薄膜厚度测试20161202
真空技术-薄膜厚度的测量
• 交流电桥法 电感法
法
• 晶体振荡法—石英振频法
• 电子射线法
扫描电子显微镜 俄歇电子谱法
• 光电极值法
变厚极值法 变角极值法
变波长极值法—红外干涉法
• 干涉法
辨色法-比色法
斜阶条纹法 目视弯度法
弯度法
测微目镜法 光电狭缝法
摄影测量法
光
条纹对正法 等色级条纹法 钠光内标法
学
法
• 偏光法
偏光干涉法 偏光椭度法—椭偏仪
p波和s波振幅比
Rp （ （AApp） ）反 入
Rs （ （AAss） ）反 入
因为Rp和Rs一般为复式，所以写成
（Ap）反
Rp Rs
Rp eip Rs eis
（ （AAps） ）反 入
（As）入
定义：
tg
Ap As 反
Ap As 入
e i ( p )反 ( p )入 (s )反 (s )入
• 测量灵敏度高，可达10*10-9 g.cm-2.Hz-1.对应一般材料膜厚控制精度可 达10-2 nm量级。
• 石英晶振使用寿命
椭偏仪
椭圆偏振法：利用偏振光照射在各向 同性均质薄膜上（光学平面的基片上 的无吸收或有吸收的薄膜），在根据 测量其反射光的偏振状态来确定薄膜 厚度及各种光学参数。
这种方法已成功应用于测量介质膜、 金属膜、有机膜、和半导体膜的厚度、 折射率、消光系数和色散等
以无吸收薄膜为例，看看椭偏仪的测量膜厚的基本原理
基本原理
• 空气 n0 0
• 薄膜 n
• 基片 n’ '
• dp为膜厚
波长λ光入射（空气薄膜界面）——反射、折射——进入 薄膜的光多次反射、折射（薄膜空气、薄膜基片界面）— —总反射光由多光束光合成。
测量薄膜厚度的方法
测量薄膜厚度的方法一、引言薄膜广泛应用于电子、光学、材料等领域，因此准确测量薄膜的厚度对于质量控制和产品性能评估至关重要。
本文将介绍几种常用的测量薄膜厚度的方法。
二、显微镜法显微镜法是一种常见的测量薄膜厚度的方法。
通过显微镜观察薄膜表面的颜色变化，利用颜色与厚度之间的关系确定薄膜的厚度。
这种方法非常简单易行，但对于颜色辨识的要求较高，且只适用于透明的薄膜。
三、椭偏仪法椭偏仪法是一种基于光学原理的测量方法。
通过测量薄膜对光的旋光性质，可以推算出薄膜的厚度。
椭偏仪法具有高精度和较大的测量范围，在光学薄膜领域得到广泛应用。
四、干涉法干涉法是一种基于光学干涉原理的测量方法。
利用光的干涉现象，通过测量干涉条纹的特征，可以推断薄膜的厚度。
常见的干涉法有菲涅尔反射干涉法、Michelson干涉法等。
干涉法具有高精度和无损测量的特点，被广泛应用于光学薄膜的测量。
五、X射线衍射法X射线衍射法是一种非常常用的测量薄膜厚度的方法。
通过将X射线照射到薄膜上，根据衍射光的特征，可以计算出薄膜的厚度。
X 射线衍射法具有非常高的精度和广泛的适用范围，被广泛应用于材料科学和工程领域。
六、扫描电子显微镜法扫描电子显微镜法是一种通过扫描电子束与样品的相互作用来测量薄膜厚度的方法。
通过扫描电子显微镜观察样品表面的形貌变化，可以推算出薄膜的厚度。
这种方法具有高分辨率和较大的测量范围，被广泛应用于材料科学和纳米技术领域。
七、原子力显微镜法原子力显微镜法是一种通过探针与样品表面的相互作用来测量薄膜厚度的方法。
通过原子力显微镜观察样品表面的拓扑特征，可以计算出薄膜的厚度。
原子力显微镜法具有非常高的分辨率和较大的测量范围，广泛应用于纳米技术和表面科学领域。
八、总结本文介绍了几种常用的测量薄膜厚度的方法，包括显微镜法、椭偏仪法、干涉法、X射线衍射法、扫描电子显微镜法和原子力显微镜法。
这些方法各有优劣，应根据实际需求选择合适的方法进行测量。
