膜厚控制仪原理﹕
把晶振片放入真空室内的探头中,**显示晶振片正在工作的是膜厚控制仪。膜厚控制
仪是如何工作的呢?
膜厚控制仪用电子组件引起晶振片的高速振动,约每秒6 百万次(6MHz ),镀膜时,测试每秒钟振动次数的改变,从所接受的数据中计算膜层的厚度。绝大数晶振片一秒钟可以完成多次这样的计算,实时告知操作人员晶振片上和真空室内基体膜层沉积速度。
为了确保晶振片以6MHz 的速度振动,在真空室外装有“ 振荡器” ,与晶控仪和探头接口连接,振荡器通过迅速改变给晶振片的电流使晶振片高速振动。一个电子信号被送回晶控仪。
晶控仪中的电路收到电子信号后,计算晶振片的每秒振速。这个信息接着传送到一个微
处理器,计算信息并将结果显示在晶控仪上:
1)沉积速率(Rate) (埃/ 秒)
2)已沉积的膜厚 (Thickness) (埃)
3)晶振片的寿命 (Life) (%)
4)总的镀膜时间(Time) (秒)
更加精密的设备可能显示沉积速率与时间的曲线和薄膜的类型。我们可以将许多参数输入晶振仪以保证测量和镀膜过程的**控制:
1)薄膜序号,用于输入膜层或定义材料参数
2)目标膜厚或*大沉积速率
3)镀膜时间
4)薄膜密度(DENS)
5)校正系数(Tooling) ,用于校正晶振片或基片位置产生的误差
6)Z-Factor 值(只有当膜厚>10000A 时才需要Z 值,以校正膜层太厚对晶振片振动的影
响,在绝大多数光学镀膜中,“Z” 值输入值为1)。
密度测定:
使用块状材料的密度值通常可以提供足够的薄膜厚度精度,如果需要额外的精度,则使用下面的步骤得之。
使用一个新的晶振片( 目的是消除Z 系数误差) 放在基底附近,此举是获得同样的蒸镀束流,将仪器密度设为材料的块状值,设置Z 系数为1,Tooling系数为 100%. 镀5000埃膜材在晶振片和基底上,蒸镀完成后取下基底用剖面仪( 台阶仪)或多束干涉仪量测厚度。则正确的
Tooling测定:
放一基底( 测试片)在伞具的通常位置然后用块状或已校正过的密度和Z 系数值蒸镀接近5000埃的厚度,确认当做 Tooling校正时Tooling被设置为 100%. 在密度校正方式量测基底薄膜厚度,则用下面的公式得到正确的Tooling值。
Tooling%=100%×基底厚度( 测试片膜厚)/ 显示厚度( 石英显示膜厚)
探头Sensor 高于伞具 Tooling>100% ﹐低于伞具Tooling<100%