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纤细图形尺寸 膜层厚度测量办法都有哪些

薄膜在各种介质、半导体和金属上,广泛的应用于电子工业、光学工业和化学工业。膜层的厚度对于器件或者仪器的性能有很直接的影响。例如,用于硅微型电路的介质层的厚度和成分,对半导体工业具有很大的重要性,这些膜层的厚度将决定集成电路期间的性能和可靠性。采用平面工艺制造的集成电路,通常在硅衬底或硅片上有一层加热生长的二氧化硅绝缘层,这薄薄的二氧化硅介质层使得硅衬底的表面态密度降到最小,并且通过防止PN结吸收沾污气而使硅表面稳定。如果在生产加工中,想要进行膜层厚度的测量要采用哪些方法呢?下面嘉兴诺嘉精密机械就来具体介绍一下。对于从微米到毫微米各种膜厚度的测量方法有很多,其分类主要有:(1) 机械法:称量法、机械探针法、光学机械法及磨角染色测微法等。(2) 光学法:磨角电探针法、电阻法、电容电感法、晶体振荡及电子射线法等。(3) 光电法:光电极值法(变厚、变角、变波长)、干涉法、偏光法、全息法、X光法以及扫描电子显微镜等。以上这些方法中以光电法的应用最为普遍,其中不少方法可以达到纳米级的精度。称量法可以检测各种膜厚度,对于测量大面积薄膜有较高的精度和较大的范围,并可边镀边测实现自动健康,故至今仍然被用于真空镀膜的加工工艺中。机械探针法可配合杠杆放大器和电子放大器进行测量,这种方法具有亚微米级精度和较大测量的乏味,但需将膜层开槽才能进行探测。用光学比较仪于无镀层基片进行比较直接读出膜厚,由于采用光学杠杆放大机构,可测出0.1微米的膜厚。线电阻法可镀细长参考片,参考片的长度、宽度固定,并以其他方法预测出镀片膜厚与电阻的反比关系,即可由电阻直接给出厚度,故可边镀边测,有较高的精度。电探针可测出电阻换算出膜厚。磨角电探针法与磨角染色法都是靠磨出小角度进行测量。染色或者电探针则是为了指示膜层与基片的分界线。对于测量PN结的宽度很有使用价值,但是精度不高。电容法是用来测价质膜,电感法可测金属镀层。光电极值法是目前工业中常用的方法之一,半导体工业中可用来测氧化膜、氮化硅膜、铁版膜、乳胶膜等膜层厚度。变厚度光电极值法可边镀边测,由单色光垂直入射,可作透射测量或反射测量。

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