在实际操作中，还需注意操作规范和仪器校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
薄膜厚度检测原理及系统
薄膜厚度检测原理及系统
薄膜厚度检测系统的工作原理是基于光学干涉的原理。
当一束光在两个不同介质之间传播时，其中一部分光被反射，一部分光被穿透，并在两个介质的交界面上发生干涉。
干涉效应会引起光的相位差，从而引起干涉条纹的出现。
在薄膜厚度检测系统中，通过控制光源的波长和角度，以及检测器的位置和接收光强，可以测量出干涉条纹的参数，进而计算出薄膜的厚度。
下面是薄膜厚度检测系统的详细原理及工作流程：
1.光源选择：根据薄膜的材料和特性选择相应的光源，例如白光源、激光器等。
光源的稳定性和光谱宽度对测量精度有很大影响。
2.光束分束：将光源发出的光束分为两束，一束直接照射到薄膜上，另一束经过参考表面反射后照射到薄膜上。
两束光线在薄膜交界面发生干涉。
3.干涉条纹采集：使用探测器或摄像机采集干涉条纹的光强分布。
探测器可以是光电二极管、CCD等。
4.光强信号处理：将采集到的干涉条纹光强信号转换为电信号，并经过放大、滤波等处理，以提高信噪比和测量精度。
5.干涉条纹分析：利用光学干涉的原理，通过对干涉条纹的分析，得到薄膜厚度的参数。
6.数据处理和显示：将薄膜厚度参数输入到计算机中，进行数据处理和结果显示。
可以实时展示薄膜的厚度测量结果。
薄膜厚度检测系统的优点是非接触式测量，能够快速、准确地测量薄膜的厚度。
同时，该系统还具有高精度、高稳定性和高重复性等特点。
在电子、半导体、光学和涂料等行业中，薄膜厚度检测系统被广泛应用于质量控制、工艺优化和新材料研发等方面。
膜厚测试方法
膜厚测试方法膜厚测试是一种常见的测试方法，用于测量材料或物体表面上薄膜的厚度。
它在各种工业领域中得到广泛应用，如电子、光学、化学等领域。
本文将介绍膜厚测试的原理、常用的测试方法以及测试过程中需要注意的事项。
一、原理膜厚测试的原理是根据不同的测试方法来确定薄膜的厚度。
常见的测试方法包括光学测量、电子显微镜测量和X射线衍射测量等。
光学测量是利用光的干涉或散射原理来测量薄膜厚度的方法。
通过测量入射光和反射光之间的相位差或强度变化，可以计算出薄膜的厚度。
电子显微镜测量是利用电子束与膜样品相互作用的原理来测量薄膜厚度的方法。
通过测量电子束穿过薄膜样品的衰减情况，可以计算出薄膜的厚度。
X射线衍射测量是利用X射线与薄膜样品相互作用的原理来测量薄膜厚度的方法。
通过测量入射X射线经过薄膜样品后的衍射图案，可以计算出薄膜的厚度。
二、常用的测试方法1. 厚度计测量法：使用厚度计直接测量薄膜的厚度。
这种方法适用于较厚的薄膜，但对于较薄的薄膜则不太适用。
2. 交流阻抗测量法：通过测量薄膜表面的电阻和电容来计算薄膜的厚度。
这种方法适用于导电性较好的薄膜。
3. 透射电镜测量法：使用透射电镜观察薄膜的厚度。
这种方法适用于较薄的薄膜，可以达到亚纳米级的测量精度。
4. 扫描电子显微镜测量法：使用扫描电子显微镜观察薄膜的厚度。
这种方法适用于较薄的薄膜，可以达到纳米级的测量精度。
三、测试过程中的注意事项1. 根据薄膜的性质选择合适的测试方法，以获得准确的测量结果。
2. 在进行测量之前，需要对测试仪器进行校准，以确保测量结果的准确性。
3. 在进行测量时，需要保持薄膜样品的表面清洁，以避免污染对测量结果的影响。
4. 测量过程中需要注意避免外界干扰，如振动、温度变化等因素可能影响测量结果的准确性。
5. 测量结束后，需要对测量结果进行分析和处理，以获得薄膜的厚度值。
