薄膜測量

薄膜厚度

新澤西Salt Point公司開發(fā)的薄膜監(jiān)測系統(tǒng)(TDS)，在寬帶溶解率監(jiān)測儀(DRM)中集成了一套海洋光學多通道光譜儀，用來分析半導體和光學工業(yè)中使用的超薄的抗蝕膜。

DRM幫助客戶確定膜層的厚度以及應用抗蝕膜后的材料溶解速率這都是控制薄膜生產(chǎn)工藝的重要參數(shù)。在初始化測試中，薄膜監(jiān)測解決方案主要針對膜厚<300nm的應用，相對而言，傳統(tǒng)的單色和多色干涉測量方法在該測量應用中的效果較差。在測試中，TDS采用了一個SD2000雙通道光譜儀，通過一個R系列反射探頭來實現(xiàn)反射式測量。

TDS在其網(wǎng)站上的報告中的結果顯示了多波長DRM系統(tǒng)能夠在離散的時間間隔內(nèi)測定薄膜厚度，傳統(tǒng)的DRM系統(tǒng)要監(jiān)測光阻材料比較困難，并且，通過免去了對離散的靜態(tài)的光學厚度測量工具的需求，也給研究者提供了相應附加值。

目前，TDS提供了1-, 2-, 4- 和8-通道的配置。TDS最近正好發(fā)布了它的L系列DRM產(chǎn)品線，新產(chǎn)品可以用于光阻材料的研發(fā)，配方研究，光阻材料生產(chǎn)的質(zhì)量控制，以及聚合樹脂生產(chǎn)的質(zhì)量控制。L系列產(chǎn)品線包括多波長和多層分析算法，實現(xiàn)對零度薄膜的離散厚度測量，并且提供非線性溶解速率現(xiàn)象的準確數(shù)據(jù)。更詳細的信息請訪問：www.thicknessdetection.com.

概要

附著在基底上的薄膜就如同一個標準具，當觀察其表面的反射率時會看到一幅干涉條紋圖樣。當組合不同折射率的材料時，條紋間隔的正弦曲線分布可以用來計算此薄膜的厚度。

光譜儀

USB4000-VIS-NIR (350-1000nm)適合用于薄膜的反射測量。光譜儀預先配置了#3光柵，它的閃耀波長在500nm；一個OFLV-350-1000濾光片可以屏蔽二級和三級衍射效應；以及一個25μm 狹縫，可以得到~1.5nm (FWHM)的光學分辨率。

取樣光學元件

R400-7-VIS/NIR反射式探頭，90°測量薄膜表面的鏡面反射。再加上一個LS-1鹵鎢燈光源和一個STANSSH高反射率鏡面反射標準參考，組成一套取樣配置。

測量

從海洋光學的操作軟件中(見上圖)可以觀察到由薄膜基底的膜層產(chǎn)生的干涉光譜。分析最大值和最小值處的波長可以確定薄膜的厚度(已知薄膜的折射率)或者確定它的折射率(已知薄膜的厚度)。需要注意的是，樣本的厚度可能不是均勻的；建議測量薄膜的多個位置點。