KLA的 Filmetrics 系列利用光谱反射技术实现薄膜厚度的精确测量,其测量范围从 nm-mm,可实现如光刻胶、氧化物、硅或者其他半导体膜、有机薄膜、导电透明薄膜等膜厚精确测量,被广泛应用于半导体、微电子、生物医学等领域。Filmetrics 具有 F10-HC、F20、F32、F40、F50、F60-t 等多款产品,可测量从几 mm 到 450mm 大小的样品,薄膜厚度测量范围 1nm 到mm 级。
测量原理-光谱反射
光谱椭圆偏振仪 (SE) 和光谱反射仪 (SR) 都是利用分析反射光确定电介质,半导体,和金属薄膜的厚度和折射率。 两者的主要区别在于椭偏仪测量小角度从薄膜反射的光, 而光谱反射仪测量从薄膜垂直反射的光。光谱反射仪测量的是垂直光,它忽略偏振效应 (绝大多数薄膜都是旋转对称)。 因为不涉及多种移动设备,光谱反射仪成为简单低成本的仪器。光谱反射仪可以很容易整合加入更强大透光率分析。光谱反射仪通常是薄膜厚度超过 10um 的首选,而椭偏仪侧重薄于 10nm 的膜厚。在 10nm 到 10um 厚度之间,两种技术都可用。
主要应用
测量厚度、折射率、反射率和穿透率:
- 单层膜或多层膜叠加
- 单一膜层
- 液态膜或空气层
技术能力
光谱波长范围:190-1700 nm
厚度测量范围:1nm-250 μm
测量n&k小厚度:50 nm
准确度:取较大值,1nm 或 0.2%
分辨率:0.02nm
稳定性:0.05nm
光斑大小:1.5mm
样品尺寸:直径从 1mm 到 300mm 或更大
半导体薄膜:光刻胶、工艺薄膜、介电材料
液晶显示:OLED、玻璃厚度、ITO
光学镀膜:硬涂层厚度、减反涂层
高分子薄膜:PI、PC