Тонкопленочный монитор толщины
Мониторы толщины тонких пленок , контроллеры скорости осаждения и т. д. представляют собой семейство приборов, используемых в высокого и сверхвысокого вакуума системах . Они могут измерять толщину тонкой пленки не только после ее изготовления, но и во время ее осаждения , а некоторые могут контролировать либо конечную толщину пленки, скорость ее осаждения, либо и то, и другое. Неудивительно, что устройства, которые контролируют некоторые аспекты процесса, обычно называют контроллерами, а те, которые просто контролируют процесс, обычно называют мониторами.
В большинстве таких приборов используются кварцевые микровесы в качестве датчика . Иногда используются оптические измерения; это может быть особенно целесообразно, если наносимая пленка является частью тонкопленочного оптического устройства .
Монитор толщины измеряет, сколько материала осаждается на его датчике. Большинство процессов осаждения, по крайней мере, в некоторой степени направлены. Датчик и образец, как правило, не могут находиться в одном направлении от источника осаждения (если бы они были, тот, что ближе к источнику, затенял бы другой) и могут даже не находиться на одинаковом расстоянии от него. Следовательно, скорость, с которой материал осаждается на датчике, может не соответствовать скорости, с которой он осаждается на образце. Соотношение двух скоростей иногда называют «коэффициентом оснастки». Для тщательной работы следует проверить коэффициент оснастки, измерив количество материала, осажденного на некоторых образцах, и сравнив его с тем, что было измерено толщиномером. интерферометры Физо Для этого часто используются . В зависимости от толщины и характеристик тонкой пленки могут использоваться многие другие методы, включая профилометры поверхности , эллипсометрию , интерферометрию с двойной поляризацией и сканирующую электронную микроскопию. поперечных сечений образца. Многие мониторы и контроллеры толщины позволяют вводить в устройство коэффициенты оснастки до начала осаждения.
Правильный коэффициент оснастки можно рассчитать следующим образом:
где F i — начальный коэффициент оснастки, Ti — толщина пленки, указанная прибором, а T m — фактическая, независимо измеренная толщина осажденной пленки. Если коэффициент инструмента не был установлен или использован ранее, F i равен 1.
Ссылки
[ редактировать ]- Милтон Оринг (2001). Материаловедение тонких пленок (2-е изд.). Академическая пресса . ISBN 0-12-524975-6