四、总结膜厚测试是一种常见的测试方法，可以用于测量材料或物体表面上薄膜的厚度。
薄膜厚度及其折射率的测量
V-棱镜中所装为复合材料的溶液，由于其折射率nso不同
于V-棱镜的折射率np，折射光将以角度θ偏离入射光方向。θ可
由角度计测量得到，给定波长下的nso值可由Snell’s law 确定，
❖
薄膜技术是当前材料科技的研究热点，特别是纳米级
薄膜技术的迅速发展,精确测量薄膜厚度及其折射率等光学参
数受到人们的高度重视。由于薄膜和基底材料的性质和形态不
同，如何选择符合测量要求的测量方法和仪器，是一个值得认
真考虑的问题。每一种测量方法和仪器都有各自的使用要求、
测量范围、精确度、特点及局限性。在此主要介绍测量薄膜厚
薄膜厚度和折射率的。根据光干涉条纹方程，
对于不透明膜：
对于透明膜：
在(4)和(5)式中，q为条纹错位条纹数，c为条纹错位量，
e为条纹间隔。因此，若测得q，c，e就可求出薄膜厚度d 或折射
率nf。
精品课件
7
干涉法主要分双光束干涉和多光束干涉，后者又有多
光束等厚干涉和等色序干涉。双光束干涉仪主‘要由迈克尔逊
高些。
棱镜耦合法存在测量薄膜厚度的下限。测量光需在
膜层内形成两个或两个以上波导模，膜厚一般应大于300-
480nm(如硅基底)；若膜折射率已知，需形成一个波导模，
膜厚应大于100～200nm；测量范围依赖于待测薄膜和基底的
性质，与所选用的棱镜折射率有关。但测量的薄膜厚度没有
周期性，是真实厚度。膜厚测量范围在0.3～15 um，折射率
式两种结构，如图4(a)和4(b)所示。等色序干涉仪也有类似两
种结构形式。
干涉法不但可以测量透明薄膜、弱吸收薄膜和非透明
薄膜，而且适用于双折射薄膜。一般来说，不能同时确定薄膜
薄膜厚度测试方法
薄膜厚度测试方法一、引言薄膜厚度是在很多工业领域中需要进行测量的重要参数，例如电子行业、光学行业、塑料行业等。
正确测量薄膜厚度对于产品质量控制和工艺优化具有重要意义。
本文将介绍几种常见的薄膜厚度测试方法。
二、传统测量方法1.光学显微镜法光学显微镜法是最为直接常用的一种测量方法，通过观察薄膜在显微镜下的影像变化来确定厚度。
这种方法需要专业的显微镜设备和经验丰富的操作人员，能够达到较高的测量精度。
2.激光扫描干涉法激光扫描干涉法是一种非接触式的测量方法，通过激光的干涉现象来测量薄膜的厚度。
该方法可以实现高精度的测量，但需要专门的设备，并对测试环境要求较高。
3.电子显微镜法电子显微镜法是一种基于电子束的测量方法，通过电子束在薄膜上的散射情况来确定厚度。
这种方法具有较高的分辨率和测量精度，适用于测量较薄的膜。
三、先进测量方法1.原子力显微镜法原子力显微镜法利用微小探针与薄膜表面之间的相互作用来测量厚度。
该方法可以实现纳米级的测量精度，并且不受薄膜光学特性的影响。
2.拉曼光谱法拉曼光谱法是一种基于光散射的测量方法，通过测量薄膜散射光的频率变化来确定厚度。
这种方法具有非接触、快速、高精度等特点，在光学材料领域得到广泛应用。
3.X射线衍射法X射线衍射法利用X射线的衍射现象来测量薄膜的厚度。
这种方法需要专业的设备和操作技巧，但可以实现非常高的测量精度。
四、测量注意事项1.样品准备：在进行薄膜厚度测量之前，需要对样品进行处理，确保样品表面平整、无杂质等。
2.测试环境：测量薄膜厚度时，需要在恒温、恒湿的环境中进行，以避免环境因素对测量结果的影响。
3.仪器校准：使用任何一种测量方法进行薄膜厚度测量之前，都需要对仪器进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
