Medição óptica sem contato para detecção de espessura de filme

Medição óptica sem contato para detecção de espessura de filme

Para o filme fino produzido, entre suas muitas propriedades, a espessura e a uniformidade do filme são os parâmetros mais críticos. Portanto, monitorar e controlar a espessura e uniformidade de filmes finos tornou-se parte importante e indispensável da produção industrial.Se você precisar, a PAM-XIAMEN pode fornecerbolachas semicondutorascom serviços de medição óptica.Pegue o filme LiNbO3 em Silicon Wafer, por exemplo.

1. Espessura de filme de LiNbO3 testada por medição baseada em óptica

Produzimos o wafer e testamos a espessura do filme para nossos clientes. Os dados mostrados na figura abaixo são testados por tecnologia de medição óptica. Para métodos de teste específicos, envie um e-mail paratech@powerwaywafer.com.

Espessura de filme de LiNbO3 testada por medição óptica

Espessura do Filme LiNbO3 Testado por Medição Óptica

2. Sistemas de medição óptica sem contato

Dentre os diversos métodos para detecção de espessura de filme, a medição óptica é um dos métodos mais utilizados devido ao não contato, alta sensibilidade, alta precisão e a metrologia bidimensional das imagens ópticas. Além disso, tem as vantagens de ser rápido, preciso e não danificar o filme em comparação com outros métodos.

Do ponto de vista teórico, de acordo com o princípio óptico em que se baseia o método de medição, ele pode ser classificado em métodos de interferência, difração, transmissão, reflexão, polarização e outros. Nela, as técnicas de medição óptica incluem franjas de interferência de anel de Newton, interferômetro de Michelson, elipsometria, interferência de luz branca e outros métodos. Para conhecer melhor o método, as vantagens e desvantagens desses métodos estão listadas na tabela.

  Desvantagem Vantagem
anéis de Newton A medição real é difícil O instrumento é simples e portátil
Interferômetro de Michelson Loops numéricos manuais são fáceis de causar grandes erros Tem o potencial de ser desenvolvido em uma medição automatizada leve e portátil da espessura do filme
Elipsômetro É afetado por fatores como a camada de interface, um modelo matemático complexo é necessário para resolver a espessura Tem maior sensibilidade
Interferômetro de luz branca A luz de tungstênio deutério-halogênio é fraca e facilmente afetada pelo ambiente Possui alta precisão, permitindo o monitoramento online da espessura do filme

 

Introduzimos especificamente o sistema de medição óptica de elipsometria e interferometria de luz branca da seguinte forma:

2.1 Elipsometria para medir a espessura do filme fino

A elipsometria é um método óptico para estudar o fenômeno da luz na interface de dois meios e as características do meio. Seu princípio é utilizar a mudança de estado de polarização que ocorre quando a luz polarizada é refletida ou transmitida na interface.

A elipsometria tem uma ampla gama de aplicações, como o estudo de propriedades ópticas como semicondutores, máscaras ópticas, wafers, metais, filmes dielétricos, vidros (ou revestimentos), espelhos de laser, filmes ópticos de grande área, filmes orgânicos, etc. também pode ser usado para medições de eletricidade, semicondutores amorfos, filmes de polímeros e monitoramento em tempo real de processos de crescimento de filmes. Combinado com um computador, tem as vantagens de alterar manualmente o ângulo de incidência, medição em tempo real e rápida aquisição de dados.

2.2 Medição da Espessura do Filme por Interferometria de Luz Branca

Um interferômetro é um instrumento óptico que usa o princípio da interferência para medir a diferença em caminhos ópticos para determinar quantidades físicas relacionadas. Qualquer mudança na diferença do caminho óptico entre dois feixes coerentes levará muito sensivelmente ao movimento das franjas de interferência, e a mudança do caminho óptico de um determinado feixe de luz coerente é causada pelo caminho geométrico que ele percorre ou pela mudança no índice de refração do meio, então através da interferência Mudanças de movimento nas franjas medem pequenas mudanças no comprimento geométrico ou índice de refração, assim outras grandezas físicas relacionadas a isso são medidas.

A precisão da medição é determinada pela precisão da medição da diferença do caminho óptico. Toda vez que as franjas de interferência se movem em um espaçamento de franjas, a diferença do caminho óptico muda em um comprimento de onda (~ 10-7 metros), de modo que o interferômetro mede a diferença do caminho óptico em unidades de comprimentos de onda de luz. A alta precisão de medição é inigualável por qualquer outro método de medição.

Usando o equipamento de medição óptica baseado no princípio da interferência de luz branca para determinar a espessura do filme óptico, a espessura do filme que pode ser medida é de 10nm ~ 50um e a resolução é de 1nm.

Para obter mais informações, entre em contato conosco pelo e-mail victorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.

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