全球贸易网：反射光谱法计算薄膜厚度

　　全球贸易网：薄膜的反射扫描会生成干涉条纹。各波长范围内的条纹数量取决于反射角、薄膜厚度和薄膜折射率。如折射率已知，则在一个折射角采集的数据足以计算薄膜厚度；如折射率未知，在两个折射角所采集的数据可用于计算折射率和薄膜厚度。所有计算均在电子数据表格中自动完成，以便技术人员操作。采用分光光度计得到的结果与折光仪测得的结果良好吻合。

　　背景

　　半导体制造行业常要求在硅片表面沉积光阻材料。旋涂或气相沉积的膜厚精度对于光子器件（包括光刻胶、导电聚合物膜、导电氧化物薄膜和太阳能电池）的研究员和制造商至关重要。薄膜性能和成本在很大程度上取决于薄膜厚度，因此频繁测量对生产开发和质控至关重要。Thermo Scientific紫外-可见分光光度计附件提供轻松快速的无损检测方法进行这些测量。

　　实验方法

　　采用Thermo Scientific Evolution®300紫外-可见分光光度计搭配VeeMAX紫外可见可变角镜面反射附件进

　　行实验。VeeMAX或任何两个固定角镜面反射附件适用于通过所采集的数据来计算折射率和薄膜厚度。

　　当光束从薄膜折射出去时，一部分从薄膜的个面反射出去，一部分穿透薄膜，从基质面反射出去。

　　根据光束波长、入射角以及薄膜厚度的不同，两个反射光束可同相或反相，形成相长和相消干涉。

　　薄膜面反射入射光基质面反射空气薄膜层基质层

　　Thermo Scientific Evolution®300紫外-可见分光光度计

　　VeeMAX紫外可见可变角镜面反射对于45°角处测量的薄膜，亦在65°角处测量（图5）。所示，使用1-21号条纹进行折射率与薄膜厚度的计算。计算结果与折光仪的测得结果

　　（h=1.65，d=12.532 m）非常吻合。

　　结果

　　使用Evolution 300分光光度计中的VeeMAX附件测量上文实验部分所述样品，再计算薄膜厚度。图4显示

　　该电子数据表。使用Foothill折光仪单独测定薄膜厚度，测得结果为12.532 m。

　　根据反射条纹数据计算薄膜厚度

　　条纹数1=

　　m

　　14

　　折射率=

　　n

　　1.65

　　入射角2（度数）=

　　θ

　　45

　　个条纹的λ3(nm)

　　λ

　　1

　　558

　　zui后一个条纹的λ(nm)

　　λ2

　　700

　　薄膜厚度=

　　12.92

　　注：

　　·如有21个峰，则计20个条纹。

　　·电子数据表将转换为弧度，以便于计算。

　　·电子数据表将nm转换为m，使用上述值计算结果。

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