本文是ThetaMetrisis 應(yīng)用說(shuō)明#049,主要介紹ThetaMetrisis膜厚儀用于氧化釔 (Y2O3) 涂層厚度測(cè)量。ThetaMetrisis膜厚儀可快速準(zhǔn)確地繪制大型氧化鋁陶瓷圓盤上的抗等離子涂層Y2O3 層厚度。
1、案例介紹
氧化釔 (Y2O3) 是一種非常有前景抗等離子涂層材料 , 且在集成電路中特征尺寸的持續(xù)減小應(yīng)用在化學(xué)機(jī)械拋光后的高度平整工藝用作化學(xué)機(jī)械平面化 (CMP) 的磨料,具有獷泛的應(yīng)用范圍。 Y2O3 由于其極高的溫度穩(wěn)定性和對(duì)具有高氧親和力的堿性熔體的出色耐受性,還用于許多特殊應(yīng)用,例如絕緣體、玻璃、導(dǎo)電陶瓷、耐火材料、著色劑。 其他應(yīng)用包括各種領(lǐng)域的透光材料,例如透鏡、棱鏡或玻璃,作為金屬-鐵電-絕緣體-半導(dǎo)體中合適的緩沖層,用于單晶體管 FeRAM 的結(jié)構(gòu)。 在本應(yīng)用說(shuō)明中,ThetaMetrisis FR-Scanner 機(jī)型用于在自動(dòng)測(cè)量氧化鋁陶瓷盤上 Y2O3 的厚度分布圖。
2、目的和方法
被測(cè)量的樣品是一個(gè)直徑為 560mm 表面帶有 Y2O3 層的氧化鋁圓盤。使用 FR-Scanner VIS/NIR 進(jìn)行測(cè)量,光譜范圍為 370nm-1020nm,能夠測(cè)量 15nm 至 100um 的涂層厚度。該機(jī)型通過(guò)旋轉(zhuǎn)和線性載物臺(tái)移動(dòng)樣品(極座標(biāo)掃描)來(lái)繪制待測(cè)樣品厚度分布圖。通過(guò) FR-Scanner 軟件行成的圖案包括樣品表面 (R, theta) 位置的 208 個(gè)點(diǎn)。
3、測(cè)量結(jié)果
在下面的圖像中,Y2O3 層的理論值(紅線)和樣品表面反射光譜(綠線)與厚度分布圖一并呈現(xiàn)說(shuō)明,如 FR-Scanner 軟件上所見(jiàn), 樣品經(jīng)過(guò)數(shù)次重復(fù)性掃描測(cè)量以確定工具的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性, 并得出右側(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
Y2O3 厚度分布統(tǒng)計(jì)
平均厚度:10.24um
蕞小厚度:8.27um
蕞大厚度:10.58um
非均勻性:±11.29%
氧化鋁陶瓷圓盤頂部 Y2O3 層的厚度分布。
4、結(jié)論
使用FR-Scanner 成功的測(cè)量鋁陶瓷盤的 Y2O3 層的厚度分布。通過(guò)厚度測(cè)量並分析統(tǒng)計(jì)區(qū)域的厚度分布和均勻性,快速且無(wú)損地測(cè)量了薄膜厚度以保護(hù)陶瓷部件在等離子腔體中不受損壞。 FR-Scanner 是一種快速、準(zhǔn)確測(cè)量大面積或預(yù)選位置上薄膜或疊層薄膜完美解決方案。