嵌入式膜厚儀FE-5000

---

在高精度薄膜分析的光譜橢偏儀之上，增加安裝了測量角度可自動變化裝置,可對應所有種類的薄膜。在傳統旋轉分析儀法之上，通過安裝相位差板自動分離裝置，提高了測量精度。

 

 

 

 

 

 

 

 

產品信息

特點

• 可在紫外和可見（250至800nm）波長區域中測量橢圓參數

• 可分析納米級多層薄膜的厚度

• 可以通過超過400ch的多通道光譜快速測量Ellipso光譜

• 通過可變反射角測量，可詳細分析薄膜

• 通過創建光學常數數據庫和追加菜單注冊功能，增強操作便利性

• 通過層膜貼合分析的光學常數測量可控制膜厚度/膜質量

測量項目

• 測量橢圓參數（TANψ，COSΔ）

• 光學常數（n：折射率，k：消光系數）分析

• 薄膜厚度分析

用途

• 半導體晶圓
  柵氧化膜，氮化膜
  SiO2，SixOy，SiN，SiON，SiNx，Al2O3，SiNxOy，poly-Si，ZnSe，BPSG，TiN
  光學常數（波長色散）

• 復合半導體
  AlxGa（1-x）多層膜、非晶硅

• FPD
  取向膜
  等離子顯示器用ITO、MgO等

• 各種新材料
  DLC（類金剛石碳）、超導薄膜、磁頭薄膜

• 光學薄膜
  TiO2，SiO2多層膜、防反射膜、反射膜

• 光刻領域
  g線（436nm）、h線（405nm）、i線（365nm）和KrF（248nm）等波長的n、k評估

 原理

 包括s波和p波的線性偏振光入射到樣品上，對于反射光的橢圓偏振光進行測量。s波和p波的位相和振幅獨立變化，可以得出比線性偏振光中兩種偏光的變換參數，即p波和S波的反射率的比tanψ相位差Δ。

產品規格

型號	FE-5000S	FE-5000
測量樣品	反射測量樣品
樣品尺寸	100x100毫米	200x200毫米
測量方法	旋轉分析儀方法*1
測量膜厚范圍（ND）	0.1納米-
入射（反射）的角度范圍	45至90°	45至90°
入射（反射）的角度驅動方式	自動標志桿驅動方法
入射點直徑*2	關于φ2.0	關于φ1.2sup*3
tanψ測量精度	±0.01以下
cosΔ測量精度	±0.01以下
薄膜厚度的可重復性	0.01％以下*4
測定波長范圍*5	300至800納米	250至800納米
光譜檢測器	多色儀（PDA，CCD）
測量用光源	高穩定性氙燈*6
平臺驅動方式	手動	手動/自動
裝載機兼容	不可	可
尺寸，重量	650（W）×400（D）×560（H）mm      約50公斤	1300（W）×900（D）×1750（H）mm      約350公斤*7
軟件
分析	*小二乘薄膜分析（折射率模型函數，Cauchy色散方程模型方程，nk-Cauchy色散模型分析等）      理論方程分析（體表面nk分析，角度依賴同時分析）

*1可以驅動偏振器，可以分離不感帶有效的位相板。
*2取決于短軸?角度。
*3對應微小點（可選）
*4它是使用VLSI標準SiO2膜（100nm）時的值。
*5可以在此波長范圍內進行選擇。
*6光源因測量波長而異。
*7選擇自動平臺時的值。

測量示例

以梯度模型分析ITO結構[FE-0006]

作為用于液晶顯示器等的透明電極材料ITO（氧化銦錫），在成膜后的退火處理（熱處理）可改善其導電性和色調。此時，氧氣狀態和結晶度也發生變化，但是這種變化相對于膜的厚度是逐漸變化的，不能將其視為具有光學均勻組成的單層膜。
以下介紹對于這種類型的ITO，通過使用梯度模型，從上界面和下界面的nk測量斜率。

 

考慮到表面粗糙度測量膜厚度值[FE-0008]

當樣品表面存在粗糙度（Roughness）時，將表面粗糙度和空氣（air）及膜厚材料以1：1的比例混合,模擬為“粗糙層”，可以分析粗糙度和膜厚度。以下介紹了測量表面粗糙度為幾nm的SiN（氮化硅）的情況。

 

使用非干涉層模型測量封裝的有機EL材料[FE-0011]

有機EL材料易受氧氣和水分的影響，并且在正常大氣條件下它們可能會發生變質和損壞。因此，在成膜后立即用玻璃密封。以下介紹在密封狀態下通過玻璃測量膜厚度的情況。玻璃和中間空氣層使用非干涉層模型。

 

使用多點相同分析測量未知的超薄nk[FE-0014]

為了通過擬合*小二乘法來分析膜厚度值（d）需要材料nk。如果nk未知，則d和nk都被分析為可變參數。然而，在d為100nm或更小的超薄膜的情況下，d和nk是無法分離的，因此精度將降低并且將無法求出**的d。在這種情況下，測量不同d的多個樣本，假設nk是相同的，并進行同時分析（多點相同分析），則可以高精度、**地求出nk和d。