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Histoire

Mesure de films fins

L'utilisation de l'interférométrie en lumière blanche avec scanner (scanning white light interferometry - SWLI) pour étudier les films minces devient de plus en plus répandue, au fur et à mesure que nous comprenons de mieux en mieux cette méthode de mesure. Les techniques de mesure des films épais de 1,5 micromètres ou plus à l'aide de l'interférométrie sont disponibles depuis quelques années, mais la mesure des films plus minces n'est possible que depuis peu.

L'application d'une fonction de champ conjugué hélicoïde (HCF) permet désormais de mesurer précisément les surfaces avec des films minces semi-transparents et dont les épaisseurs tombent jusqu'à 20 à 30 nm. L'un des développements intéressants de la fonction HCF est la possibilité d'étudier la rugosité réelle de la surface supérieure et de la surface interfaciale, ainsi que l'épaisseur du film.

Analyse de film mince

Avec un revêtement de film transparent ou semi-transparent sur une surface, il est possible de mesurer l'épaisseur du film à l'aide de la technique SWLI si les enveloppes de frange provenant des deux surfaces peuvent être résolues. Ceci limite les films les plus minces qui peuvent être mesurés en faisant confiance aux résultats à 1 à 2 microns en fonction de l'indice de réfraction du film.

Lorsque le film est trop mince pour que les enveloppes de frange individuelles soient résolues, il faut utiliser une différente approche. Une solution consiste à appliquer la fonction de conjugué hélicoïdale vers les données brutes, afin d'extraire des informations sur les revêtements des films minces.

Cette technique, combinée à la connaissance de certaines des propriétés optiques des matériaux, permet de calculer des épaisseurs de films minces précisément jusqu'à environ 20 à 30 nm. La technique est capable de mesurer l'épaisseur de film sur plusieurs couches.

Rugosité de surface supérieure et de surface interfaciale

L'un des défis principaux en interférométrie a été la mesure de la rugosité de la surface lorsqu'un film est présent ; souvent, la rugosité mesurée est une combinaison de la rugosité de la surface supérieure et la rugosité de la surface interfaciale. L'application de la fonction HCF à SWLI peut également être utilisée pour obtenir la rugosité précise de la surface. Ceci inclut l'analyse vraie de la surface supérieure et de l'interface entre le film mince et le substrat.