涂层测厚仪

涂层测厚仪适用于研发和半导体,FPD,纳米技术,电子材料及特殊涂层生产线中的涂层测量.例如在半导体行业,需根据图样精确地获取晶圆表面的各个涂层沉积。涂层测量系统是用来监控工序并通过测量涂层的厚度决定产品的质量。

    测量涂层厚度有许多种方法。其中最常见的是基于机械技术的触针方法,显微镜技术和光学技术。

    本涂层测厚仪是光学技术方法。因而由涂层表面的反射光和基板表面反射光之间的干涉现象或是光的相位差决定涂层的性质。这样我们不但可以测量涂层厚度还可测量光学常数。如果是透明涂层且可维持光的干涉性,便可用ST系列测量任何样品。通过数学计算,多层涂层的每层厚度都可测量。由于采用的是用户友好界面,操作十分简单。 样品不会受到损害,并可快速测量从Å到数十μm的大范围厚度。

一、测量原理

 利用光的间接测量

 光&信号通道

       光源发出的可见光(卤钨灯) => 涂层层(样品）=> 表面和界面的反射 => 光纤探针 => 分光计(检测器) =>

通过光栅波长分解 => CCD电子信号转换 => A/D转换 => 通过 USB连接电脑 => 软件

 通过光谱拟合厚度测量

   根据涂层厚度和折射率(N&K值)光谱呈现特殊的形状。

   通过拟合计算光谱和测量光谱将涂层厚度最优化时可计算出厚度。 

涂层测厚仪, 为研发和实验室提供不同的模式

ST2000-DLXn (ST2K)

ST4000-DLX (ST4K)

ST5030-SL

涂层测厚仪 : R&D 实验室规模

▶ 非接触/非破坏性

▶ 反射计

▶ 实时测量,多点显示

▶ 基于软件的Windows ( Excel, Origin, MS-Word save)

▶ 各种n, k 模式(Cauchy, Cauchy Expotential, Sellmeier)

▶ 2D,3D 测绘数据显示 (逐点详述)
▶ 半自动机械平台控制
▶ 快速测量,操作简便
▶ CCD摄像头 + 自动对焦

二、系统组件

▷标准件

项 目

描  述

检 测 器

2048像素CCD 阵列

显 微 镜

MTS75S(ST2K) / Olympus (ST4K, ST5030)

光    纤

200㎛ 反射光纤

光学透镜

M4X, M10X (ST2K);   M5X, M10X (ST4K, ST5030);   M50X(Option)

软    件

VisualThick3.xx(ST2K & ST4K) ;   AThickOS(Optional);   VisualThickA (ST5030)

▷配件

项 目

描  述

数 据 线

USB 线缆

纯    硅

标准样品

电 源 线

110～220V, 1～3Φ

操    作CD

软件 & 操作指南

手    册

操作指南

快速指南

快速指南

主备用灯泡

12V, 100W,卤钨灯(ST4K,ST5030);  12V, 35W,卤钨灯 (ST2K)

聚焦备用灯泡

5V, 6W, 卤钨灯

SRM (option)(标准参考样品)

晶圆表面硅上面二氧化硅上生成的四个热氧化涂层。

CCD摄像头(选项)

640×480 彩色CCD

▷ ST2000-DLXn 型 涂层测厚仪

基本组件

    检测器 (顶点用于测量)

    用于反射的光纤

    电源线

    显微镜

    10倍物镜

    4倍物镜

    卤素灯

    数据线

可选项目

    40倍物镜(用于表面观察)

    CCD 摄像头

    标准样品

▷ ST4000-DLX型 涂层测厚仪

基本组件

    检测器(顶点用于测量)

    用于反射的光纤

    电源线

    显微镜

    5倍物镜

    10倍物镜

    卤素灯

    8”平台

    滤波器

    数据线

可选项目

    50倍物镜

    CCD 摄像头

    12” 平台

    透射模块

    标准样品

▷ ST5030-SL型 涂层测厚仪

基本组件

    检测器(顶点用于测量)

    用于反射的光纤

    电源线

    显微镜

    5倍物镜

    10倍物镜

    卤素灯

    12”平台

    滤波器

    数据线

    CCD 摄像头

    测量系统

可选项目

    标准样品

    防震台

三、系统软件

操作系统 : VThick3.xx

ST2000-DLXn & ST4000-DLX的操作软件

操作软件 : AThickOS

ST2000-DLXn & ST4000-DLX (可选) 的操作软件

操作系统 : VisualThickA

ST5030-SL的操作软件

四、性能指标

▷ ST2000-DLXn型 涂层测厚仪

测量范围

20nm～35㎛

测量分辨率

1.5nm

测量速度

1～2 sec/site

平台尺寸

150×120mm  (70×50 mm 移动)

测量样品尺寸

≤ 4”

