通過基于表面等離子體共振傳感的測(cè)量方案,結(jié)合共振曲線的三個(gè)特征參數(shù),即共振角、半高寬和反射率小值,反演計(jì)算可以精確地得到待測(cè)金屬薄膜的厚度和介電常數(shù)。該方案操作簡(jiǎn)單,利用Kretschmann型結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)即可得到共振曲線,從而得到金膜的厚度。由于該方案為一種強(qiáng)度測(cè)量方案,受環(huán)境影響較大,測(cè)量結(jié)果存在多值性問題,因此研究人員進(jìn)一步對(duì)偏振外差干涉的改進(jìn)方案進(jìn)行了理論分析,從P光和S光之間相位差的變化來實(shí)現(xiàn)厚度測(cè)量。白光干涉膜厚儀是一種可用于測(cè)量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。薄膜膜厚儀找誰
光纖白光干涉此次實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的解調(diào)系統(tǒng)是通過檢測(cè)干涉峰值的中心波長(zhǎng)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的,所以光源中心波長(zhǎng)的穩(wěn)定性將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。實(shí)驗(yàn)中我們所選用的光源是由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源,相對(duì)于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等特點(diǎn)。該光源采用+5V的直流供電,標(biāo)定中心波長(zhǎng)為1550nm,且其輸出功率在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的,驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到600mA。測(cè)量使用的是寬譜光源。光源的輸出光功率和中心波長(zhǎng)的穩(wěn)定性是光源選取時(shí)需要重點(diǎn)考慮的參數(shù)。測(cè)量膜厚儀經(jīng)銷批發(fā)可配合不同的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,如建立數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。
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(zhǎng)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。
為了分析白光反射光譜的測(cè)量范圍,進(jìn)行了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測(cè)量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,對(duì)于殼層厚度為30μm的靶丸,其白光反射光譜各譜峰非常密集,干涉級(jí)次數(shù)值大;此外,由于靶丸殼層的吸收,壁厚較大的靶丸信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較弱。隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步增加,其白光反射光譜各譜峰將更加密集,難以實(shí)現(xiàn)對(duì)各干涉譜峰波長(zhǎng)的測(cè)量。為實(shí)現(xiàn)較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測(cè)量,需采用紅外寬譜光源和光譜探測(cè)器。對(duì)于殼層厚度為μm的靶丸,測(cè)量的波峰相對(duì)較少,容易實(shí)現(xiàn)殼層白光反射光譜譜峰波長(zhǎng)的準(zhǔn)確測(cè)量;隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步減小,兩干涉信號(hào)之間的光程差差異非常小,以至于光譜信號(hào)中只有一個(gè)干涉波峰,難以使用峰值探測(cè)的白光反射光譜方法測(cè)量其厚度。為了實(shí)現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測(cè)量,可采用紫外寬譜光源和光譜探測(cè)器提升其探測(cè)厚度下限。精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。
目前,應(yīng)用的顯微干涉方式主要有Mirau顯微干涉和Michelson顯微干涉兩張方式。在Mirau型顯微干涉結(jié)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中物鏡和被測(cè)樣品之間有兩塊平板,一個(gè)是涂覆有高反射膜的平板作為參考鏡,另一塊涂覆半透半反射膜的平板作為分光棱鏡,由于參考鏡位于物鏡和被測(cè)樣品之間,從而使物鏡外殼更加緊湊,工作距離相對(duì)而言短一些,其倍率一般為10-50倍,Mirau顯微干涉物鏡參考端使用與測(cè)量端相同顯微物鏡,因此沒有額外的光程差。是常用的方法之一。該儀器的使用需要一定的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn),操作前需要進(jìn)行充分的培訓(xùn)和實(shí)踐。測(cè)量膜厚儀測(cè)量?jī)x
廣泛應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體、光學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域,為研究和開發(fā)提供了有力的手段。薄膜膜厚儀找誰
微納制造技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著檢測(cè)技術(shù)進(jìn)入微納領(lǐng)域,微結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)作為微納器件的重要部分,在半導(dǎo)體、航天航空、醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于微小和精細(xì)的特征,傳統(tǒng)的檢測(cè)方法無法滿足要求。白光干涉法被廣泛應(yīng)用于微納檢測(cè)領(lǐng)域,具有非接觸、無損傷、高精度等特點(diǎn)。另外,光譜測(cè)量具有高效率和測(cè)量速度快的優(yōu)點(diǎn)。因此,這篇文章提出了一種白光干涉光譜測(cè)量方法,并構(gòu)建了相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的白光掃描干涉方法,這種方法具有更強(qiáng)的環(huán)境噪聲抵御能力,并且測(cè)量速度更快。薄膜膜厚儀找誰