4.重复性测试：为了提高测量结果的可信度，建议进行多次重复测量，并取平均值作为最终的测量结果。
五、结论本文介绍了几种常见的薄膜厚度测试方法，包括光学显微镜法、激光扫描干涉法、电子显微镜法、原子力显微镜法、拉曼光谱法和X 射线衍射法。
用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折射率
用薄膜测厚仪测量薄膜厚度及折射率【实验目的】1、了解测量薄膜厚度及折射率的方法，熟悉测厚仪工作的基本原理。
2、通过本实验了解薄膜表面反射光和薄膜与基底界面的反射光相干形成反射谱原理。
3、借助光学常数，对薄膜材料的光学性能进行分析。
【实验原理】SGC-10薄膜测厚仪，适用于介质，半导体，薄金属，薄膜滤波器和液晶等薄膜和涂层的厚度测量。
该薄膜测厚仪采用new-span公司先进的薄膜测厚技术，基于白光干涉的原理来测定薄膜的厚度和光学常数（折射率n，消光系数k）。
它通过分析薄膜表面的反射光和薄膜与基底界面的反射光相干形成的反射谱，用相应的软件来拟合运算，得到单层或多层膜系各层的厚度d，折射率n，消光系数k。
【实验仪器及材料】测厚仪、已制备好薄膜数片、参考反射板（硅片）【实验过程及步骤】运行程序，如果出现下面错误提示窗口，请确认USB线已连接好仪器与计算机。
关闭程序，连接好USB线，并重新启动程序。
第一次按“Measure”键时，如果出现下面的错误窗口，则是因为没有把软件安装在默认目录下。
这时，请按下“Continue”按钮（也许需要连按5次），再切换到“Measurement Setting”面板，选择薄膜层数4，再从材料数据库中选择基底和四层薄膜的材料（随便选取），然后按“Save Setting”，以后就不会再出现错误窗口了。
各部分功能1 注册界面（Registration）第一次运行程序会出现下面的注册界面。
其中的“Serial #”会从仪器自动读出，如果运行后还是空白的，请确认你的USB线是否连接好了。
如果仍旧是空白的，请参考安装说明重新安装软件。
“License #”需要你手动输入，其由你的供货商提供。
输入注册码后请用鼠标左键点击界面上的“Enter”按钮完成注册，而不是按键盘上的“Enter”键。
2 测量设置界面（Measurement Setting）各部分功能描述3 测量界面（Measurement）各部分功能描述数据格式（以硅为例）三列数，第一列是波长（单位是纳米），第二列是折射率n，第三列是消光系数k，中间用“Tab”键分开。
薄膜厚度测试方法
薄膜厚度测试方法一、引言薄膜厚度是薄膜材料的重要物理参数之一，对于许多应用领域来说都非常关键。
因此，准确地测试薄膜厚度是非常重要的。
本文将介绍几种常用的薄膜厚度测试方法，包括光学法、电子显微镜法和原子力显微镜法。
二、光学法光学法是一种常用的非接触式薄膜厚度测试方法。
它利用光的反射和透射特性来测量薄膜的厚度。
一种常见的光学法是自动反射光谱法。
该方法通过测量光在薄膜表面的反射特性来确定薄膜的厚度。
具体步骤为：首先，将待测薄膜放置在反射镜上，然后使用光源照射薄膜表面，并测量反射光谱。
最后，根据反射光谱的特征，利用相关的数学模型计算出薄膜的厚度。
三、电子显微镜法电子显微镜法是一种高分辨率的薄膜厚度测试方法。
它利用电子束与薄膜相互作用的原理来测量薄膜的厚度。
常见的电子显微镜法包括扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。
在SEM中，电子束与薄膜表面相互作用，产生的二次电子或背散射电子被探测器接收并转化为图像。
通过观察图像，可以确定薄膜的厚度。
