椭偏仪与光谱反射率的比较:厚度测量指南

这两种光谱椭圆光度法(SE)和光谱反射率(SR)分析反射光来确定厚度和折射率介电、半导体和金属薄膜。这两种技术的主要区别是SE使用低入射角反射的光,而SR使用垂直于(法线)反射的光。

入射光角度的差异导致了两种技术在成本、复杂性和性能上的差异。由于椭偏仪的光以一定的角度入射,它必须分析反射光的偏振及其强度,这使它能够更好地测量非常薄和复杂的薄膜堆。然而,分析偏振也意味着需要昂贵的、精确移动的光学元件。

通过使用垂直于胶片的光,SR可以忽略偏振效应(因为大多数胶片是旋转对称的)。因此,SR可以在没有任何移动部件的情况下实现,这使得仪器更简单,成本更低。SR系统还可以很容易地包括透光分析,甚至更大的功率。

从下表可以看出,对于大于10um的薄膜,光谱反射率通常是首选技术,而对于小于10nm的薄膜,光谱椭偏法通常是首选技术。在这两种厚度之间,有许多应用可以同时使用这两种技术。欧宝网页版登录在这种情况下,由于光谱反射率的速度、简单和低成本,通常选择它。

光谱反射率 光谱椭圆光度法
厚度测量范围: 1nm - 3mm(非金属)
0.5nm - 50nm(金属)*
1nm - 1mm(非金属)
0.5nm - 50nm(金属)
指标测量所需厚度: > 20 nm(非金属)
5nm - 50nm(金属)
> 5纳米(非金属)
> 0.5 nm(金属)
测量速度: 每个位置约0.1 - 5秒 每个位置约1 - 300秒
特殊的训练: 没有 大多数应用程序都需要欧宝网页版登录
移动部件: 没有 运动精密光学
基础系统价格: ~ 15 k k ~ 55
*薄膜堆叠相关