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(xué)多通道光譜儀，用來分析半導(dǎo)體和光學(xué)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jié)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(xué)厚度測量工具的需求，也給研究者提供了相應(yīng)附加值。

目前，TDS提供了1-, 2-, 4- 和8-通道的配置。TDS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(yù)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(yīng)；以及一個25μm 狹縫，可以得到~1.5nm (FWHM)的光學(xué)分辨率。

取樣光學(xué)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(xué)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。分析大值和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。