薄膜膜厚儀廠家

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-02-23

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,通過測(cè)量干涉條紋的間距或相位差來計(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)角度來計(jì)算薄膜的厚度。X射線衍射法則是通過測(cè)量衍射光的角度和強(qiáng)度來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探針與薄膜表面的相互作用來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。光路長度越長,儀器分辨率越高,但也越容易受到干擾因素的影響,需要采取降噪措施。薄膜膜厚儀廠家

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在激光慣性約束聚變(ICF)物理實(shí)驗(yàn)中,靶丸殼層折射率、厚度以及其分布參數(shù)是非常關(guān)鍵的參數(shù)。因此,實(shí)現(xiàn)對(duì)靶丸殼層折射率、厚度及其分布的精密測(cè)量對(duì)精密ICF物理實(shí)驗(yàn)研究非常重要。由于靶丸尺寸微小、結(jié)構(gòu)特殊、測(cè)量精度要求高,因此如何實(shí)現(xiàn)對(duì)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測(cè)量是靶參數(shù)測(cè)量技術(shù)研究中的重要內(nèi)容。本文針對(duì)這一需求,開展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測(cè)量技術(shù)研究。精確測(cè)量靶丸殼層折射率、厚度及其分布是激光慣性約束聚變中至關(guān)重要的,對(duì)于ICF物理實(shí)驗(yàn)的研究至關(guān)重要。由于靶丸特殊的結(jié)構(gòu)和微小的尺寸,以及測(cè)量的高精度要求,如何實(shí)現(xiàn)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測(cè)量是靶參數(shù)測(cè)量技術(shù)研究中的重要目標(biāo)。本文就此需求開展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測(cè)量技術(shù)的研究。蘇州膜厚儀廠家現(xiàn)貨光路長度越長,分辨率越高,但同時(shí)也更容易受到靜態(tài)振動(dòng)等干擾因素的影響。

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對(duì)同一靶丸的相同位置進(jìn)行白光垂直掃描干涉實(shí)驗(yàn),如圖4-3所示。通過控制光學(xué)輪廓儀的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)干涉物鏡在垂直方向上移動(dòng),測(cè)量光線穿過靶丸后反射到參考鏡與到達(dá)基底后直接反射回參考鏡的光線之間的光程差。顯然,越偏離靶丸中心的光線測(cè)得的有效壁厚越大,其光程差也越大,但這并不表示靶丸殼層的厚度。只有當(dāng)垂直穿過靶丸中心的光線測(cè)得的光程差才對(duì)應(yīng)于靶丸的上、下殼層的厚度。因此,在進(jìn)行白光垂直掃描干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),需要選擇穿過靶丸中心的光線位置進(jìn)行測(cè)量,這樣才能準(zhǔn)確地測(cè)量靶丸殼層的厚度。此外,通過控制干涉物鏡在垂直方向上移動(dòng),可以測(cè)量出不同位置的厚度值,從而得到靶丸殼層厚度的空間分布情況。

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)干涉峰值處的波長信息,即可確定光程差,不必關(guān)心此波長處的光強(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。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。

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傅里葉變換是白光頻域解調(diào)方法中一種低精度的信號(hào)解調(diào)方法。早是由G.F.Fernando和T.Liu等人提出,用于低精度光纖法布里-珀羅傳感器的解調(diào)。因此,該解調(diào)方案的原理是通過傅里葉變換得到頻域的峰值頻率從而獲得光程差,進(jìn)而得到待測(cè)物理量的信息。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)點(diǎn)是解調(diào)速度較快,受干擾信號(hào)的影響較小。但是其測(cè)量精度較低。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理FFT(快速傅里葉變換)理論,若輸入光源波長范圍為λ1,λ2,則所測(cè)光程差的理論小分辨率為λ1λ2/(λ2?λ1),所以此方法主要應(yīng)用于對(duì)解調(diào)精度要求不高的場(chǎng)合。傅里葉變換白光干涉法是對(duì)傅里葉變換法的改進(jìn)。該方法總結(jié)起來就是對(duì)采集到的光譜信號(hào)做傅里葉變換,然后濾波、提取主頻信號(hào)后進(jìn)行逆傅里葉變換,然后做對(duì)數(shù)運(yùn)算,并取其虛部做相位反包裹運(yùn)算,由獲得的相位得到干涉儀的光程差。該方法經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明其測(cè)量精度比傅里葉變換高。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。膜厚儀廠家

總之,白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用很廣的測(cè)量薄膜厚度的儀器。薄膜膜厚儀廠家

干涉法測(cè)量可表述為:白光干涉光譜法主要利用光的干涉原理和光譜分光原理,利用光在不同波長處的干涉光強(qiáng)進(jìn)行求解。光源出射的光經(jīng)分光棱鏡分成兩束,其中一束入射到參考鏡,另一束入射到測(cè)量樣品表面,兩束光均發(fā)生反射并入射到分光棱鏡,此時(shí)這兩束光會(huì)發(fā)生干涉。干涉光經(jīng)光譜儀采集得到白光光譜干涉信號(hào),經(jīng)由計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)、顯示結(jié)果變化,之后讀出厚度值或變化量。如何建立一套基于白光干涉法的晶圓膜厚測(cè)量裝置,對(duì)于晶圓膜厚測(cè)量具有重要意義,設(shè)備價(jià)格、空間大小、操作難易程度都是其影響因素。薄膜膜厚儀廠家