膜厚分布與監(jiān)控技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-08-16 01:28本頁(yè)面
【正文】 固有頻率的影響因素：芯片厚度，幾何尺寸，切割類型。 石英晶振 n﹕ 諧波數(shù) ﹐ n=1， 3， 5， … dQ﹕ 石英晶體的厚度 c ﹕ 切變彈性系數(shù) ?﹕ 石英晶體的密度 ( 103kg/m3) 2/1)(2 ?cdnfQ?? 質(zhì)量負(fù)載效應(yīng)：在芯片上鍍上膜層，芯片厚度 增大，則芯片固有頻率減小。 ? 石英晶體膜厚監(jiān)控儀就是通過(guò)測(cè)量頻率或與頻 率有關(guān)的參量的變化而測(cè)量淀積薄膜的厚度 將石英晶體沿其線膨脹系數(shù)最小的方向切割成片，并在兩端面上沉積上金屬電極。由于石英晶體具有壓電特性，因而在電路匹配的情況下，石英片上將產(chǎn)生固有頻率的電壓振蕩。將這樣一只石英振蕩器放在沉積室內(nèi)的襯底附近，通過(guò)與另一振蕩電路頻率的比較，可以很精確地測(cè)量出石英晶體振蕩器固有頻率的微小變化。在薄膜沉積的過(guò)程中，沉積物質(zhì)不斷地沉積到晶片的一個(gè)端面上，監(jiān)測(cè)振蕩頻率隨著沉積過(guò)程的變化，就可以知道相應(yīng)物質(zhì)的沉積質(zhì)量或薄膜的沉積厚度。 石英晶體振蕩器法 ?基于適應(yīng)晶體片的固有振動(dòng)頻率隨其質(zhì)量的變化而變化的物理現(xiàn)象 。 ?使用石英晶體振蕩器測(cè)量薄膜厚度需要注意兩個(gè)問(wèn)題 : 一 ， 石英晶體的溫度變化會(huì)造成其固有頻率的漂移； 二 ， 應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)的方法事先對(duì)實(shí)際的沉積速度進(jìn)行標(biāo)定 。 ?在大多數(shù)的情況下 ， 這種方法主要是被用來(lái)測(cè)量沉積速度 。 ?將其與電子技術(shù)相結(jié)合 ， 不僅可實(shí)現(xiàn)沉積速度 、 厚度的檢測(cè) ，還可反過(guò)來(lái)控制物質(zhì)蒸發(fā)或?yàn)R射的速率 ， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于薄膜沉積過(guò)程的自動(dòng)控制 。 橢圓偏振測(cè)量 （ 橢偏術(shù) ） 是研究?jī)擅劫|(zhì)界面或薄膜中發(fā)生的現(xiàn)象及其特性的一種光學(xué)方法 ， 其 原理 是利用偏振光束在界面或薄膜上的反射或透射時(shí)出現(xiàn)的偏振變換 。 橢圓偏振測(cè)量的應(yīng)用范圍很廣 ， 如半導(dǎo)體 、 光學(xué)掩膜 、圓晶 、 金屬 、 介電薄膜 、 玻璃 (或鍍膜 )、 激光反射鏡 、大面積光學(xué)膜 、 有機(jī)薄膜等 ， 也可用于介電 、 非晶半導(dǎo)體 、 聚合物薄膜 、 用于薄膜生長(zhǎng)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等測(cè)量 。結(jié)合計(jì)算機(jī)后 ， 具有可手動(dòng)改變?nèi)肷浣嵌?、 實(shí)時(shí)測(cè)量 、快速數(shù)據(jù)獲取等優(yōu)點(diǎn) 。 薄膜測(cè)量的橢偏儀（ Ellipsometer）法 實(shí)驗(yàn)原理： 在一光學(xué)材料上鍍各向同性的單層介質(zhì)膜后 ， 光線的反射和折射在一般情況下會(huì)同時(shí)存在的 。 通常 ， 設(shè)介質(zhì)層為 n n n3， φ1為入射角 ， 那么在 2介質(zhì)交界面和 3介質(zhì)交界面會(huì)產(chǎn)生反射光和折射光的多光束干涉 。 橢偏儀測(cè)量 薄膜厚度 和 折射率 橢偏儀方法又稱為偏光解析法。其特點(diǎn)是可以同時(shí)對(duì)透明薄膜的光學(xué)常數(shù)和厚度進(jìn)行精確的測(cè)量，缺點(diǎn)是原理和計(jì)算比較麻煩。 橢偏儀不僅可以用于薄膜的光學(xué)測(cè)量，而且可以被用于復(fù)雜環(huán)境下的薄膜生長(zhǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而及時(shí)獲得薄膜生長(zhǎng)速度、薄膜性能等有用的信息。
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