而在TEM中，电子束穿过薄膜，通过对透射电子的衍射图案进行分析，可以计算出薄膜的厚度。
四、原子力显微镜法原子力显微镜法是一种基于力的薄膜厚度测试方法。
它利用探针与薄膜表面之间的相互作用力来测量薄膜的厚度。
原子力显微镜通过探针的运动来感知薄膜表面的形貌，然后根据探针与薄膜的相互作用力变化，可以计算出薄膜的厚度。
由于原子力显微镜具有非常高的分辨率，所以可以对纳米尺度的薄膜进行精确的厚度测量。
五、其他方法除了上述三种常用的薄膜厚度测试方法外，还有一些其他方法也可以用于薄膜厚度的测量。
例如，X射线衍射法、拉曼光谱法、交流阻抗法等。
这些方法都有各自的优缺点，可以根据具体的应用需求选择合适的方法进行薄膜厚度测试。
六、总结薄膜厚度测试是薄膜材料研究和应用中的重要环节。
本文介绍了几种常用的薄膜厚度测试方法，包括光学法、电子显微镜法和原子力显微镜法。
这些方法各有优劣，可以根据实际需求选择合适的方法。
薄膜厚度检测原理及系统
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载薄膜厚度检测原理及系统地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容薄膜厚度检测原理及系统摘要：本文对目前常用的薄膜厚度光学测量方法进行了深入的研究和讨论，总结并归纳了每一种测量方法的优缺点、以及使用条件。
基于原子力显微镜的薄膜厚度检测系统，该系统得到薄膜厚度，能够精确测量各种不同性质的薄膜的厚度。
关键词：薄膜厚度；测量；原子力显微镜Abstract: In this paper, the advantage and disadvantage, usable condition of many usually used optical measurement methods of thin film thickness which are analyzed and discussed in detail ,are been summarized. A measuring system of film thickness based on atomic force microscope has been developed, based on this system could measure the thickness of various films.Key words：film thickness ; measurement; AFM1引言随着科技的发展以及精密仪器等技术的迅速发展，薄膜技术的应用变得更为广泛，不仅在光学领域，也被广泛地应用于微电子技术、通讯、宇航工程等各种不同的领域。
薄膜的厚度很大程度上决定了薄膜的力学性能，电磁性能，光电性能和光学性能，薄膜厚度又是薄膜设计和工艺制造的关键参数之一，为了制备出合乎要求的薄膜也离不开高精度的薄膜厚度检测，因此薄膜厚度的测量一直是人们密切关注和不断研究改进的课题。
薄膜厚度测试方法
薄膜厚度测试方法薄膜厚度测试方法薄膜是一种非常薄的材料，广泛应用于电子产品、光学设备、食品包装等各个领域。
薄膜的厚度是决定其性能和功能的重要指标之一。
因此，准确测量薄膜厚度对于生产和研发过程至关重要。
下面将介绍一些常见的薄膜厚度测试方法。
1. 光学显微镜法：这是一种简单直观的测量方法。
通过光学显微镜观察薄膜的表面形貌，再利用光学原理计算出厚度。
这种方法适用于较厚的透明薄膜。
但是，由于光学显微镜的分辨率限制，对于较薄的薄膜可能无法得到准确的结果。
