顯微分光膜厚量測儀OPTM series

SiO₂ & SiN 膜厚量測

半導体電晶體控制以電流通電状態傳達信號、用SiO₂ & SiN為絕緣膜將SiO₂ & SiN埋入於電晶體與電晶體之間以防止電晶體的漏電流回授到其他電晶體造成段發熱短路。SiO₂為絕緣膜、SiN比SiO₂誘電率更高絕緣膜。另外也會在CMP製程中將不必要的SiO₂ & SiN去除, 所以為了能正確的管理製程, 其膜厚測定是必要的。

量測波長 : 230~ 800 nm
物鏡倍率 : 反射 20 倍物鏡
光斑大小 : 10 μm

• 量測結果

Data	樣品名稱	膜厚(理論值)	膜厚(實測值)
Data1	SiO2	70 nm	69.989 nm
Data2	Si3N4	150 nm	150.001 nm

• 光譜圖

 

Color Resist 光阻 (RGB）膜厚量測

• 量測結果

Data	樣品名稱	膜厚(理論值)	膜厚(量測值)
Data1	Red	750 nm	750.0 nm
Data2	Green	1100 nm	1099.8 nm
Data3	Blue	900 nm	900.0nm

• 光譜圖

 

Hard Coat 膜厚量測

量測波長 : 400~ 800 nm
物鏡倍率 : 可視曲折型5倍物鏡
光斑大小 : 40 μm

• 量測結果

• 光譜圖

用於傾斜模式的ITO構造解析

• 光譜圖

 

有表面粗糙度的膜厚値量測

• 光譜圖

使用非干渉層模式針對已封裝之有機EL材料量測

• 光譜圖

使用複數點解析用於 nk 未知的極薄膜量測

• 光譜圖與結果

使用界面係數於粗糙面基板上膜厚量測

• 量測結果

Data	樣品	膜厚(預測值)	膜厚(實測值)
Data1	薄膜	10 nm	10.1 nm
Data2	厚膜	300 nm	298.5 nm

• 光譜圖

多用途DLC鍍膜厚度測定

DLC(diamond‐like carbon)為Amorphous（非晶質）的炭素系材料。高硬度・低摩擦係数・耐摩耗性・電氣絕緣性・高阻性・表面改質與其他材料的親和性好等特徴、用於許多用途。近年、針對各用途其膜厚測定要求越來越高。DLC厚度測定的話一般是使用電子顯微鏡來觀察破壞後的斷面、大塚電子為採用光干渉式膜厚計可以以非破壞式, 高速的測定膜厚。測定波長範囲變更的話能從極薄膜量測到超厚膜的廣範圍的膜厚測定。採用獨特的顕微鏡光學系、針對有形状的樣品也可以測定。可以觀測異常點位厚測定針對異常原因的分析相當有助益。特珠式樣的話能針對各種樣品形狀設計傾斜・迴轉平台。可測定樣品上多點位置。光干渉式膜厚系的弱点為材料光學常數（nk）在不充分的情狀下無法正確量測出正確膜厚、使用大塚電子獨特的解析手法：複數點解析、只要事先準備不同厚度的樣品, 可以取完光譜後同時解析, 與之前的量測手法相比更能夠求出高精度的解析nk值.以NIST（National Institute of Standards and Technology）驗證標準樣品來校正, 保證其可追朔性。

產業機台整合：OPTM 與 AOI / 粗糙度儀的協同量測

1. 嵌入式 AOI 系統：從「缺陷偵測」進化至「性能量測」

• 同步複檢（Targeted Inspection）： 當 AOI 偵測到色差或塗佈異常區域時，可立即驅動 OPTM 測定頭 移動至該座標，進行奈米級的厚度分析，判斷是「表面汙染」還是「膜厚不均」。
• 多層膜分析能力： AOI 難以解析多層堆疊結構，OPTM 具備 $n, k$（折射率、消光係數） 解析功能，能單獨讀取多層膜中每一層的厚度，這對於半導體製程與先進封裝（Advanced Packaging）至關重要。
• 高速 Inline 監控： OPTM 具備獨立測定頭設計，可安裝於 AOI 的門型架（Gantry）上，利用其 1秒內完成單點量測 的特性，實現生產線上的即時回饋與補償。

2. 粗糙度（Roughness）環境下的精準量測

• 微小光斑對焦： 搭配最小 $3mu m$ 的量測光斑，OPTM 能夠在粗糙表面的「平坦微區」進行對焦。相較於大光斑設備會平均掉高低起伏，OPTM 能獲得更真實的局部膜厚數值。
• 與 3D 輪廓儀協作： 在產業機台中，可結合粗糙度量測模組。由粗糙度儀定義表面地形，OPTM 定義薄膜填充厚度，兩者數據結合可分析出塗料的平整化效果（Leveling effect）。

*技術規格補充建議（針對系統整合商）

• 通訊協定： 支援 TCP/IP、RS-232C，易於整合至 PLC 或 IPC 控制環境。
• 硬體適配： 提供「獨立量測頭」型號，重量輕、體積小，方便安裝於各種自動化手臂或滑軌。
• 非破壞性： 全光學非接觸量測，不影響 AOI 檢測後的樣品完好性。