光斑尺寸

一般为20 ㎛

测量原理

反射计

测量方法

非接触

类型

手动

尺寸

190×265×316 mm

适用温湿度

5～ 35°C , 30～80% RH

重量

12Kg

旋转头

三目旋转头

照明

控制装置和变压器内置12V/35W卤素灯

特性

 快速测量 & 操作简便

 非接触 & 非破坏性

 良好的重复性和再现性

 基于用户易操作界面的Windows

 各个视图和储存数据的打印功能

 测量可达3层

应用领域

 聚 合 体 : PVA, PET, PP, PR 等

 介质材料 : SiO2, TiO2, ZrO2, Si3N4 等

 半 导 体 : Poly-Si, GaAs, GaN, InP, ZnS 等

▷ ST4000-DLX型 涂层测厚仪

测量范围

10nm～35㎛

测量分辨率

1nm

测量速度

1～2 sec/site

平台尺寸

200mm×200mm(8”)

300mm×300mm(12”)

测量样品尺寸

≤ 8”, 12”(可选)

光斑尺寸

40㎛/20㎛, 4㎛(可选)

测量原理

反射计

测量方法

非接触

类    型

手动

尺    寸

500×610×640 mm

重    量

45Kg

适用温湿度

5～ 35°C , 30～80% RH

聚    焦

同轴粗微及细焦控制

照    明

12V/100W 卤素灯

可选项目

 标准样品

 CCD 摄像头

 透射模块

 Z轴自动轴系运动(透镜)

特性

 快速测量 & 操作简便

 非接触 & 非破坏性

 良好的重复性和再现性

 基于用户易操作界面的Windows

 视图和储存数据的打印功能

应用

 具备ST2000的所有功能且测量更精确

 用于晶圆测量和 OLED

▷ ST5030SL型 涂层测厚仪

测量范围

10nm～35㎛

测量分辨率

1nm

测量速度

1～2 sec/site

平台尺寸

300mm×300mm

测量样品尺寸

4～12”

光斑尺寸

40㎛/20㎛, 4㎛(可选)

测量原理

反射计

测量方法

非接触

类    型

自动

尺    寸

500×750×650 mm

重    量

100Kg

适用温湿度

5～ 35°C , 30～80% RH

照    明

12V / 100W 卤素灯

可选项目

标准样品  防震台

特性

 快速测量 & 操作简便

 非接触 & 非破坏性

 良好的重复性和再现性

 基于用户易操作界面的Windows

 各个视图和储存数据的打印功能

 2D / 3D 绘制与曲面轮廓

 自动平台控制 & 防震台

 CCD 摄像头

 自动对焦功能

应用领域

 具备ST2000的所有功能且测量更精确

 用于大型晶圆测量。

五、适用材料   10 Å (埃)=1nm (纳米)；1000nm=1μm (微米)

材 料

结 构

测量范围 (单位Å)

试样(Å)

重复性(Å)30times

SRM

1) SiO2/Si

300～20000

5000

2

a-Si

1) a-Si/Glass

100～50000

1500

2.5

Poly-Si

1) Poly-Si/SiO2/Si

100～50000(Poly-Si)/300～20000 (SiO2)

2.5

n+a-Si

1) n+a-Si/Glass

100～50000

1500

2.5

2) n+a-Si/a-Si/Glass

100～50000

2000

5

3) n+a-Si/Metal

100～50000

1500

2.5

4) n+a-Si/a-Si/Metal

100～50000

2000

5

SiNx

1) SiNx/Glass

100～60000

4000

5

2) SiNx/Si

100～60000

4000

5

3) SiNx/SiO2/Si

100～60000(SiNx)/300～20000 (SiO2)

4000

5

4) a-Si/SiNx/Glass

200～50000(a-Si) / 200～50000 (SiNx)

2500/4000

6 / 10

5) n+a-Si/a-Si/SiNx/Glass

6) SiNx/Metal

100～50000

4000

5

7) a-Si/SiNx/Metal

200～50000(a-Si) / 200～50000 (SiNx)

2500/4000

6 / 10

8) n+a-Si/a-Si/SiNx/Metal

2500/4000

6 / 10

PR

1) PR/Glass

100～100000

15000

15

2) PR/Metal

500～100000

15000

10

3) Negative PR/Si

500～100000

15000

10

4) Negative PR/SiO2/Si

500～100000(PR)/300～20000 (SiO2)

5) Positive PR/Si

500～100000

15000

10

6) Positive PR/SiO2/Si

500～100000(PR)/300～20000 (SiO2)

O.C

(or PS)

1) O.C/Glass

1000～50000

40000

10

2) O.C/SiNx/Glass

500～50000(O.C)/500～30000(SiNx)

2500/4500

25/20

ITO

1) ITO/Glass

1000～200000

1500

3

CF

(RGB)

1) CF/Glass

7000～30000

15000

30/20/10

2) CF/BM

7000～30000

1500

7/15/20

3) ITO/CF/Glass

1500 (ITO) /15000 (Blue CF)

1500/15000

10/30

PI

1) PI/Glass

100～70000

1000

5

2) PI/ITO/Glass

300～10000 (PI)/200～100000 (ITO)

500/1000

10/8

3) PI/Si

100～70000

1000

5

Film

Thick Film

5～50㎛

10

反射模式

400～800nm

2%

10 Å (埃)=1nm (纳米)；1000nm=1μm (微米)