2. 非接触式光学测厚仪法：这种方法利用光学干涉原理测量薄膜的厚度。
其基本原理是通过两束光的干涉现象来计算薄膜的厚度。
该方法在测量过程中不接触样品，不会对薄膜造成破坏，适用于薄膜材料的在线测量。
3. 厚度计法：使用厚度计是一种常见且简便的方法。
通过将薄膜放置在厚度计上，利用压力或力传感器测量薄膜下方的厚度，从而得到薄膜厚度的数据。
这种方法适用于较厚的薄膜，但对于较薄的薄膜可能会存在测量误差。
4. 散射光测量法：这种方法利用光的散射现象来测量薄膜的厚度。
通过照射薄膜并测量散射光的强度和角度，可以计算出薄膜的厚度。
这种方法适用于透明的薄膜。
5. X射线荧光光谱法：这是一种利用X射线的方法来测量薄膜厚度的技术。
通过照射薄膜样品，观察其所产生的特定荧光，再根据荧光的特性来计算薄膜的厚度。
这种方法适用于一些特殊材料的测量。
综上所述，薄膜厚度的测量方法多种多样，我们需要根据实际情况选择合适的方法。
在选择之前，我们需要考虑薄膜的材料特性、厚度范围和对测量精度的要求。
合理选择和应用薄膜厚度测试方法，不仅有助于确保产品质量，还能提高生产效率，降低成本，推动科学研究的进展。
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菲涅耳公式
菲涅尔系数
椭圆偏振方程
椭偏的困难
建模拟合
椭偏仪测量膜厚的优缺点
优点
缺点
1. 无损; 2. 高精度（<10nm超薄膜）; 3. 高灵敏; 4. 多层分析; 5. 无需样品制备; 6. 光谱范围FUV-NIR; 7. 在线实时测试：薄膜生
内容提要
薄膜测量方法的分类 机械法------台阶仪 电学法-------晶振 光学法-------椭偏仪
薄膜测量方法
膜厚检查方法
机械法
电学法
光学法
X ---
---
称仪机 光 磨 磨 线 交 晶 电 干
偏全
量 械 学 角角 、 流 体 子 涉 光 光 息
法 探 机 染电 面 电 振 射 法 法 法 法
椭圆偏振光的获取：起偏器产生的线偏振光经取向一 定的波片后成为特殊的椭圆偏振光。
用含有输入和反射光束的那个平面定义：如果光线的 偏振矢量在这个平面内，则称为 p 偏振，如果偏振矢 量垂直于该平面，则称为 s 偏振。任何一种输入偏振 状态都可以表示为 s 和p分量的矢量和。
椭偏仪工作原理示意图
75 W Xenon light for VIS & NIR 150 W Xenon light for FUV & ER
dT：形状膜厚，SS和ST面之间的距离 dM：质量膜厚，SS和SM面之间的距离 dP：物性膜厚，SS和SP面之间的距离
dT≥dM≥dP
台阶仪测量原理
形状薄膜测厚法 台阶法（触针法）：这是将表面光洁度测量移
用与薄膜厚度测量的一种方法。
台阶仪测量原理
测量具体过程：金刚石触针——表面上移动— —触针跳跃运动——高度的变化由位移传感器 转变成磁通量信号——转变成电信号——进行 读数或由记录仪画出表面轮廓曲线。
使用范围 应用于较高硬度的薄膜。面对柔软薄膜则必须采用较 轻质量、较大直径的触针，才能不使薄膜划伤和避免 因膜材粘附在触针尖上而形成误差。
石英晶体振荡法
测量原理：基于石英晶体的振荡频率随其质量而 变化的特性。石英晶体具有压电效应，利用该特 性可制成高Q值的电子振荡器。
其谐振频率f与晶体厚度t关系
(for 6.55 mm measurement range) 测量样品最大尺寸(Sample compatible)：150 mm
台阶仪测量膜厚的优缺点
优点
1. 迅速测定薄膜的厚 度及分布；
2. 可靠直观； 3. 具有相当的精度。
缺点
