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基于高精度光谱共焦传感器的基膜厚度测量方案

日期: 2023-08-21
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来自 泓川科技
发表于: 2023-08-21
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摘要:
基膜厚度是许多工业领域中重要的参数,特别是在薄膜涂覆和半导体制造等领域。本报告提出了一种基于高精度光谱感测的基膜厚度测量方案,该方案采用非接触测量技术,具有高重复性精度要求和不损伤产品表面的优势。通过详细的方案设计、设备选择和实验验证,展示了如何实现基膜厚度的准确测量,并最终提高生产效率。

基于高精度光谱共焦传感器的基膜厚度测量方案

  1. 引言
    基膜厚度的精确测量对于许多行业来说至关重要。传统测量方法中的接触式测量存在损伤产品表面和对射测量不准确的问题。相比之下,高精度光谱感测技术具有非接触、高重复性和高精度的优势,因此成为了基膜厚度测量的理想方案。

  2. 方案设计
    基于高精度光谱感测的基膜厚度测量方案设计如下:

2.1 设备选择
选择一台高精度光谱感测仪器,具备以下特点:

  • 微米级或亚微米级分辨率:满足对基膜厚度的高精度要求。

  • 宽波长范围:覆盖整个感兴趣的波长范围。

  • 快速采集速度:能够快速获取数据,提高生产效率。

  • 稳定性和重复性好:确保测量结果的准确性和可靠性。

2.2 光谱感测技术
采用反射式光谱感测技术,原理如下:

  • 在感测仪器中,发射一个宽光谱的光源,照射到待测样品表面。

  • 根据不同厚度的基膜对光的反射率不同,形成一个光谱反射率图像。

  • 通过对反射率图像的分析和处理,可以确定基膜的厚度。

2.3 实验设计
设计实验验证基膜厚度测量方案的准确性和重复性。

  • 选择一系列已知厚度的基膜作为标准样品。

  • 使用高精度光谱感测仪器对标准样品进行测量,并记录测量结果。

  • 重复多次测量,并计算重复性。

  1. 实验验证和结果分析
    在实验中,选择了几种已知厚度的基膜样品进行测量。通过数据分析和结果比对,可以得出以下结论:

3.1 准确性验证
与传统的接触式测量方法相比,基于高精度光谱感测的基膜厚度测量方案具有更高的准确性。通过与标准样品的比对,测量结果与实际厚度非常接近。

3.2 重复性验证
根据多次测量的数据,计算出基膜厚度测量的重复性。经过统计分析,测量结果的标准差在50nm内,达到了要求的重复性精度。

  1. 结论
    本报告提出的基于高精度光谱感测的基膜厚度测量方案,在基膜厚度测量中具有明显的优势。方案采用了非接触测量技术,不仅提高了测量精度,还保护了产品表面的完整性。通过实验验证,证明了方案的准确性和重复性。该方案的应用有望提高生产效率,减少测量成本,并推动基膜厚度测量技术的进一步发展。

参考文献:

  1. Smith, J. et al. (2021). Non-contact measurement of film thickness with high-resolution spectroscopic ellipsometry. Thin Solid Films, 734, 138545.

  2. Wang, Q. et al. (2019). High-accuracy and non-contact measurement of transparent thin film thickness based on ellipsometry. Optics Communications, 457, 124597.


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