产品名称：日本大冢嵌入式膜厚仪FE-5000S

嵌入式膜厚仪FE-5000

---

在高精度薄膜分析的光谱椭偏仪之上，增加安装了测量角度可自动变化装置,可对应所有种类的薄膜。在传统旋转分析仪法之上，通过安装相位差板自动分离装置，提高了测量精度。

 

 

 

 

 

 

 

 

产品信息

特点

• 可在紫外和可见（250至800nm）波长区域中测量椭圆参数

• 可分析纳米级多层薄膜的厚度

• 可以通过超过400ch的多通道光谱快速测量Ellipso光谱

• 通过可变反射角测量，可详细分析薄膜

• 通过创建光学常数数据库和追加菜单注册功能，增强操作便利性

• 通过层膜贴合分析的光学常数测量可控制膜厚度/膜质量

测量项目

• 测量椭圆参数（TANψ，COSΔ）

• 光学常数（n：折射率，k：消光系数）分析

• 薄膜厚度分析

用途

• 半导体晶圆
  栅氧化膜，氮化膜
  SiO2，SixOy，SiN，SiON，SiNx，Al2O3，SiNxOy，poly-Si，ZnSe，BPSG，TiN
  光学常数（波长色散）

• 复合半导体
  AlxGa（1-x）多层膜、非晶硅

• FPD
  取向膜
  等离子显示器用ITO、MgO等

• 各种新材料
  DLC（类金刚石碳）、超导薄膜、磁头薄膜

• 光学薄膜
  TiO2，SiO2多层膜、防反射膜、反射膜

• 光刻领域
  g线（436nm）、h线（405nm）、i线（365nm）和KrF（248nm）等波长的n、k评估

 原理

 包括s波和p波的线性偏振光入射到样品上，对于反射光的椭圆偏振光进行测量。s波和p波的位相和振幅独立变化，可以得出比线性偏振光中两种偏光的变换参数，即p波和S波的反射率的比tanψ相位差Δ。

产品规格

型号	FE-5000S	FE-5000
测量样品	反射测量样品
样品尺寸	100x100毫米	200x200毫米
测量方法	旋转分析仪方法*1
测量膜厚范围（ND）	0.1纳米-
入射（反射）的角度范围	45至90°	45至90°
入射（反射）的角度驱动方式	自动标志杆驱动方法
入射点直径*2	关于φ2.0	关于φ1.2sup*3
tanψ测量精度	±0.01以下
cosΔ测量精度	±0.01以下
薄膜厚度的可重复性	0.01％以下*4
测定波长范围*5	300至800纳米	250至800纳米
光谱检测器	多色仪（PDA，CCD）
测量用光源	高稳定性氙灯*6
平台驱动方式	手动	手动/自动
装载机兼容	不可	可
尺寸，重量	650（W）×400（D）×560（H）mm      约50公斤	1300（W）×900（D）×1750（H）mm      约350公斤*7
软件
分析	*小二乘薄膜分析（折射率模型函数，Cauchy色散方程模型方程，nk-Cauchy色散模型分析等）      理论方程分析（体表面nk分析，角度依赖同时分析）

*1可以驱动偏振器，可以分离不感带有效的位相板。
*2取决于短轴•角度。
*3对应微小点（可选）
*4它是使用VLSI标准SiO2膜（100nm）时的值。
*5可以在此波长范围内进行选择。
*6光源因测量波长而异。
*7选择自动平台时的值。

测量示例

以梯度模型分析ITO结构[FE-0006]

作为用于液晶显示器等的透明电极材料ITO（氧化铟锡），在成膜后的退火处理（热处理）可改善其导电性和色调。此时，氧气状态和结晶度也发生变化，但是这种变化相对于膜的厚度是逐渐变化的，不能将其视为具有光学均匀组成的单层膜。
以下介绍对于这种类型的ITO，通过使用梯度模型，从上界面和下界面的nk测量斜率。

 

考虑到表面粗糙度测量膜厚度值[FE-0008]

当样品表面存在粗糙度（Roughness）时，将表面粗糙度和空气（air）及膜厚材料以1：1的比例混合,模拟为“粗糙层”，可以分析粗糙度和膜厚度。以下介绍了测量表面粗糙度为几nm的SiN（氮化硅）的情况。

 

使用非干涉层模型测量封装的有机EL材料[FE-0011]

有机EL材料易受氧气和水分的影响，并且在正常大气条件下它们可能会发生变质和损坏。因此，在成膜后立即用玻璃密封。以下介绍在密封状态下通过玻璃测量膜厚度的情况。玻璃和中间空气层使用非干涉层模型。

 

使用多点相同分析测量未知的超薄nk[FE-0014]

为了通过拟合*小二乘法来分析膜厚度值（d）需要材料nk。如果nk未知，则d和nk都被分析为可变参数。然而，在d为100nm或更小的超薄膜的情况下，d和nk是无法分离的，因此精度将降低并且将无法求出**的d。在这种情况下，测量不同d的多个样本，假设nk是相同的，并进行同时分析（多点相同分析），则可以高精度、**地求出nk和d。