Para la película delgada producida, entre sus muchas propiedades, el espesor y la uniformidad de la película son los parámetros más críticos. Por lo tanto, monitorear y controlar el espesor y la uniformidad de las películas delgadas se ha convertido en una parte importante e indispensable de la producción industrial.Si lo necesita, PAM-XIAMEN puede suministrarobleas semiconductorascon servicios de medición óptica.Tome la película de LiNbO3 en una oblea de silicio, por ejemplo.
1. Espesor de película de LiNbO3 probado por medición óptica
Producimos la oblea y probamos el espesor de la película para nuestros clientes. Los datos que se muestran en la figura a continuación se prueban mediante tecnología de medición óptica. Para métodos de prueba específicos, envíe un correo electrónico atech@powerwaywafer.com.
Espesor de la película de LiNbO3 probado por medición óptica
2. Sistemas de medición óptica sin contacto
Entre los diversos métodos para detectar el espesor de la película, la medición óptica es uno de los métodos más utilizados debido a la metrología sin contacto, alta sensibilidad, alta precisión y bidimensional de las imágenes ópticas. Además, tiene las ventajas de ser rápido, preciso y no dañar la película en comparación con otros métodos.
Desde el punto de vista teórico, según el principio óptico en el que se basa el método de medida, se puede clasificar en interferencia, difracción, transmisión, reflexión, polarización y otros métodos. Allí, las técnicas de medición óptica incluyen franjas de interferencia de anillo de Newton, interferómetro de Michelson, elipsometría, interferencia de luz blanca y otros métodos. Para conocer mejor el método, las ventajas y desventajas de estos métodos se enumeran en la tabla.
| Desventaja | Ventaja | |
| anillos de newton | La medida real es difícil. | El instrumento es simple y portátil. |
| interferómetro de Michelson | Los bucles numéricos manuales son fáciles de causar grandes errores | Tiene el potencial de convertirse en una medición automatizada, portátil y liviana del espesor de la película. |
| Elipsómetro | Se ve afectado por factores como la capa de interfaz, se requiere un modelo matemático complejo para resolver el espesor | Tiene mayor sensibilidad |
| Interferómetro de luz blanca | La luz de tungsteno de deuterio-halógeno es débil y fácilmente afectada por el medio ambiente | Tiene alta precisión, lo que permite el monitoreo en línea del espesor de la película. |
Específicamente presentamos el sistema de medición óptica de elipsometría e interferometría de luz blanca de la siguiente manera:
2.1 Elipsometría para medir el espesor de película delgada
La elipsometría es un método óptico para estudiar el fenómeno de la luz en la interfaz de dos medios y las características del medio. Su principio es utilizar el cambio de estado de polarización que se produce cuando la luz polarizada se refleja o transmite en la interfaz.
La elipsometría tiene una amplia gama de aplicaciones, como el estudio de propiedades ópticas como semiconductores, máscaras ópticas, obleas, metales, películas dieléctricas, vidrio (o recubrimientos), espejos láser, películas ópticas de gran área, películas orgánicas, etc. también se puede usar para mediciones de electricidad, semiconductores amorfos, películas de polímeros y monitoreo en tiempo real de procesos de crecimiento de películas. Combinado con una computadora, tiene las ventajas de cambiar manualmente el ángulo de incidencia, la medición en tiempo real y la adquisición rápida de datos.
2.2 Medición del espesor de película por interferometría de luz blanca
Un interferómetro es un instrumento óptico que utiliza el principio de interferencia para medir la diferencia en los caminos ópticos para determinar cantidades físicas relacionadas. Cualquier cambio en la diferencia de camino óptico entre dos haces coherentes conducirá muy sensiblemente al movimiento de las franjas de interferencia, y el cambio de camino óptico de cierto haz de luz coherente es causado por el camino geométrico que recorre o el cambio en el índice de refracción del medio, por lo que a través de la interferencia, los cambios de movimiento en las franjas miden pequeños cambios en la longitud geométrica o el índice de refracción, por lo que se miden otras cantidades físicas relacionadas con esto.
La precisión de la medición está determinada por la precisión de la medición de la diferencia de camino óptico. Cada vez que las franjas de interferencia se mueven en un espacio de franja, la diferencia de camino óptico cambia en una longitud de onda (~10-7 metros), por lo que el interferómetro mide la diferencia de camino óptico en unidades de longitudes de onda de luz. La alta precisión de medición no tiene comparación con ningún otro método de medición.
Usando el equipo de medición óptica basado en el principio de interferencia de luz blanca para determinar el grosor de la película óptica, el grosor de la película que se puede medir es de 10nm ~ 50um y la resolución es de 1nm.
Para obtener más información, contáctenos por correo electrónico avictorchan@powerwaywafer.com y powerwaymaterial@gmail.com.