1. 不能记录表面上比探针直 径小的窄裂缝、凹陷；
2. 由于触针的尖端直径很小， 易将薄膜划伤、损坏。
量级
使 用该方法监控制备的增透膜光谱性能比单独用光电极值法监控制备的更接近理 用 论设计结果。晶控仪既可以较稳定地控制薄膜的折射率, 又有很高的膜厚控制精 范 度, 从而使薄膜的光学性能得到很好的控制.另外, 由于石英晶体振荡法监控的是 围 薄膜的物理厚度, 所以可以监控任意厚度的膜层, 特别适用于各种非规整膜系的
v是在厚度t方向上波长为λ 的弹性横波的传播速 度 G约q2为.6石5 g英/c晶m3体的切变模量；ρq 为石英晶体的密度，
靶盘旋转密封装置
石英振频法测量膜厚的优缺点
优点
缺点
1. 测量电路简单，能在薄膜沉积过程中连 1. 要用石英晶体振荡法监控膜厚,
续测量膜厚和沉积速率；
首先要做实验确定每种膜料的
薄膜厚度的测量
李凡
什么是薄膜
薄膜是不同于其他物态（固液气、等离子） 的一种新的凝聚态，物质的第五态。薄膜就是薄 层材料，分为：
气体薄膜 液体薄膜 固体薄膜
薄膜厚度测量的意义
由于薄膜的“尺寸效应”的关系，薄膜的厚度不同， 性质会有所变化。
薄膜的电阻 霍尔系数 光反射率等 为了更好地研究物质结构及性能，我们希望对各种膜 厚的测量和控制提供更为灵敏和准确的手段。
针 械 色探 电 桥 荡 线
法法
台 阶
测针 阻 法
法
微法 法
石
法
英
振
频
法
不同测量方法定义的膜厚
台阶仪、石英晶振、椭偏仪这三种测量方法测得的薄膜厚度，分别属于形 状膜厚dT ，质量膜厚dM ，物性膜厚dP。
G：实际表面 P：平均表面
SS：基片表面 ST：形状表面，即平均表面 SM：质量等价表面 SP：物性等价表面
长，表面改性其他薄膜 分析技术
1. 求解方程复杂，所以在计 算机技术普及以后才广泛 应用；
2. 需要建模来确定样品特性， 如果模型不好就不能准确 解释数据。
使用 这种方法已成功应用于测量介质膜、金属膜、有机膜和半 范围 导体膜的厚度、折射率、消光系数和色散等。
2. 还可以通过适当的反馈电路和沉积源的 工具因子，相同工艺下，工具
电源相连，实现沉积速率的自动控制和 因子也不一定一致；
用电控挡板配合实现薄膜的终点控制； 2. 质量分布不均匀时，测量会有
3. 测量灵敏度高，可达10*10-9g.cm-2.Hz-1。 误差。
对应一般材料膜厚控制精度可达10-2nm
• 膜厚测量时，需薄膜样品上薄膜的相邻部位 完全无膜，形成台阶(两种方法：遮盖、腐蚀)。 当触针横扫过该台阶时，就能通过位移传感器 显示出这两部分之间的高度差，从而得到形状 薄膜值dT。
sandpaper roughness
Dektak XT
探针尖半径 (Stylus)：2.0 µm, 0.7 µm 厚度测量范围 (Vertical scan range)： up to 1 mm 探针作用力(Force)：1 ~ 15 mg 扫描长度 (Scan length)：50 µm ~ 55 mm 视场范围(Field of view)：1 ~ 4 mm 台阶高度重复性(Step height repeatability)：< 5 Å 垂直方向分辨率(Vertical resolution)：1 Å
厚度控制.为了保证晶控仪的监控精度, 石英晶振片在沉积了一定厚度的薄膜后 (石英晶控仪会显示)就要更换或清洗.
椭偏仪测量膜厚
光学基础
偏振光（ polarized light ）：光的振动面只限于某一固 定方向的，叫做平面偏振光或线偏振光。
椭圆偏振光：指光的电场方向或光矢量末端在垂直于 传播方向的平面上描绘出的轨迹一般呈椭圆形。