薄膜厚度的監(jiān)控ppt課件-閱讀頁
2025-05-18 05:21本頁面
【正文】 區(qū)域的波長來監(jiān)控，以減小誤差。 直接控制在控制窄帶濾光片方面具有它的合理性，原因有： 鄰近膜層之間能自動進(jìn)行膜厚誤差的補償（在控制波長上）； 避免因凝聚特性變化所引起的誤差，因而使窄帶濾光片獲得很高的波長定位精度。當(dāng)鍍 A層時，由于膜厚的不準(zhǔn)導(dǎo)致誤差 δA，但是在鍍下一層 B時可以通過極值補償將此誤差減小，當(dāng)然鍍完 B層后，可能也還有誤差 δB。 15 過正控制： 由于極值法的固有精度不高，在極值處監(jiān)控信號對于膜厚的變化不夠靈敏。 過正控制與膜層厚度誤差 右圖就是一種過程控制的實例，可以看出，利用過正控制技術(shù)，最后的光學(xué)厚度誤差反而更小。它與傳統(tǒng)的極值法控制的不同之處在于經(jīng)調(diào)制的光束被一分為二：一束經(jīng)由探測器接收后輸出作為參考信號，另一束光線經(jīng)控制片反射后再由另一個探測器接收，輸出測量信號，光度計顯示測量信號與參考信號的差值。這種裝置反射率的測量誤差可降至 %，從而提高膜厚監(jiān)控精度。在極值點，反射率曲線的導(dǎo)數(shù)為零。 右圖是波長調(diào)制法監(jiān)控示意圖。振動狹縫的作用就相當(dāng)于對從單色儀來的光進(jìn)行對波長的導(dǎo)數(shù)。這很大程度上是由于傳統(tǒng)的解析設(shè)計方法都是以各層厚度為 1/4波長或其整數(shù)倍為前提的，無疑這種厚度整齊的膜系對于制備和監(jiān)控是方便的，前面的方法已成功地用來監(jiān)控這些膜系。利用電子計算機自動設(shè)計技術(shù)，為了增加設(shè)計參數(shù)，通常把各層厚度作為校正參數(shù)，因而設(shè)計得到的各類膜系，其厚度幾乎都是不規(guī)整的。其中石英晶體監(jiān)控法前面已經(jīng)介紹，這里就不再敘述。 下面是一個利用氦氖激光器的光源來實現(xiàn)膜厚監(jiān)控的一個實例。若采用寬光譜掃描，在很寬的波長范圍內(nèi)監(jiān)控薄膜的特性，就能使控制既直觀又精確?？焖賿呙鑶紊珒x是利用轉(zhuǎn)動單色儀的衍射光柵來實現(xiàn)，衍射光柵每毫米的刻線為 1800條，在 300到700nm的光譜區(qū)域內(nèi)，對應(yīng)的光柵轉(zhuǎn)動角度為 25度，利用一只步進(jìn)馬達(dá)通過 15： 1的減速齒輪來驅(qū)動光柵轉(zhuǎn)動，每秒掃描兩次，波長精度為 1nm。 下圖是以陣列作為接收器的寬光譜掃描監(jiān)控系統(tǒng)。 24 寬光譜掃描控制系統(tǒng) 25 example 26 其余內(nèi)容參見 Shincron報告 27 橢圓偏振光譜儀法 橢圓偏振測量薄膜特性是一種重要的測量手段，它早在 1930年就被提出，直到計算機的普及使用，使得該技術(shù)成為現(xiàn)實。由于它對超薄膜的高靈敏度，使它在薄膜生長初始階段的研究和半導(dǎo)體薄膜以及絕緣層材料的研究中非常有效，并用來計算吸附分子層的厚度和密度等。但是就目前來說，橢圓偏振光譜儀對我國的一般單位來說，還是相當(dāng)貴的。 最近幾年，隨著社會的發(fā)展和科研投資的增加，也出現(xiàn)了用橢圓偏振光譜儀在薄膜沉積實時監(jiān)控的研究報道，它的具體原理在此就不進(jìn)行詳細(xì)的闡述，只以實例
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