依據歐盟施行的個人資料保護法，我們致力於保護您的個人資料並提供您對個人資料的掌握。 我們已更新並將定期更新我們的隱私權政策，以遵循該個人資料保護法。請您參照我們最新版的 隱私權聲明。
本網站使用cookies以提供更好的瀏覽體驗。如需了解更多關於本網站如何使用cookies 請按 這裏。
01Aug.2022
膜厚儀
【光學膜厚量測】『顯微分光法』與『橢圓偏光法』有什麼不同?
| 目錄 1.反射分光與橢圓偏光法量測膜厚 a.光學膜厚量測原理比較 2.光學膜厚量測方法各有擅長的領域 a.顯微分光與橢圓偏光的比較一覽表 |
反射分光與橢圓偏光法量測膜厚
光學式的膜厚量測有不會接觸(破壞)膜面，以及可以得知光學參數(折射率、消光係數)等優點。 現行光學薄膜膜厚量測法，可大致分為反射分光法與橢圓偏光法兩種。有人說橢圓偏光比較準，真的是這樣嗎?
大塚電子本身就有這兩種原理的機台，究竟有什麼不同，請見下面內容。
光學膜厚量測方法各有擅長的領域
一般而言橢圓偏光法較擅長量測超薄膜(約10nm)以下，但是也有下列問題- 因為參數較多也提升分析難度。
- 因為需要收不同角度的偏振光，單一點位量測時間較長。
- 光斑spot大小為mm等級，若膜層表面平坦度不足或是有結構也無法量測。
- 僅能用特定不透光的底材(一般是以晶圓做基板)。
反射分光法可以分為有沒有搭配顯微鏡，有搭配顯微鏡的又稱做顯微分光法，若沒有就是一般稱的反射分光法。
顯微分光法在量測膜厚可以完全克服上述橢圓偏光法的弱點，一般台灣的使用者會有一種迷思，薄膜量測一定要用橢圓分光法來做，是因為早期光譜儀感度不足，需要收更多的資訊(p、s偏振光)才能量到較薄的膜。
但隨著硬體的進步，顯微分光法也可以量測到1nm的薄膜，可以滿足絕大多數薄膜量測的需求，又能提供更多的應用性。
下面簡單列舉兩種方法的比較。
| 顯微分光法(OPTM) | 橢圓偏光儀(FE5000) | 說明 | |
|---|---|---|---|
| 分光器波段 | OPA1 : 230 ~ 800 nm OPA2 : 360 ~ 1100 nm OPA3 : 900 ~ 1600 nm |
多為可視光 380 ~780 nm | 因橢圓偏光收光角度的關係，無法接收太弱的光，一般為可視光波段。 |
| 膜厚量測範圍 | OPA1 : 1 nm ~ 35 μm OPA2 : 7 nm ~ 49 μm OPA3 : 16 nm ~ 92μm |
0.1 nm ~1 μm | 因橢圓偏光儀使用可視光波段，無法量測較厚的膜。約1μm以上就會因為波形過於複雜而難以解析。 |
| 樣品種類 | 透明膜、半透明膜、有色膜 | 透明膜 | 同上，在可視光波段有吸收的膜橢圓偏光就難以量測。OPTM可選用其他波段(例如近紅外光)進行有色膜的量測。 |
| 量測下限 | 1 nm | 0.1 nm | 橢圓偏光因為多收集一個橢圓率的參數，在極薄膜(約10nm以下)有較好的分辨率。 |
| 基板底材 | 晶圓、玻璃、高分子膜 | 晶圓(不透光底材) | 1.OPTM專利鏡頭可物理性去除透明基板底層的反射光(稱為背面反射)，橢圓偏光若要量測玻璃等透明底材時，需要先塗黑。 2.高分子底材有光學異方性，以橢圓偏光在不同的方向入射時會得到不同的厚度，樣品只要稍微旋轉就會得到不同結果。OPTM使用垂直的反射，不受光學異方性干擾。 |
| 量測時間 | 1秒內 | 數分鐘 | 顯微分光膜厚搭配快速的對焦機制，對焦+量測不到1秒! 橢圓偏光需要變換角度後還需要旋轉，量測時間長達數分鐘。 |
| 分析難度 | 較容易 | 較複雜 | 橢圓偏光參數較多，解析起來較複雜。相對來說也因為比較多的參數，可以量到極薄的膜層。 |
| 量測面積 | 最小約5μm | 數mm等級 | 樣品有做patten圖案，或是元件等量測面積很小的時候，就需要小面積的量測能力。 |
| 光學常數分析 | 可求得 | 可求得 | |
| 多層膜厚 | 可求得 | 可求得 |
台灣大塚科技備有顯微分光OPTM的DEMO機，及專業量測人員。
跳脫過去薄膜只能用橢圓偏光的迷思，歡迎測試DEMO。
針對短期內沒有購機需求的客戶，我們也提供小量樣品付費委測服務，詳情請見付費委測服務按鈕。
相關產品
其他相關訊息
-
06.Dec.2022CMP是什麼意思？製程深入介紹，清楚瞭解技術與原理！
-
23.Jan.2024TSV孔徑底材膜厚量測介紹：深入了解矽通孔技術，知道製品優勢在那裡！
-
21.Sep.2023光干涉原理是什麼？5大應用範疇，專家帶你深入了解！