利用包絡(luò)線法計算薄膜的光學(xué)常數(shù)和厚度,,但還存在很多不足,,包絡(luò)線法需要產(chǎn)生干涉波動,,要求在測量波段內(nèi)存在多個干涉極值點,且干涉極值點足夠多,,精度才高,。理想的包絡(luò)線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點建立的,在沒有正確方法建立包絡(luò)線時,,通常使用拋物線插值法建立,,這樣造成的誤差較大。包絡(luò)法對測量對象要求高,,如果薄膜較薄或厚度不足情況下,,會造成干涉條紋減少,干涉波峰個數(shù)較少,,要利用干涉極值點建立包絡(luò)線就越困難,且利用拋物線插值法擬合也很困難,,從而降低該方法的準(zhǔn)確度。其次,,薄膜吸收的強(qiáng)弱也會影響該方法的準(zhǔn)確度,對于吸收較強(qiáng)的薄膜,,隨干涉條紋減少,極大值與極小值包絡(luò)線逐漸匯聚成一條曲線,,該方法就不再適用,。因此,,包絡(luò)法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,,白光干涉膜厚儀的性能和功能將得到進(jìn)一步提高,。本地膜厚儀調(diào)試
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于白光干涉法的晶圓膜厚測量裝置,。該裝置包括白光光源,、顯微鏡、分束鏡,、干涉物鏡,、光纖傳輸單元,、準(zhǔn)直器、光譜儀,、USB傳輸線,、計算機(jī),。光譜儀主要包括六部分,分別是:光纖入口,、準(zhǔn)直鏡、光柵,、聚焦鏡、區(qū)域檢測器,、帶OFLV濾波器的探測器。測量具體步驟為:白光光源發(fā)出白光,,經(jīng)由光纖,,通過光纖探頭垂直入射至晶圓表面,樣品薄膜上表面和下表面反射光相干涉形成的干涉譜,,由反射光纖探頭接收,,再由光纖傳送到光譜儀,光譜儀連續(xù)記錄反射信號,,通過USB線將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X,??梢詫崿F(xiàn)對晶圓膜厚的無損測量,時間快,、設(shè)備小巧,、操作簡單、精度高,,適合實驗室檢測,。原裝膜厚儀常見問題Michelson干涉儀的光路長度是影響儀器精度的重要因素,。
由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對測量量程和精度的需求不相同,因此多種測量方法各有優(yōu)缺點,,難以籠統(tǒng)評估,。測量特點總結(jié)如表1-1所示,,針對薄膜厚度不同,,適用的測量方法分別為橢圓偏振法、分光光度法,、共聚焦法和干涉法。對于小于1μm的薄膜,,白光干涉輪廓儀的測量精度較低,分光光度法和橢圓偏振法較為適用,;而對于小于200nm的薄膜,橢圓偏振法結(jié)果更可靠,,因為透過率曲線缺少峰谷值。光學(xué)薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或半透明薄膜,。通過使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣,,可以得到待測薄膜厚度。本章詳細(xì)研究了白光干涉測量技術(shù)的常用解調(diào)方案,、解調(diào)原理及其局限性,并得出了基于兩個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量的結(jié)論,。在此基礎(chǔ)上,,提出了一種基于干涉光譜單峰值波長移動的白光干涉測量解調(diào)技術(shù)。
白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向,,此項技術(shù)主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉(zhuǎn)變成為對不同波長光譜的測量,。通過分析被測物體的光譜特性,,就能夠得到相應(yīng)的長度信息和形貌信息,。相比于白光掃描干涉術(shù),它不需要大量的掃描過程,,因此提高了測量效率,,而且也減小了環(huán)境對它的影響。此項技術(shù)能夠測量距離,、位移,、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度。白光干涉光譜法是基于頻域干涉的理論,,采用白光作為寬波段光源,,經(jīng)過分光棱鏡,被分成兩束光,,這兩束光分別入射到參考面和被測物體,,反射回來后經(jīng)過分光棱鏡合成后,由色散元件分光至探測器,,記錄頻域上的干涉信號,。此光譜信號包含了被測表面的信息,如果此時被測物體是薄膜,,則薄膜的厚度也包含在這光譜信號當(dāng)中,。這樣就把白光干涉的精度和光譜測量的速度結(jié)合起來,形成了一種精度高而且速度快的測量方法,。高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu),。
光鏡和參考板組成,光源發(fā)出的光經(jīng)過顯微鏡后被分光棱鏡分成兩部分,,一束作為參考光入射到參考鏡并反射,,另一束作為測量光入射到樣品表面被反射,兩束反射光反射到分光棱鏡并發(fā)生干涉,。由于實驗中需要調(diào)節(jié)樣品與被測樣品的角度,,以便更好進(jìn)行測量,5XMichelson型干涉物鏡可以通過其配置的兩個旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié),,旋鈕能夠在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)參考鏡角度,,可以調(diào)節(jié)到理想角度。光纖在測試系統(tǒng)中負(fù)責(zé)傳光,將顯微鏡視場干涉信號傳輸?shù)轿⑿凸庾V儀,。系統(tǒng)選用光纖為海洋光學(xué)公司生產(chǎn)的高級光纖組件,,光纖連接線的內(nèi)層為硅樹脂包裹的單線鋼圈,外層為諾梅克斯編織物,,以求更好地減輕應(yīng)力并起到有效的保護(hù)作用,。該組件末段是易于操作的金屬環(huán)---高精密度的SMA連接器。光纖一端與適配器連接,,另一端與微型光譜儀連接,,以將干涉光信號傳入光譜儀中。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,,通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度,。蘇州膜厚儀找哪里
操作需要一定的專業(yè)素養(yǎng)和經(jīng)驗,需要進(jìn)行充分的培訓(xùn)和實踐,。本地膜厚儀調(diào)試
在激光慣性約束核聚變實驗中,,靶丸的物性參數(shù)和幾何參數(shù)對靶丸制備工藝改進(jìn)和仿真模擬核聚變實驗過程至關(guān)重要,。然而,,如何對靶丸多個參數(shù)進(jìn)行同步、高精度、無損的綜合檢測是激光慣性約束核聚變實驗中的關(guān)鍵問題,。雖然已有多種薄膜厚度及折射率的測量方法,但仍然無法滿足激光核聚變技術(shù)對靶丸參數(shù)測量的高要求,。此外,靶丸的參數(shù)測量存在以下問題:不能對靶丸進(jìn)行破壞性切割測量,,否則被破壞的靶丸無法用于后續(xù)工藝處理或打靶實驗,;需要同時測得靶丸的多個參數(shù),,因為不同參數(shù)的單獨測量無法提供靶丸制備和核聚變反應(yīng)過程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象和規(guī)律,,并且效率低下、沒有統(tǒng)一的測量標(biāo)準(zhǔn),。由于靶丸屬于自支撐球形薄膜結(jié)構(gòu),,曲面應(yīng)力大,、難以展平,,因此靶丸與基底不能完全貼合,,可在微觀區(qū)域內(nèi)視作類薄膜結(jié)構(gòu)。本地膜厚儀調(diào)試