膜厚儀在半導(dǎo)體行業(yè)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值膜厚儀的測(cè)量原理主要基于光學(xué)干涉原理。當(dāng)光波穿過(guò)薄膜時(shí)，會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，根據(jù)干涉條紋的變化可以推導(dǎo)出薄膜的厚度。利用這一原理，通過(guò)測(cè)量干涉條紋的間距或相位差來(lái)計(jì)算薄膜的厚度。膜厚儀通常包括光源、光路系統(tǒng)、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部件，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)薄膜厚度的高精度測(cè)量。在半導(dǎo)體行業(yè)中，薄膜的具體測(cè)量方法主要包括橢偏儀法、X射線衍射法和原子力顯微鏡法等。橢偏儀法是一種常用的薄膜測(cè)量方法，它利用薄膜對(duì)橢偏光的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算薄膜的厚度。X射線衍射法則是通過(guò)測(cè)量衍射光的角度和強(qiáng)度來(lái)確定薄膜的厚度和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。原子力顯微鏡法則是通過(guò)探針與薄膜表面的相互作用來(lái)獲取表面形貌和厚度信息。這些方法各有特點(diǎn)，可以根據(jù)具體的測(cè)量要求選擇合適的方法進(jìn)行薄膜厚度測(cè)量。薄膜的厚度對(duì)于半導(dǎo)體器件的性能和穩(wěn)定性具有重要影響，因此膜厚儀的測(cè)量原理和具體測(cè)量方法在半導(dǎo)體行業(yè)中具有重要意義。隨著半導(dǎo)體工藝的不斷發(fā)展，對(duì)薄膜厚度的要求也越來(lái)越高，膜厚儀的研究和應(yīng)用將繼續(xù)成為半導(dǎo)體行業(yè)中的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

光纖白光干涉此次實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的解調(diào)系統(tǒng)是通過(guò)檢測(cè)干涉峰值的中心波長(zhǎng)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，所以光源中心波長(zhǎng)的穩(wěn)定性將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。實(shí)驗(yàn)中我們所選用的光源是由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源，相對(duì)于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等特點(diǎn)。該光源采用+5V的直流供電，標(biāo)定中心波長(zhǎng)為1550nm，且其輸出功率在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的，驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到600mA。測(cè)量使用的是寬譜光源。光源的輸出光功率和中心波長(zhǎng)的穩(wěn)定性是光源選取時(shí)需要重點(diǎn)考慮的參數(shù)。白光干涉膜厚儀需要校準(zhǔn)。

本文溫所研究的鍺膜厚度約300nm，導(dǎo)致其白光干涉輸出光譜只有一個(gè)干涉峰，此時(shí)常規(guī)基于相鄰干涉峰間距解調(diào)的方案（如峰峰值法等）將不再適用。為此，我們提出了一種基于單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的白光干涉測(cè)量方案，并設(shè)計(jì)搭建了膜厚測(cè)量系統(tǒng)。溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，峰值波長(zhǎng)與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系。利用該測(cè)量方案，我們測(cè)得實(shí)驗(yàn)用鍺膜的厚度為338.8nm，實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于溫度控制誤差和光源波長(zhǎng)漂移。通過(guò)對(duì)納米級(jí)薄膜厚度的測(cè)量方案研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍺膜和金膜的厚度測(cè)量。本文主要的創(chuàng)新點(diǎn)是提出了白光干涉單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的解調(diào)方案，并將其應(yīng)用于極短光程差的測(cè)量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，其性能和功能會(huì)得到提高和擴(kuò)展。光干涉膜厚儀生產(chǎn)商

這種膜厚儀可以測(cè)量大氣壓下，1 nm到1mm范圍內(nèi)的薄膜厚度。薄膜膜厚儀企業(yè)

使用了迭代算法的光譜擬合法，其優(yōu)缺點(diǎn)在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著各種全局優(yōu)化算法的引入，遺傳算法和模擬退火算法等新算法被用于薄膜參數(shù)的測(cè)量。其缺點(diǎn)是不夠?qū)嵱茫摲椒ㄐ枰粋€(gè)較好的薄膜的光學(xué)模型(包括色散系數(shù)、吸收系數(shù)、多層膜系統(tǒng))，但是在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，薄膜的色散和吸收的公式通常不準(zhǔn)確，尤其是對(duì)于多層膜體系，建立光學(xué)模型非常困難，無(wú)法用公式準(zhǔn)確地表示出來(lái)。在實(shí)際應(yīng)用中只能使用簡(jiǎn)化模型，因此，通常全光譜擬合法不如極值法有效。另外該方法的計(jì)算速度慢也不能滿(mǎn)足快速計(jì)算的要求。薄膜膜厚儀企業(yè)