Reflektometry to urządzenia optyczne, które umożliwiają szybki i bezkontaktowy pomiar cienkich, transparentnych powłok oraz pozwala określić współczynnik załamania światła. Dzięki niemu można ustalić następujące właściwości powłok:
Reflektometry Filmetrics w metodzie pomiarów wykorzystują światło odbite od warstwy, a następnie analizują je w pewnym zakresie długości fal. Poniżej przedstawiono również porównania reflektometrii z technikami takimi jak elipsometria i profilometria.
Różnica w kącie padania światła prowadzi do różnic w kosztach, złożoności i możliwości tych dwóch technik. Ponieważ światło elipsometru padają pod kątem, polaryzacja światła odbitego musi zostać przeanalizowana,
podobnie jego intensywność, co daje większe możliwości pomiaru bardzo cienkich i skomplikowanych warstw jak również złożonych warstw. Analiza polaryzacji oznacza również, że niezbędne są drogie, precyzyjnie ruchome elementy optyczne.
Za pomocą światła, które jest prostopadłe do warstwy, reflektometria może ignorować efekty polaryzacyjne. Reflektometr nie musi posiadać elementów ruchomych, a więc konstrukcja urządzeń jest prostsza, a co z tym związane koszty urządzeń są niższe. Systemy SR umożliwiają analizę przepuszczalności dla jeszcze większej mocy.
Reflektometria | Elipsometria | |
Zakres mierzonych grubości: |
1nm – 1mm (niemetale) 0.5nm – 50nm (metale) |
0.1nm – 0.01mm (niemetale) 0.1nm – 50nm (metale) |
Wymagana grubość dla pomiaru współczynnika: |
>20nm (niemetale) 5nm – 50nm (metale) |
>5nm ( niemetale ) >0.5nm ( metale ) |
Prędkość pomiaru: | ~0.1 – 5 sekund na lokalizację | ~1 – 300 sekund na lokalizację |
Special Training: | Nie | Wymagany dla specjalnych aplikacji |
Ruchome części: | Nie | Precyzyjna optyka |
Cena podstawowego urządzenia: | ~75 tys. zł | ~300 tys. zł |
Profilometria mechaniczna jest łatwą do zrozumienia techniką do pomiaru grubości powłok. Jej działanie polega na monitorowaniu wysokość rysika wzdłuż warstwy. Podstawową zaletą profilometrii mechanicznej jest fakt, że może ona być stosowana w przypadku wszystkich stałych warstw, na przykład takich jak grube warstwy metalowe.
Metoda ta nie jest pozbawiona wad. Najważniejsza to taka, że błędy kalibracji i dryftu mechanicznego, często mogą prowadzić do znacznych błędów w mierzonej grubości.
W przeciwieństwie do profilometrii mechanicznej, reflektometria jest techniką bezkontaktową, która nie wymaga przygotowania próbki do pomiaru grubości. Światło, które odbija się od warstwy badane jest w około jedną sekundę, określana jest zarówno grubość warstwy, jak i współczynnik załamania. Technika ta pozwala na pomiary struktur wielowarstwowych.
Reflektometria | Elipsometria | |
Zakres mierzonych grubości : |
1nm – 3mm (niemetale) 0.5nm – 50nm (metale) |
2nm – 0.5mm (metale) |
Pomiar wielu warstw: | Tak | Nie |
Mierzony współczynnik załamania światła: | Tak | Nie |
Powtarzalność (500nm SiO2): | 0.1nm | 0.5nm |
Prędkość pomiaru : | <1 sek | ~5 – 30 sek |
Wymagane przygotowanie próbki: | Nie | Tak |
Ruchome części : | Nie | Tak |
Cena podstawowego urządzenia : | ~75 tys. zł | ~300 tys. zł |