嵌入式膜厚仪FE-5000


椭圆偏光仪FE-5000在高精度薄膜分析的光谱椭偏仪之上,增加安装了测量角度可自动变化装置,可对应所有种类的薄膜。在传统旋转分析仪法之上,通过安装相位差板自动分离装置,提高了测量精度。

 

 

 

 

 

 

 

 

产品信息

特点

  • 可在紫外和可见(250至800nm)波长区域中测量椭圆参数

  • 可分析纳米级多层薄膜的厚度

  • 可以通过超过400ch的多通道光谱快速测量Ellipso光谱

  • 通过可变反射角测量,可详细分析薄膜

  • 通过创建光学常数数据库和追加菜单注册功能,增强操作便利性

  • 通过层膜贴合分析的光学常数测量可控制膜厚度/膜质量

测量项目

  • 测量椭圆参数(TANψ,COSΔ)

  • 光学常数(n:折射率,k:消光系数)分析

  • 薄膜厚度分析

用途

  • 半导体晶圆
    栅氧化膜,氮化膜
    SiO2,SixOy,SiN,SiON,SiNx,Al2O3,SiNxOy,poly-Si,ZnSe,BPSG,TiN
    光学常数(波长色散)

  • 复合半导体
    AlxGa(1-x)多层膜、非晶硅

  • FPD
    取向膜
    等离子显示器用ITO、MgO等

  • 各种新材料
    DLC(类金刚石碳)、超导薄膜、磁头薄膜

  • 光学薄膜
    TiO2,SiO2多层膜、防反射膜、反射膜

  • 光刻领域
    g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)和KrF(248nm)等波长的n、k评估

 原理

 包括s波和p波的线性偏振光入射到样品上,对于反射光的椭圆偏振光进行测量。s波和p波的位相和振幅独立变化,可以得出比线性偏振光中两种偏光的变换参数,即p波和S波的反射率的比tanψ相位差Δ。

产品规格

型号FE-5000SFE-5000
测量样品反射测量样品
样品尺寸100x100毫米200x200毫米
测量方法旋转分析仪方法*1
测量膜厚范围(ND)0.1纳米-
入射(反射)的角度范围45至90°45至90°
入射(反射)的角度驱动方式自动标志杆驱动方法
入射点直径*2关于φ2.0关于φ1.2sup*3
tanψ测量精度±0.01以下
cosΔ测量精度±0.01以下
薄膜厚度的可重复性0.01%以下*4
测定波长范围*5300至800纳米250至800纳米
光谱检测器多色仪(PDA,CCD)
测量用光源高稳定性氙灯*6
平台驱动方式手动手动/自动
装载机兼容不可
尺寸,重量650(W)×400(D)×560(H)mm
     约50公斤
1300(W)×900(D)×1750(H)mm
     约350公斤*7
软件
分析最小二乘薄膜分析(折射率模型函数,Cauchy色散方程模型方程,nk-Cauchy色散模型分析等)
     理论方程分析(体表面nk分析,角度依赖同时分析)

*1可以驱动偏振器,可以分离不感带有效的位相板。
*2取决于短轴•角度。
*3对应微小点(可选)
*4它是使用VLSI标准SiO2膜(100nm)时的值。
*5可以在此波长范围内进行选择。
*6光源因测量波长而异。
*7选择自动平台时的值。

测量示例

以梯度模型分析ITO结构[FE-0006]

作为用于液晶显示器等的透明电极材料ITO(氧化铟锡),在成膜后的退火处理(热处理)可改善其导电性和色调。此时,氧气状态和结晶度也发生变化,但是这种变化相对于膜的厚度是逐渐变化的,不能将其视为具有光学均匀组成的单层膜。
以下介绍对于这种类型的ITO,通过使用梯度模型,从上界面和下界面的nk测量斜率。

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考虑到表面粗糙度测量膜厚度值[FE-0008]

当样品表面存在粗糙度(Roughness)时,将表面粗糙度和空气(air)及膜厚材料以1:1的比例混合,模拟为“粗糙层”,可以分析粗糙度和膜厚度。以下介绍了测量表面粗糙度为几nm的SiN(氮化硅)的情况。

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使用非干涉层模型测量封装的有机EL材料[FE-0011]

有机EL材料易受氧气和水分的影响,并且在正常大气条件下它们可能会发生变质和损坏。因此,在成膜后立即用玻璃密封。以下介绍在密封状态下通过玻璃测量膜厚度的情况。玻璃和中间空气层使用非干涉层模型。

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使用多点相同分析测量未知的超薄nk[FE-0014]

为了通过拟合最小二乘法来分析膜厚度值(d)需要材料nk。如果nk未知,则d和nk都被分析为可变参数。然而,在d为100nm或更小的超薄膜的情况下,d和nk是无法分离的,因此精度将降低并且将无法求出精确的d。在这种情况下,测量不同d的多个样本,假设nk是相同的,并进行同时分析(多点相同分析),则可以高精度、精确地求出nk和d。

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