晶圓對于半導(dǎo)體器件至關(guān)重要,,膜厚是影響晶圓物理性質(zhì)的重要參數(shù)之一。通常對膜厚的測量有橢圓偏振法,、探針法,、光學(xué)法等,,橢偏法設(shè)備昂貴,探針法又會損傷晶圓表面,。利用光學(xué)原理進(jìn)行精密測試,,一直是計量和測試技術(shù)領(lǐng)域中的主要方法之一,在光學(xué)測量領(lǐng)域,,基于干涉原理的測量系統(tǒng)已成為物理量檢測中十分精確的系統(tǒng)之一,。光的干涉計量與測試本質(zhì)是以光波的波長作為單位來進(jìn)行計量的,現(xiàn)代的干涉測試與計量技術(shù)已能達(dá)到一個波長的幾百分之一的測量精度,,干涉測量的更大特點是它具有更高的靈敏度(或分辨率)和精度,,。而且絕大部分干涉測試都是非接觸的,,不會對被測件帶來表面損傷和附加誤差,;測量對象較廣,,并不局限于金屬或非金屬;可以檢測多參數(shù),,如:長度,、寬度、直徑,、表面粗糙度,、面積、角度等,。白光干涉膜厚儀可以配合不同的軟件進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)處理,,例如建立數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等,。膜厚儀免費咨詢
對同一靶丸相同位置進(jìn)行白光垂直掃描干涉,,建立靶丸的垂直掃描干涉裝置,通過控制光學(xué)輪廓儀的運動機構(gòu)帶動干涉物鏡在垂直方向上的移動,,從而測量到光線穿過靶丸后反射到參考鏡與到達(dá)基底直接反射回參考鏡的光線之間的光程差,,顯然,當(dāng)一束平行光穿過靶丸后,,偏離靶丸中心越遠(yuǎn)的光線,,測量到的有效壁厚越大,其光程差也越大,,但這并不表示靶丸殼層的厚度,,存在誤差,穿過靶丸中心的光線測得的光程差才對應(yīng)靶丸的上,、下殼層的厚度,。品牌膜厚儀廠家直銷價格白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)元件制造中的薄膜厚度管控。
采用峰峰值法處理光譜數(shù)據(jù)時 ,,被測光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率,。我們只需獲得相鄰的兩干涉峰值處的波長信息即可得出光程差,不必關(guān)心此波長處的光強大小,,從而降低數(shù)據(jù)處理的難度,。也可以利用多組相鄰的干涉光譜極值對應(yīng)的波長來分別求出光程差,然后再求平均值作為測量光程差,,這樣可以提高該方法的測量精度,。但是,峰峰值法存在著一些缺點:當(dāng)使用寬帶光源作為輸入光源時,,接收光譜中不可避免地疊加有與光源同分布的背景光,,從而引起峰值處波長的改變,引入測量誤差,。同時,,當(dāng)兩干涉信號之間的光程差很小,,導(dǎo)致其干涉光譜只有一個干涉峰的時候,此法便不再適用,。
自上世紀(jì)60年代起 ,,利用X及β射線、近紅外光源開發(fā)的在線薄膜測厚系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于西方先進(jìn)國家的工業(yè)生產(chǎn)線中,。20世紀(jì)70年代后,,為滿足日益增長的質(zhì)檢需求,電渦流,、電磁電容,、超聲波、晶體振蕩等多種膜厚測量技術(shù)相繼問世,。90年代中期,,隨著離子輔助、離子束濺射,、磁控濺射,、凝膠溶膠等新型薄膜制備技術(shù)取得巨大突破,以橢圓偏振法和光度法為展示的光學(xué)檢測技術(shù)以高精度,、低成本,、輕便環(huán)保、高速穩(wěn)固為研發(fā)方向不斷迭代更新,,迅速占領(lǐng)日用電器及工業(yè)生產(chǎn)市場,,并發(fā)展出依據(jù)用戶需求個性化定制產(chǎn)品的能力。其中,,對于市場份額占比較大的微米級薄膜,,除要求測量系統(tǒng)不僅具有百納米級的測量準(zhǔn)確度及分辨力以外,,還要求測量系統(tǒng)在存在不規(guī)則環(huán)境干擾的工業(yè)現(xiàn)場下,,具備較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。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,。
白光干涉的分析方法利用白光干涉感知空間位置的變化,,從而得到被測物體的信息。它是在單色光相移干涉術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,。單色光相移干涉術(shù)利用光路使參考光和被測表面的反射光發(fā)生干涉,,再使用相移的方法調(diào)制相位,利用干涉場中光強的變化計算出其每個數(shù)據(jù)點的初始相位,,但是這樣得到的相位是位于(-π,,+π]間,,所以得到的是不連續(xù)的相位。因此,,需要進(jìn)行相位展開使其變?yōu)檫B續(xù)相位,。再利用高度與相位的信息求出被測物體的表面形貌。單色光相移法具有測量速度快,、測量分辨力高,、對背景光強不敏感等優(yōu)點。但是,,由于單色光干涉無法確定干涉條紋的零級位置。因此,,在相位解包裹中無法得到相位差的周期數(shù),,所以只能假定相位差不超過一個周期,,相當(dāng)于測試表面的相鄰高度不能超過四分之一波長。這就限制了其測量的范圍,,使它只能測試連續(xù)結(jié)構(gòu)或者光滑表面結(jié)構(gòu),。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的快速測量和分析,。薄膜干涉膜厚儀廠家
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常用的白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理是:入射的白光光束通過半反半透鏡進(jìn)入到顯微干涉物鏡,,被分光鏡分成兩部分,,一部分入射到固定的參考鏡,,另一部分入射到樣品表面,當(dāng)參考鏡表面和樣品表面的反射光再次匯聚后,,發(fā)生干涉,,干涉光通過透鏡后,,利用電荷耦合器(CCD)探測雙白光光束的干涉圖像,。通過Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描,,獲得一系列干涉圖像,。根據(jù)干涉圖像序列中對應(yīng)點的光強隨光程差變化曲線,,可得該點的Z向相對位移,;然后,,通過CCD圖像中每個像素點光強最大值對應(yīng)的Z向位置,,可測量被測樣品表面的三維形貌。該系統(tǒng)具有高分辨率和高靈敏度等特點,,廣泛應(yīng)用于微觀表面形貌測量和薄膜厚度測量等領(lǐng)域。膜厚儀免費咨詢